技术摘要：
本发明公开了一种环保型复合早强减水剂，其特征在于，包括如下重量份计的各组分：3‑(1‑萘基)丙烯酸/3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑甲基丙‑2‑烯酰氧基)乙基]铵]丙烷‑1‑磺酸内盐/4‑乙烯基‑2,3‑二氢苯并呋喃/蒜氨酸共聚物15‑20份、超支化聚赖氨酸4‑8份、海藻酸钠2 全部
背景技术：
随着城市现代化建设步伐的加快，各种重大建筑工程项目接踵而来，它们正以时 尚、美观、安全的元素给当今城市烙上了现代化文明的印迹，成为了现代化城市的一道靓丽 的风景线。在这些重大建筑工程项目的背后，离不开的是各种建筑工程材料，混凝土就是其 中一种最为常见的建筑工程材料，它是以水泥为凝胶材料，以砂，石为骨料，加水拌制备而 成。在混凝土的制备过程中，外加剂是必不可少的，其是决定混凝土质量的关键因素，开发 综合性能优异的混凝土外加剂显得尤为重要。 混凝土外加剂是指在混凝土拌合过程中掺入的并能按要求改善混凝土某项或多 项性能的一类材料，其掺量一般只占水泥量的5％以下，却能显著改善混凝土的和易性、强 度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。现有技术中的混凝土外加剂种类很多，这些外加剂 往往性能单一，混合在一起易产生拮抗作用。早强减水剂是减水剂和早强剂的结合体，它同 时具有早强、减水和增强作用，属于自然氧化外加剂，它能促进水泥的水化和硬化，缩短混 凝土制品的养护周期，加快施工速度，提高模板和场地的周转率。 现有技术中的常见的早强减水剂是以β-萘磺酸盐甲醛缩合物为主要成份，并复合 有增强组份的高效早强减水剂，它具有对水泥品种适应性好，引气量少等特点，减水增强效 果显著，早强作用尤为明显，能提高混凝土抗冻性、抗渗性和耐久性，然而，这类早强减水 剂，但这种减水剂在生产和使用过程中污染大，给环境和施工人员身体健康带来了诸多不 利影响。市面上其他种类的早强减水剂还或多或少存在着易引起混凝土泛霜、碱性骨料反 应危害风险，早强效果不佳，后期强度不高，生产成本高，易产生泌水离析、早期强度不够、 输送性能不好的缺陷。 申请号为201810390806.4的中国发明专利公开了一种预制构件专用早强减水剂， 包括如下成分：聚羧酸减水剂、增韧剂、纳米珍珠岩、三乙醇胺、甲酸钙、亚硝酸钠、氧化钙、 硫酸钠、防腐蚀添加剂、高分子表面渗透剂、抑泡剂、超细硅灰石粉、硫代二丙酸二月桂酯和 水。该发明能有效提高混凝土预制构件的抗压强度、降低收缩率和缩短生产周期，改善混凝 土预制构件的均匀性和表面平整度，混凝土预制构件表面更致密，强力高。但是其中添加有 亚硝酸钠这种有毒有害的物质，其在空气中氧化，作用时间补充，在弱酸性条件下易分解生 产三氧化二氮气体，可见，这种早强减水剂不环保，性能稳定性不高。 因此，亟需开发一种早强减水效果显著，能有效改善混凝土的抗压强度、降低其收 缩率、缩短其生产周期，对混凝土综合性能无明显负面影响，制备和使用过程中绿色环保的 环保型复合早强减水剂。 3 CN 111574105 A 说 明 书 2/6 页
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保型复合早强减水剂，该早强减水剂早 强减水效果显著，掺量少，能有效改善混凝土的抗压强度、降低其收缩率、缩短其生产周期， 对混凝土综合性能无明显负面影响，制备和使用过程中绿色环保。同时，本发明还提供了所 述环保型复合早强减水剂的制备方法，该制备方法简单易行，条件温和，对设备依赖性小， 适合连续规模化生产，具有较高的社会价值、经济价值和生态价值。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 一种环保型复合早强减水剂，其特征在于，包括如下重量份计的各组分：3-(1-萘 基)丙烯酸/3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/4-乙 烯基-2,3-二氢苯并呋喃/蒜氨酸共聚物15-20份、超支化聚赖氨酸4-8份、海藻酸钠2-5份、 天青石4-7份、似晶石1-3份、N-(3-三乙氧硅基丙基)葡糖酰胺1-3份、水30-40份。 进一步的，所述3-(1-萘基)丙烯酸/3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基) 乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/4-乙烯基-2,3-二氢苯并呋喃/蒜氨酸共聚物的制备方法，包括 如下步骤：将3-(1-萘基)丙烯酸、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙 烷-1-磺酸内盐、4-乙烯基-2,3-二氢苯并呋喃、蒜氨酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在70- 80℃下搅拌反应3-5小时，后冷却至室温，旋蒸除去高沸点溶剂及小分子物质，得到3-(1-萘 基)丙烯酸/3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/4-乙 烯基-2,3-二氢苯并呋喃/蒜氨酸共聚物。 优选的，所述3-(1-萘基)丙烯酸、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙 基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、4-乙烯基-2,3-二氢苯并呋喃、蒜氨酸、引发剂、高沸点溶剂的质 量比为2:1:1:0.5:(0.04-0.05):(14-20)。 优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。 优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至 少一种。 优选的，所述超支化聚赖氨酸为超支化聚赖氨酸G4，制备方法参见：申请号为 201910264905.2实施例1。 优选的，所述天青石的粒径为100-300目。 优选的，所述似晶石的粒径为200-400目。 进一步的，所述环保型复合早强减水剂的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比 例混合均匀，后加入氢氧化钠，调节PH至6.5-7.5，再在50-60℃下搅拌2-4小时，即可。 采用上述技术方案所产生的有益效果在于： (1)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂的制备方法，该制备方法简单易行， 条件温和，对设备依赖性小，适合连续规模化生产，具有较高的社会价值、经济价值和生态 价值。 (2)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂，克服了传统早强减水剂或多或少 存在着易引起混凝土泛霜、碱性骨料反应危害风险，早强效果不佳，后期强度不高，生产成 本高，易产生泌水离析、早期强度不够、输送性能不好，环保性差的缺陷，具有早强减水效果 显著，掺量少，能有效改善混凝土的抗压强度、降低其收缩率、缩短其生产周期，对混凝土综 合性能无明显负面影响，制备和使用过程中绿色环保的优点。 4 CN 111574105 A 说 明 书 3/6 页 (3)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂，3-(1-萘基)丙烯酸/3-[N,N-二甲 基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/4-乙烯基-2,3-二氢苯并呋喃/ 蒜氨酸共聚物，分子链上的羧基和磺酸基荷负电，易在混凝土中通过静电相互作用，促使水 泥颗粒相互分散，絮凝结构解体，释放出被包裹部分水，参与流动，从而有效地增加混凝土 拌合物的流动性；侧链上的两性离子结构，能有利于水化反应的进行，有效改善混凝土的抗 压强度，分子链上同时引入苯并呋喃、萘基和蒜氨酸结构，协同作用，在电子效应、位阻效应 的双重作用下，有效改善了早强减水性。 (4)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂，添加超支化聚赖氨酸和海藻酸钠， 能与共聚物分子链上的亲水基团协同作用，降低其表面张力，显著改善混凝土抗压强度，进 一步改善早强减水性。 (5)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂，天青石和似晶石的添加，不仅起到 增强作用，还能起到改善早强作用，似晶石中的铍为两性金属，能与混凝土的碱发生化学反 应，有效避免了泛碱现象，同时，通过这个反应，能有效改善混凝土的强度和抗渗、防水性 能；N-(3-三乙氧硅基丙基)葡糖酰胺的添加有利于各成分之间的相容性，进一步改善混凝 土的综合性能。
本发明公开了一种环保型复合早强减水剂，其特征在于，包括如下重量份计的各组分：3‑(1‑萘基)丙烯酸/3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑甲基丙‑2‑烯酰氧基)乙基]铵]丙烷‑1‑磺酸内盐/4‑乙烯基‑2,3‑二氢苯并呋喃/蒜氨酸共聚物15‑20份、超支化聚赖氨酸4‑8份、海藻酸钠2 全部
背景技术：
随着城市现代化建设步伐的加快，各种重大建筑工程项目接踵而来，它们正以时 尚、美观、安全的元素给当今城市烙上了现代化文明的印迹，成为了现代化城市的一道靓丽 的风景线。在这些重大建筑工程项目的背后，离不开的是各种建筑工程材料，混凝土就是其 中一种最为常见的建筑工程材料，它是以水泥为凝胶材料，以砂，石为骨料，加水拌制备而 成。在混凝土的制备过程中，外加剂是必不可少的，其是决定混凝土质量的关键因素，开发 综合性能优异的混凝土外加剂显得尤为重要。 混凝土外加剂是指在混凝土拌合过程中掺入的并能按要求改善混凝土某项或多 项性能的一类材料，其掺量一般只占水泥量的5％以下，却能显著改善混凝土的和易性、强 度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。现有技术中的混凝土外加剂种类很多，这些外加剂 往往性能单一，混合在一起易产生拮抗作用。早强减水剂是减水剂和早强剂的结合体，它同 时具有早强、减水和增强作用，属于自然氧化外加剂，它能促进水泥的水化和硬化，缩短混 凝土制品的养护周期，加快施工速度，提高模板和场地的周转率。 现有技术中的常见的早强减水剂是以β-萘磺酸盐甲醛缩合物为主要成份，并复合 有增强组份的高效早强减水剂，它具有对水泥品种适应性好，引气量少等特点，减水增强效 果显著，早强作用尤为明显，能提高混凝土抗冻性、抗渗性和耐久性，然而，这类早强减水 剂，但这种减水剂在生产和使用过程中污染大，给环境和施工人员身体健康带来了诸多不 利影响。市面上其他种类的早强减水剂还或多或少存在着易引起混凝土泛霜、碱性骨料反 应危害风险，早强效果不佳，后期强度不高，生产成本高，易产生泌水离析、早期强度不够、 输送性能不好的缺陷。 申请号为201810390806.4的中国发明专利公开了一种预制构件专用早强减水剂， 包括如下成分：聚羧酸减水剂、增韧剂、纳米珍珠岩、三乙醇胺、甲酸钙、亚硝酸钠、氧化钙、 硫酸钠、防腐蚀添加剂、高分子表面渗透剂、抑泡剂、超细硅灰石粉、硫代二丙酸二月桂酯和 水。该发明能有效提高混凝土预制构件的抗压强度、降低收缩率和缩短生产周期，改善混凝 土预制构件的均匀性和表面平整度，混凝土预制构件表面更致密，强力高。但是其中添加有 亚硝酸钠这种有毒有害的物质，其在空气中氧化，作用时间补充，在弱酸性条件下易分解生 产三氧化二氮气体，可见，这种早强减水剂不环保，性能稳定性不高。 因此，亟需开发一种早强减水效果显著，能有效改善混凝土的抗压强度、降低其收 缩率、缩短其生产周期，对混凝土综合性能无明显负面影响，制备和使用过程中绿色环保的 环保型复合早强减水剂。 3 CN 111574105 A 说 明 书 2/6 页
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保型复合早强减水剂，该早强减水剂早 强减水效果显著，掺量少，能有效改善混凝土的抗压强度、降低其收缩率、缩短其生产周期， 对混凝土综合性能无明显负面影响，制备和使用过程中绿色环保。同时，本发明还提供了所 述环保型复合早强减水剂的制备方法，该制备方法简单易行，条件温和，对设备依赖性小， 适合连续规模化生产，具有较高的社会价值、经济价值和生态价值。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 一种环保型复合早强减水剂，其特征在于，包括如下重量份计的各组分：3-(1-萘 基)丙烯酸/3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/4-乙 烯基-2,3-二氢苯并呋喃/蒜氨酸共聚物15-20份、超支化聚赖氨酸4-8份、海藻酸钠2-5份、 天青石4-7份、似晶石1-3份、N-(3-三乙氧硅基丙基)葡糖酰胺1-3份、水30-40份。 进一步的，所述3-(1-萘基)丙烯酸/3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基) 乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/4-乙烯基-2,3-二氢苯并呋喃/蒜氨酸共聚物的制备方法，包括 如下步骤：将3-(1-萘基)丙烯酸、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙 烷-1-磺酸内盐、4-乙烯基-2,3-二氢苯并呋喃、蒜氨酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在70- 80℃下搅拌反应3-5小时，后冷却至室温，旋蒸除去高沸点溶剂及小分子物质，得到3-(1-萘 基)丙烯酸/3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/4-乙 烯基-2,3-二氢苯并呋喃/蒜氨酸共聚物。 优选的，所述3-(1-萘基)丙烯酸、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙 基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、4-乙烯基-2,3-二氢苯并呋喃、蒜氨酸、引发剂、高沸点溶剂的质 量比为2:1:1:0.5:(0.04-0.05):(14-20)。 优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。 优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至 少一种。 优选的，所述超支化聚赖氨酸为超支化聚赖氨酸G4，制备方法参见：申请号为 201910264905.2实施例1。 优选的，所述天青石的粒径为100-300目。 优选的，所述似晶石的粒径为200-400目。 进一步的，所述环保型复合早强减水剂的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比 例混合均匀，后加入氢氧化钠，调节PH至6.5-7.5，再在50-60℃下搅拌2-4小时，即可。 采用上述技术方案所产生的有益效果在于： (1)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂的制备方法，该制备方法简单易行， 条件温和，对设备依赖性小，适合连续规模化生产，具有较高的社会价值、经济价值和生态 价值。 (2)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂，克服了传统早强减水剂或多或少 存在着易引起混凝土泛霜、碱性骨料反应危害风险，早强效果不佳，后期强度不高，生产成 本高，易产生泌水离析、早期强度不够、输送性能不好，环保性差的缺陷，具有早强减水效果 显著，掺量少，能有效改善混凝土的抗压强度、降低其收缩率、缩短其生产周期，对混凝土综 合性能无明显负面影响，制备和使用过程中绿色环保的优点。 4 CN 111574105 A 说 明 书 3/6 页 (3)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂，3-(1-萘基)丙烯酸/3-[N,N-二甲 基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/4-乙烯基-2,3-二氢苯并呋喃/ 蒜氨酸共聚物，分子链上的羧基和磺酸基荷负电，易在混凝土中通过静电相互作用，促使水 泥颗粒相互分散，絮凝结构解体，释放出被包裹部分水，参与流动，从而有效地增加混凝土 拌合物的流动性；侧链上的两性离子结构，能有利于水化反应的进行，有效改善混凝土的抗 压强度，分子链上同时引入苯并呋喃、萘基和蒜氨酸结构，协同作用，在电子效应、位阻效应 的双重作用下，有效改善了早强减水性。 (4)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂，添加超支化聚赖氨酸和海藻酸钠， 能与共聚物分子链上的亲水基团协同作用，降低其表面张力，显著改善混凝土抗压强度，进 一步改善早强减水性。 (5)本发明提供的一种环保型复合早强减水剂，天青石和似晶石的添加，不仅起到 增强作用，还能起到改善早强作用，似晶石中的铍为两性金属，能与混凝土的碱发生化学反 应，有效避免了泛碱现象，同时，通过这个反应，能有效改善混凝土的强度和抗渗、防水性 能；N-(3-三乙氧硅基丙基)葡糖酰胺的添加有利于各成分之间的相容性，进一步改善混凝 土的综合性能。
