專利名稱：一種具有疏水特性的高性能混凝土養(yǎng)護劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土領(lǐng)域，特別是涉及一種通過自由基溶液聚合制備具有疏水特性的高性能混凝土養(yǎng)護劑的方法。
背景技術(shù)：
混凝土養(yǎng)護是混凝土施工的一個重要環(huán)節(jié)，合適的養(yǎng)護能夠大幅度提高混凝土的綜合性能，比如強度、體積穩(wěn)定性、耐久性等性能。養(yǎng)護劑作為目前實際工程應(yīng)用中一種新的養(yǎng)護方法受到了越來越多的重視，然而通過化學(xué)成膜來實現(xiàn)混凝土養(yǎng)護，尤其是高性能混凝土養(yǎng)護面臨的一個重要問題就是養(yǎng)護劑保水率有待進一步提高。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (JC-901-2002)和ASTM C156-03，高性能養(yǎng)護劑在高溫低濕條件下，72小時內(nèi)保水率要達(dá)到90%，每平方米失水要小于550克。目前國內(nèi)養(yǎng)護劑產(chǎn)品大多是在市售苯丙乳液的基礎(chǔ)上復(fù)配各種成膜助劑制備而成，其保水性能僅維持在60 %左右，無法滿足混凝土養(yǎng)護的需要，嚴(yán)重制約了混凝土養(yǎng)護劑的推廣應(yīng)用。而在美國專利(專利號4507454)中，公開了一種具有高保水率的混凝土養(yǎng)護劑制備方法，其主要是通過溶液自由基聚合，單體組成包括以下三個部分1，側(cè)鏈碳原子數(shù)為12-20的甲基丙烯酸酯類(丙烯酸酯類)單體；2，含有芳香環(huán)的乙烯基不飽和單體；3，含有乙烯基的不飽和酸。該專利中引入的側(cè)鏈碳原子數(shù)為12-20的甲基丙烯酸酯類(丙烯酸酯類)單體可以大幅度改善養(yǎng)護劑的保水性能，但是其在單體中的含量較高(15-30%)，一定程度上限制了這類產(chǎn)品的應(yīng)用。如何進一步提高保水性能和降低成本成為高性能混凝土養(yǎng)護劑的研究方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有疏水特征的高性能混凝土養(yǎng)護劑的制備方法。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下在70-90°C的溫度條件下，在有機溶劑體系中，利用自由基引發(fā)劑，對以下單體進行自由基聚合而成；(1)側(cè)鏈碳原子數(shù)<4的短側(cè)鏈丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體， 其含量占整個單體含量的88 ； (2)側(cè)鏈碳原子數(shù)> 6的具有疏水特征的長側(cè)鏈含氟丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體，其含量占整個單體含量的5 10wt% ;(3)乙烯基不飽和酸，其含量占整個單體含量的1 ；在整個反應(yīng)體系中，有機溶劑的含量為 50% -90wt%，三種單體和自由基引發(fā)劑的含量之和為10-50wt%，其中自由基引發(fā)劑占不飽和雙鍵單體含量的0. 2% -Iwt%。上述的短側(cè)鏈丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體(側(cè)鏈碳原子數(shù)< 4)，為以下單體的一種或兩種以上任意比例的混合物丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯。上述的具有疏水特征的長側(cè)鏈丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體(側(cè)鏈碳原子數(shù) > 6)為以下單體的一種或兩種以上任意比例的混合物丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯。上述的乙烯基不飽和酸為以下單體的一種或兩種以上任意比例的混合物丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。上述的有機溶劑可以為以下有機溶劑中的一種或兩種以上任意比例的混合物甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、乙苯。上述的自由基引發(fā)劑為以下一種或兩種以上任意比例的混合物偶氮二異丁氰、 偶氮二異庚氰、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯。整個聚合反應(yīng)的時間為3-證。本發(fā)明通過在高分子鏈結(jié)構(gòu)中引入具有疏水特征的長側(cè)鏈含氟丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體(側(cè)鏈碳原子數(shù)>6)，利用含氟單體低的表面能和自我聚集傾向，達(dá)到大幅度降低膜親水性的目的，從而大幅度提高了混凝土養(yǎng)護劑的保水性能，最高抑制效率可以達(dá)到95%。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對發(fā)明作進一步的說明，其中測試養(yǎng)護劑保水率所采用的方法是建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC-901-2002)。實施例1在70°C條件下，將IOOg對二甲苯、5g甲基丙烯酸甲酯、4.4g甲基丙烯酸丁酯、0.5g 甲基丙烯酸六氟丁酯、0. Ig丙烯酸，0. 02g偶氮二異丁氰均勻的攪拌在一起，反應(yīng)3h，冷卻出料。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(^-901-200 測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá) 70%。實施例2在70°C條件下，將IOOg對二甲苯、IOg甲基丙烯酸甲酯、8. 8g甲基丙烯酸丁酯、 Ig甲基丙烯酸六氟丁酯、0. 2g丙烯酸，0. 04g偶氮二異丁氰均勻的攪拌在一起，反應(yīng)證，冷卻出料。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(^-901-200 測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá) 82%。實施例3在80°C條件下，將50g對二甲苯、50g乙苯、13. 2g甲基丙烯酸甲酯、13. 2g甲基丙烯酸丁酯、3g丙烯酸六氟丁酯、0. 6g丙烯酸，0. 3g過硫酸鉀均勻的攪拌在一起，反應(yīng)5h，冷卻出料。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(^-901-200 測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá) 90%。實施例4在90°C條件下，將50g對二甲苯、50g乙苯、22g甲基丙烯酸甲酯、22g甲基丙烯酸丁酯、5g丙烯酸六氟丁酯、Ig丙烯酸，0. Ig過硫酸鉀均勻的攪拌在一起，反應(yīng)5h，冷卻出料。 按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC-901-2002)測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá)95%。實施例5在80°C條件下，將40g對二甲苯、40g鄰二甲苯、20g乙苯、8. 2g甲基丙烯酸甲酯、 IOg丙烯酸丁酯、1. 5g甲基丙烯酸十二氟庚酯、0. 3g丙烯酸，0. 12g過氧化苯甲酰均勻的攪
4拌在一起，反應(yīng)4h，冷卻出料。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(^-901-200 測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá)94%。實施例6在80°C條件下，將50g甲苯、30g鄰二甲苯、20g乙苯、8. 2g甲基丙烯酸甲酯、IOg 丙烯酸丁酯、0. 5g丙烯酸六氟丁酯、1. Og甲基丙烯酸十二氟庚酯、0. 3g丙烯酸、0. 03g偶氮二異丁氰、0.03g過硫酸鉀均勻的攪拌在一起，反應(yīng)證，冷卻出料。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (JC-901-2002)測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá)92%。實施例7在80°C條件下，將IOOg對二甲苯、18. 2g甲基丙烯酸甲酯、0. 5g丙烯酸六氟丁酯、 Ig丙烯酸十二氟庚酯、0. 3g丙烯酸，0. 04g偶氮二異丁氰均勻的攪拌在一起，反應(yīng)5h，冷卻出料。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(^-901-200 測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá) 80%。實施例8在80°C條件下，將IOOg對二甲苯、17. 7g甲基丙烯酸甲酯、2. Og丙烯酸十三氟辛酯、0. 3g衣庚酸，0. 04g偶氮二異丁氰均勻的攪拌在一起，反應(yīng)證，冷卻出料。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC-901-20(^)測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá)82%。實施例9在80°C條件下，將IOOg對二甲苯、IOg甲基丙烯酸甲酯、7. 8g甲基丙烯酸丁酯、 1. Og丙烯酸六氟丁酯、1. Og丙烯酸十三氟辛酯、0. 2g甲基酸，0. 04g偶氮二異丁氰均勻的攪拌在一起，反應(yīng)證，冷卻出料。按照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(^-901-200 測試其在混凝土表面的保水率，結(jié)果表明可達(dá)88%。
權(quán)利要求
1.一種具有疏水特性的高性能混凝土養(yǎng)護劑的制備方法，其特征在于在70-90°C的溫度條件下，在有機溶劑體系中，利用自由基引發(fā)劑，對以下單體進行自由基聚合而成；(1) 側(cè)鏈碳原子數(shù)<4的短側(cè)鏈丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體，其含量占整個單體含量的88 ； (2)側(cè)鏈碳原子數(shù)> 6的具有疏水特征的長側(cè)鏈含氟丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體，其含量占整個單體含量的5 IOwt % ;C3)乙烯基不飽和酸，其含量占整個單體含量的1 2wt% ；在整個反應(yīng)體系中，有機溶劑的含量為50% -90wt%，三種單體和自由基引發(fā)劑的含量之和為10-50wt%，其中自由基引發(fā)劑占不飽和雙鍵單體含量的 0. 2% -lwt%。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述短側(cè)鏈丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體為以下單體的一種或兩種以上任意比例的混合物丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述具有疏水特征的長側(cè)鏈丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體為以下單體的一種或兩種以上任意比例的混合物丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述乙烯基不飽和酸為以下單體的一種或兩種以上任意比例的混合物丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述有機溶劑為以下有機溶劑中的一種或兩種以上任意比例的混合物甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、乙苯。
6.如權(quán)利要求1所述一種具有疏水特征的高性能混凝土養(yǎng)護劑的制備方法，其特征在于所述自由基引發(fā)劑為以下一種或兩種以上任意比例的混合物偶氮二異丁氰、偶氮二異庚氰、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯。
7.如權(quán)利要求1所述一種具有疏水特征的高性能混凝土養(yǎng)護劑的制備方法，其特征在于聚合時間為3- ！。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有疏水特性的高性能混凝土養(yǎng)護劑的制備方法，在于在70-90℃的溫度條件下，在有機溶劑體系中，利用自由基引發(fā)劑，對以下單體進行自由基聚合而成；(1)側(cè)鏈碳原子數(shù)＜4的短側(cè)鏈丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體，其含量占整個單體含量的88～94wt％；(2)側(cè)鏈碳原子數(shù)＞6的具有疏水特征的長側(cè)鏈含氟丙烯酸酯類(丙烯酸甲酯類)單體，其含量占整個單體含量的5～10wt％；(3)乙烯基不飽和酸，其含量占整個單體含量的1～2wt％；在整個反應(yīng)體系中，有機溶劑的含量為50％-90wt％，三種單體和自由基引發(fā)劑的含量之和為10-50wt％，其中自由基引發(fā)劑占不飽和雙鍵單體含量的0.2％-1wt％。本發(fā)明可大幅度提高了混凝土養(yǎng)護劑的保水性能，最高抑制效率可以達(dá)到95％。
文檔編號C08F220/14GK102504084SQ20111029128
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者冉千平, 劉加平, 李磊, 王育江, 田倩, 繆昌文 申請人:江蘇博特新材料有限公司, 江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司, 江蘇蘇博特新材料股份有限公司