本发明涉及混凝土,具体为一种高温型保坍材料及其制备方法。
背景技术:
1、聚羧酸高性能减水剂具有高减水、低掺量、高保坍等特点,能使混凝土具有良好的流动性、触变性和长时间保坍性能,然而在遇到复杂多变的水泥、砂、石等材料时,容易出现混凝土坍落度损失快、混凝土和易性差、混凝土滞后泌水的问题。
2、通常在混凝土中加入保坍剂在解决混凝土坍落度损失快、混凝土和易性差、混凝土滞后泌水的问题,而当温度高时,水泥水化反应加快,保坍剂在水泥水化过程的消耗加快,混凝土坍落度损失大,在预拌混凝土工业中,混凝土在高温下长时间运输经常会出现坍落度损失过快的现象,影响工程施工与质量。
技术实现思路
1、基于此,有必要提供一种能在高温下有缓凝作用的高温型保坍材料及其制备方法。
2、为实现上述目的,本发明提供一种技术方案:
3、一种高温型保坍材料,以重量份数计,所述高温型保坍材料的制备原料包括:
4、
5、
6、高分子缓释材料及水;
7、所述第一聚醚大单体的结构式如下:
8、
9、其中,r1为h或-ch3;
10、r2为-h、-ch3或-c2h5;
11、m1为环氧乙烷和/或环氧丙烷开环聚合获得的聚醚链。优选地,以重量份数计,所述第一聚醚大单体的制备原料包括:
12、
13、优选地,所述起始剂包括2-甲基烯丙基胺、二甲基烯丙基胺、n-甲基烯丙基胺和烯丙基乙胺中的至少一种。
14、优选地,催化剂包括甲醇钠、叔丁醇钠、乙醇钠、四氢铝锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氰化钠和金属钠中的至少一种。
15、优选地,所述氟苯氧基环氧烷包括[(4-氟苯氧基)甲基]环氧乙烷、2-[(3-氟苯氧基)甲基]环氧乙烷和2-[(2-氟苯氧基)甲基]环氧乙烷中的至少一种。
16、优选地,所述不饱和膦酸酯包括1-苯基乙烯基磷酸酯、苯丙烯盐基磷酸二乙酯和苯乙烯基磷酸二甲酯中的至少一种。
17、优选地,所述第二聚醚单体包括烯丙基聚乙二醇、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇、2-甲基烯丙基聚乙二醇、乙烯基乙二醇醚和4-羟丁基乙烯基醚中的至少一种。
18、优选地,所述多羟基糖类包括对羟基苯甲酰葡萄糖、蔗糖单烯丙基醚、壳聚糖和n-乙酰氨基葡萄糖中的至少一种。
19、本发明还提供一种如上所述的高温型保坍材料的制备方法,包括步骤:
20、将所述第一聚醚大单体、不饱和羧酸(酐)、多羟基糖类、不饱和膦酸酯、不饱和羧酸酯、第二聚醚大单体和水混合,得到共聚单体混合物溶液;
21、将所述共聚单体混合物溶液、引发剂、分子量调节剂混合反应,反应结束即得高温型保坍母液;
22、将所述高温型保坍母液进行蒸馏脱水、冷却粉碎处理,得到保坍物料;
23、将所述保坍剂和高分子缓释材料搅拌均匀,得到混合物;
24、将所述混合物进行干燥、冷却、粉碎处理,即得所述高温型保坍材料。
25、优选地,所述高分子缓释材料为分子量为10000~50000的聚己内酯。
26、本发明的有益效果:
27、1.本发明选烯丙基胺为起始剂制备第一聚醚大单体,并利用氟苯氧基环氧烷对聚醚单体封端,制得的第一聚醚大单体,参与共聚反应时,第一聚醚大单体分子吸附在水泥颗粒表层,能够增加颗粒间水膜层的厚度,提升混凝土的保水性,提浆效果显著,减缓了混凝土的收浆速率。
28、2.本发明引入了胺基、氟苯基结构、磷酸酯、多羟基糖结构,吸附在水泥颗粒表层,使得本发明保坍材料赋予了耐高温性能,在40℃高温环境下,保坍性能优异,且该聚合物在水泥颗粒表面形成之谜难溶的包裹层,阻碍水泥正常的水化进行,延长水泥的水化诱导期,减缓水化速度,延长凝结时间,具有缓凝作用。
29、3.本发明引入具有磷酸酯结构的不饱和膦酸酯,由于第一聚醚大单体的苯基磷酸酯单体带有多个负电荷,具有较强的吸附性能,主链中的磷酸酯结构和羧酸酯结构相互协调,在混凝土强碱体系中持续水解,释放出的磷酸根参与水泥水化产物反应,包裹在水泥颗粒表层,延缓水化速度。
30、4.本发明制备的保坍材料引入高分子缓释材料,将高分子缓释材料作为缓释层,可以通过水泥水泥体系中缓慢降解,达到混凝土搅拌的初期不缓释,而在后期缓慢释放,进一步延长混凝土的保坍时效,能够保持5h不损失,混凝土和易性良好,不泌水、不返大,此外该功能单体的引入还有抑制混凝土中水分的流失,具有保水提浆的功效,适用于保坍要求较高的混凝土工程。
1.一种高温型保坍材料,其特征在于,以重量份数计,所述高温型保坍材料的制备原料包括:
2.根据权利要求1所述的缓释型保坍材料,其特征在于,所述高分子缓释材料为分子量为10000~50000的聚己内酯。
3.根据权利要求1所述的高温型保坍材料,其特征在于,以重量份数计,所述第一聚醚大单体的制备原料包括:
4.根据权利要求3所述的高温型保坍材料,其特征在于,所述起始剂包括2-甲基烯丙基胺、二甲基烯丙基胺、n-甲基烯丙基胺和烯丙基乙胺中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的高温型保坍材料,其特征在于,催化剂包括甲醇钠、叔丁醇钠、乙醇钠、四氢铝锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氰化钠和金属钠中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的高温型保坍材料,其特征在于,所述氟苯氧基环氧烷包括[(4-氟苯氧基)甲基]环氧乙烷、2-[(3-氟苯氧基)甲基]环氧乙烷和2-[(2-氟苯氧基)甲基]环氧乙烷中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的高温型保坍材料,其特征在于,所述不饱和膦酸酯包括1-苯基乙烯基磷酸酯、苯丙烯盐基磷酸二乙酯和苯乙烯基磷酸二甲酯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的高温型保坍材料,其特征在于,所述第二聚醚单体包括烯丙基聚乙二醇、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇、2-甲基烯丙基聚乙二醇、乙烯基乙二醇醚和4-羟丁基乙烯基醚中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的高温型保坍材料,其特征在于,所述多羟基糖类包括对羟基苯甲酰葡萄糖、蔗糖单烯丙基醚、壳聚糖和n-乙酰氨基葡萄糖中的至少一种。
10.一种如权利要求1~9任意一项所述的高温型保坍材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:
