一种减水剂及其制备方法与应用

1.一种减水剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1：将丙烯酰胺-聚氧烯醚大单体共聚物分散于非质子极性溶剂中，形成质量浓度20%~45%的分散液；步骤2：加入膦腈碱催化剂，在15~45℃下匀速滴加丙烯酸酯，持续1~4小时，滴加完毕后保温反应4~20小时，得到加成中间产物溶液；步骤3：加入沉淀剂沉淀产物，并通过分馏回收溶剂和催化剂，将沉淀物分散于水中，配制质量浓度30~50%的溶液；步骤4：加入碱，在35~60℃处理1~8小时，得到所述减水剂SP；其中，所述丙烯酰胺-聚氧烯醚大单体共聚物中丙烯酰胺与聚氧烯醚结构单元的摩尔比为(1.8~6):1，其重均分子量为5000~50000g/mol；所述丙烯酸酯为丙烯酸与C1~C4烷基1~4元醇的酯化产物，用量为丙烯酰胺-聚氧烯醚共聚物中酰胺基团摩尔量的1.5~2.2倍；所述膦腈碱催化剂为式1化合物，其用量为共聚物主链结构单元总摩尔量的3%~10%： 式1；所述减水剂SP包括式2~式4所示的结构单元：(1)结构单元1如式2所示： 式2；式2中：R 1 和R 2 为氢原子或甲基中的任一种，且R 3 为氢、钠、钾或C1~C4的饱和烃基，其上有1~2个羟基取代；(2)结构单元2如式3所示： 式3；式3中：R 4 为氢或甲基，R 2 和R 3 定义与式1相同；(3)结构单元3如式4所示： 式4；式4中：R 5 为氢或甲基；R 6 为氢或甲基，R 7 为氢或C1~C4烷基，且R 6 中氢的摩尔占比为90~100%，其余为甲基；X为酯基-COO-、氧原子或C1~C4的烷氧基或亚烷氧基-ORO-，且烷氧基上的氧原子与右上聚氧烯醚链段相连，亚烷氧基上氧原子分别与左下的端残基和右上的聚氧烯醚链段相连；p为15~100的数；其中，结构式2~式4中，n 1 、n 2 、m满足n 1 +n 2 +m=20~80，且(n 1 +n 2 ):m=(1.8~6.0):1；同时，n 1 :n 2 =40~90:60~10。 2.根据权利要求1所述的减水剂的制备方法，其特征在于，步骤1中非质子极性溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的一种或几种。 3.根据权利要求1所述的减水剂的制备方法，其特征在于，步骤3中沉淀剂为C1~C4饱和一元醇与己烷或环己烷的混合溶液，其体积比为(30~70):(70~30)；其用量为反应体系分散液总质量的1~1.5倍。 4.根据权利要求1所述的减水剂的制备方法，其特征在于，步骤4中碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种，其用量为丙烯酸酯总摩尔量的0.3~1.0倍。 5.一种减水剂，其特征在于，采用如权利要求1~4任一所述制备方法制得。 6.一种如权利要求5所述的减水剂的应用，其特征在于，其作为水泥或混凝土分散剂，适用于水胶比0.28~0.55的胶凝体系，其掺量为胶材总质量的0.08%~0.25%。