一种用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液及其制备方法与流程

本发明涉及减水剂，尤其涉及一种用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液及其制备方法。

背景技术：

1、随着新能源开发需求持续增大，传统的金属风电塔筒因造价高，运输安装不方便，近年来风电塔筒逐步由c75～c80高强度混凝土预制件替代，具有成本低、单元体积小、运输安装方便、耐候性好等优点。传统聚羧酸减水剂在生产高标号预拌混凝土时，混凝土板结，粘重，流动性差，对地材指标变化敏感，预拌混凝土容易出现泌水、抓底现象，给混凝土施工带来困难。

2、因此，急需开发一种减水率高、地材适应性敏感度低且能改善预拌混凝土粘度的新型降粘型聚羧酸减水剂母液，以有效解决混塔高强度混凝土施工的困难。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液及其制备方法，具有较高的减水率，能够保持更好的和易性和流动性，有利于提高施工效率，很好地解决了上述背景技术所提及的传统聚羧酸减水剂在生产混塔高标号预拌混凝土时所存在的施工困难方面的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液，按照质量百分比计，包括：

4、底料：甲基烯丙基聚氧乙烯醚30％～40％、丙烯酸丁酯0.005％～0.015％、引发剂0.1％～1.2％、纯净水40％～62％；

5、滴加料a：丙烯酸3％～4.5％、纯净水3％～4.5％；

6、滴加料b：还原剂0.005％～0.01％、链转移剂0.1％～0.3％、纯净水5％～10％。

7、本发明采用大分子量甲基烯丙基聚氧乙烯醚，相比传统聚羧酸减水剂使用的聚氧乙烯醚大单体(设计分子量均为2400，标记为hpeg2400)，在聚羧酸减水剂分子结构设计时，支链分子量小，会导致高标号预拌混凝土过于板结粘重；根据聚羧酸减水剂分子结构设计要求，采用支链分子量更大的改性的甲基烯丙基聚氧乙烯醚大单体作为聚羧酸减水剂支链结构进行聚合接枝，会使高标号预拌混凝土在低水胶比的情况下，保持更好的和易性和流动性，混凝土流速更快，达到高标号混凝土自流平状态，有利于提高施工效率。

8、本发明在氧化还原引发体系下，与丙烯酸及其酯类单体接枝聚合，温度控制在40℃以下，缓慢滴加还原剂及丙烯酸单体，得到降粘型聚羧酸高性能减水剂母液。

9、作为优选的实施方式，按照质量百分比计，降粘型聚羧酸高性能减水剂母液包括：

10、底料：甲基烯丙基聚氧乙烯醚36％、丙烯酸丁酯0.01％、引发剂0.1％、纯净水50％；

11、滴加料a：丙烯酸3.6％、纯净水3.6％；

12、滴加料b：还原剂0.007％、链转移剂0.2％、纯净水6.483％。

13、在一些具体的实施方式中，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为3000。具体的，改性的分子量为3000的甲基烯丙基聚氧乙烯醚的型号标记为lpeg3000。

14、在一些具体的实施方式中，所述引发剂选用偶氮二异叮咪盐酸盐、偶氮二异丁腈、过氧化氢或无机盐类过氧化物中的任意一种，无机盐类过氧化物选用过硫酸铵、过硫酸钾中的任意一种。所选的引发剂均为低温引发剂，低温环境下效果不减，从而便于所制得的产品适合在东北地区使用，不怕低温环境影响。

15、在一些具体的实施方式中，所述还原剂选用甲醛次硫酸氢钠(又称吊白块)或者抗坏血酸(又称vc)。

16、在一些具体的实施方式中，所述链转移剂选用有机化合物或无机盐类物质，有机化合物选用十二烷基硫醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的任意一种，无机盐类物质选用次磷酸钠。

17、在一些具体的实施方式中，构成滴加料a的丙烯酸与纯净水的质量比为1：1。

18、第二方面，本发明提供了上述的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液的制备方法，包括以下步骤：

19、步骤s1、按配比往反应釜内注入纯净水，然后投入甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸丁酯和引发剂，充分搅拌溶解，得到底料；

20、步骤s2、按配比将丙烯酸与纯净水稀释预混，得到滴加料a；

21、步骤s3、按配比将还原剂、链转移剂与纯净水充分溶解，得到滴加料b；

22、步骤s4、控制反应温度为10℃～40℃，先滴入滴加料b并在5min后滴入滴加料a，控制滴加速度，滴加料a的滴加时间为50min±10min，滴加料b的滴加时间为60min±10min，滴加结束后保温老化90～150min，得到所述降粘型聚羧酸高性能减水剂母液。

23、在一些具体的实施方式中，在步骤s4中，在投入滴加料a和滴加料b前，将1％质量浓度的硫酸亚铁溶液按照0.001％质量份数投入到底料中。由于所选的引发剂均为低温引发剂，低温环境下效果不减，再者东北地区春秋两季，水的自然温度基本就是0℃～5℃，此时丙烯酸反应活性不够，需加热底料的温度至10℃以上，在滴加前往底料中投入少量的硫酸亚铁溶液，有助于反应过程升温；但是反应过程中最高温度不宜超过40℃，超温会使产品减水率降低，因而可通过反应釜设备的控温装置来保持控温。

24、此外，还提供了上述的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液在制备c75～c80高强度混凝土预制件施工中的应用。

25、具体的，所述c75～c80高强度混凝土预制件包括风电混塔砼，按混凝土配合比中胶凝材料的0.5％～0.8％的质量比加入降粘型聚羧酸高性能减水剂母液。

26、与现有技术相比，本发明提供了一种用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液及其制备方法，具备以下有益效果：

27、本发明所制得的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液用于风电混塔砼以及其他c75～c80高强度混凝土施工中，减水率高，混凝土流动性好，和易性佳，粘度低，有利于泵送施工，有利于气泡排出，且拆模后构件表面光滑无气泡，具有免装饰效果。

28、本发明制备工艺简单，便于操作，且所选用的组分原料还能适配低温环境下生成制备，提高了普适性。

1.一种用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液，其特征在于，按照质量百分比计，包括：

2.根据权利要求1所述的用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液，其特征在于，按照质量百分比计，包括：

3.根据权利要求1或2所述的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液，其特征在于，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为3000。

4.根据权利要求1或2所述的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液，其特征在于，所述引发剂选用偶氮二异叮咪盐酸盐、偶氮二异丁腈、过氧化氢或无机盐类过氧化物中的任意一种，无机盐类过氧化物选用过硫酸铵、过硫酸钾中的任意一种。

5.根据权利要求1或2所述的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液，其特征在于，所述还原剂选用甲醛次硫酸氢钠或者抗坏血酸。

6.根据权利要求1或2所述的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液，其特征在于，所述链转移剂选用有机化合物或无机盐类物质，有机化合物选用十二烷基硫醇、巯基乙酸、巯基丙酸中的任意一种，无机盐类物质选用次磷酸钠。

7.根据权利要求1所述的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液，其特征在于，构成滴加料a的丙烯酸与纯净水的质量比为1：1。

8.一种如权利要求1或2所述用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的用于风电混塔砼的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液的制备方法，其特征在于，在步骤s4中，在投入滴加料a和滴加料b前，将1％质量浓度的硫酸亚铁溶液按照0.001％质量份数投入到底料中。

10.一种如权利要求1或2所述的降粘型聚羧酸高性能减水剂母液在制备c75～c80高强度混凝土预制件施工中的应用，其特征在于，所述c75～c80高强度混凝土预制件包括风电混塔砼，按混凝土配合比中胶凝材料的0.5％～0.8％的质量比加入降粘型聚羧酸高性能减水剂母液。