一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用

摘要

本发明属于陶瓷和普通硅酸盐水泥混凝土添加剂技术领域，公开了一种基于N,N‑二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。该减水剂具有如下式所示的结构。该减水剂是由摩尔比为1：(2.0～3.4)：(0.07～0.14)：(0.12～0.35)：(0.17～2.38)的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N‑二正丙基马来酰胺酸；其中N,N‑二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：(0.8～1.4)的马来酸酐和二正丙胺制备而成。该减水剂可用于陶瓷与混凝土领域，具有较好的减水作用，并能明显提升混凝土的早期强度，可用于混凝土预制构件生产等。

权利要求

1.一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂，其特征在于：该减水剂具有如下式所示的结构：其中a、b、c为减水剂中共聚物重复结构单元链节数的平均值的比值，2≤a≤4，0＜b≤

3，c为1；n为环氧乙烷的平均链节数，为20～66之间的自然数。

2.根据权利要求1所述的一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂，其特征在于：该减水剂是由摩尔比为1：(2.0～3.4)：(0.07～0.14)：(0.12～0.35)：(0.17～

2.38)的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸；其中N,N-二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：(0.8～1.4)的马来酸酐和二正丙胺制备而成。

3.根据权利要求2所述的一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂，其特征在于：所述N,N-二正丙基马来酰胺酸的分子结构如下：

4.根据权利要求2所述的一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂，其特征在于：所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量在1000～3000。

5.根据权利要求1～4任一项所述的基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备

将马来酸酐溶于溶剂，然后置于四口烧瓶之中，将二正丙胺加入到恒压滴液漏斗中；往四口烧瓶中通氮气至烧瓶内部空气排光后，开始滴加二正丙胺，0.5小时内滴完，保温1～2小时，得到棕红色液体，去除溶剂和未反应的二正丙胺，得到N,N-二正丙基马来酰胺酸；

(2)聚合反应

1)配置混合滴加液

将甲基烯丙基聚氧乙烯醚溶解于去离子水中，然后再加入丙烯酸、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸，制得滴加液A，甲基烯丙基聚氧乙烯醚在滴加液A中的质量浓度为75％；

将引发剂过硫酸铵溶解于去离子水中制得滴加液B，过硫酸铵在滴加液B中的质量浓度为

0.53％；

2)滴加反应

往装有搅拌装置封闭的四口烧瓶中通10分钟氮气排出空气，然后在油浴和搅拌的条件下开始滴加滴加液A和滴加液B，其中滴加液A和滴加液B的滴加时间分别为2.5～3.5和3～4小时；

3)保温反应和后处理

待滴加完全之后再保温反应1～2小时，待冷却之后，用碱液中和产物的pH为6.2～7.0，得到聚羧酸减水剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备的温度为0～60℃。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述溶剂为甲苯、丙酮、丁酮、二氯甲烷或三氯甲烷。

8.根据权利要求1～4任一项所述的基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂在陶瓷与混凝土领域中的应用。

说明书

一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂及其

制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于陶瓷和普通硅酸盐水泥混凝土添加剂技术领域，特别涉及一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 减水剂是能减少用水量，提高浆体分散性的添加剂，在陶瓷与混凝土领域应用十分广泛。在生产陶瓷中使用陶瓷减水剂能使陶瓷泥浆在减少含水率的同时保持有良好的流动性。减水剂在混凝土领域则更为广泛，减水剂是混凝土中最重要的添加剂，而且近年来减水剂产品呈现出多样化和功能化的特点。

[0003] 减水剂的种类众多，其中综合性能最优和最具潜力的当属聚羧酸系减水剂。制备聚羧酸减水剂的小分子单体有丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐等含碳碳双键的小分子，而亲水侧链主要由不同分子量的甲基烯丙基聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚等。近年来聚羧酸系减水剂呈现多元化和功能化的发展趋势。以在中国较为热门的早强减水剂为例，在欧美发达国家中，混凝土预制构件用量占到混凝土总用量50％左右，混凝土预制构件使用到的早强减水剂用量巨大，而我国目前混凝土预制构件用量占到混凝土总用量所占的比例较小，所以早强减水剂的市场广阔。制备早强型聚羧酸减水剂方法有两种：一种是直接合成具有早强作用的聚羧酸减水剂；另一种方法是以合成的聚羧酸减水剂和早强剂复配。影响减水剂早强性能的因素有很多，从聚羧酸减水剂的角度来看有主链的结构、侧链的长度和引入的特殊官能团。很多研究表明含有酰胺、醇胺、季铵和亚酰胺结构的减水剂有较好的早强效果，其机理是促进C3A的水化，在C3A-CaSO4-H2O体系中，它能加快钙矾石的生成，因而对混凝土早期强度发展有利。

[0004] 中国专利CN102358768A以50％～95％的甲基烯丙基聚氧乙烯醚、4％～40％的丙烯酸和1％～10％AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)三种单体进行自由基引发共聚而成，但AMPS为强酸，价格较贵。中国专利CN103450408A该减水剂由不饱和酯、二乙醇单异丙醇胺(DIEPA)，2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)等作为主要化学合成原料聚合得到减水剂，其中含N基团能明显提高混凝土早期强度，所以该产品适用于需要提高早期强度的混凝土预制构件中。但其制备酰胺小单体的酰胺化反应温度在70-100℃，有合成温度较高、能耗大的缺点。中国专利CN103755886A中易烯丙基聚乙二醇、丙烯酸或甲基丙烯酸或两者的混合物和丙烯酰胺等制备的超早强型聚羧酸系减水剂，早强作用的组分丙烯酰胺虽然可以促进水泥的水化，但在强碱性的水泥浆体中，酰胺基团会逐步水解而释放出氨气，气味难闻且易污染环境；此外丙烯酰胺有一定毒性。本发明则是在通过自主合成的N,N-二正丙基马来酰胺酸代替部分丙烯酸，达到往聚羧酸系减水剂分子中引入能促进水泥水化的酰胺基团的目标。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术中存在的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂。本发明是在通过自主合成的N,N-二正丙基马来酰胺酸代替部分丙烯酸，达到往聚羧酸系减水剂分子中引入能促进水泥水化的酰胺基团的目标。

[0006] 本发明的再一目的在于提供一种上述基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂的制备方法。

[0007] 本发明的又一目的在于提供上述基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂的应用。

[0008] 本发明目的通过以下技术方案实现：

[0009] 一种基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂，该减水剂具有如下式所示的结构：

[0010]

[0011] 其中a、b、c为减水剂中共聚物重复结构单元链节数的平均值的比值，2≤a≤4，0＜b≤3，c为1；n为环氧乙烷的平均链节数，为20～66之间的自然数。

[0012] 该减水剂是由摩尔比为1：(2.0～3.4)：(0.07～0.14)：(0.12～0.35)：(0.17～2.38)的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸；其中N,N-二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：(0.8～1.4)的马来酸酐和二正丙胺制备而成。

[0013] 所述N,N-二正丙基马来酰胺酸的分子结构如下：

[0014]

[0015] 所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量在1000～3000。

[0016] 上述的基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：

[0017] (1)N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备

[0018] 将马来酸酐溶于溶剂，然后置于四口烧瓶之中，将二正丙胺加入到恒压滴液漏斗中；往四口烧瓶中通氮气至烧瓶内部空气排光后，开始滴加二正丙胺，0.5小时内滴完，保温2小时，得到棕红色液体，去除溶剂和未反应的二正丙胺，得到N,N-二正丙基马来酰胺酸；

[0019] (2)聚合反应

[0020] 1)配置混合滴加液

[0021] 将甲基烯丙基聚氧乙烯醚溶解于去离子水中，然后再加入丙烯酸、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸，制得滴加液A，甲基烯丙基聚氧乙烯醚在滴加液A中的质量浓度为75％；将引发剂过硫酸铵溶解于去离子水中制得滴加液B，过硫酸铵在滴加液B中的质量浓度为0.53％；

[0022] 2)滴加反应

[0023] 往装有搅拌装置封闭的四口烧瓶中通10分钟氮气排出空气，然后在油浴和搅拌的条件下开始滴加滴加液A和滴加液B，其中滴加液A和滴加液B的滴加时间分别为2.5～3.5和3～4小时；

[0024] 3)保温反应和后处理

[0025] 待滴加完全之后再保温反应1～2小时，待冷却之后，用碱液中和产物的pH为6.2～7.0，得到聚羧酸减水剂。

[0026] 步骤(1)所述N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备的温度为0～60℃。

[0027] 骤(1)所述溶剂为甲苯、丙酮、丁酮、二氯甲烷或三氯甲烷。

[0028] 上述的基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂在陶瓷与混凝土领域中的应用。

[0029] 本发明与现有技术相比具有如下突出的优点及有益效果：

[0030] (1)本发明制备酰胺小单体过程十分简单，无需额外加热，在室温(0～40℃)下就可以制备，能耗低，制作成本较低。

[0031] (2)本发明先合成了N,N-二正丙基马来酰胺酸，N,N-二正丙基马来酰胺酸既带有促进水泥水化的酰胺基团，又带具有吸附作用的羧基，且不会像有毒的丙烯酰胺那样在强碱性的水泥浆体中水解产生氨气。

[0032] (3)本发明减水剂有较好的早强效果，且克服了复配型的早强减水剂的很多缺点：如引入氯离子的早强减水剂，存在腐蚀钢筋的隐患；引入硫酸根的，易产生钙矾石使混凝土体积膨胀，影响混凝土的寿命；引入钾离子或钠离子的，容易产生碱-集料反应。

附图说明

[0033] 图1是N,N-二正丙基马来酰胺酸核磁谱图。

[0034] 图2是本发明聚羧酸减水剂的红外光谱图。

具体实施方式

[0035] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

[0036] 实施例1

[0037] 本实施例含有酰胺结构的早强聚羧酸型减水剂是由摩尔比为1：3.06：0.07：0.35：0.34的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸；其中N,N-二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：1的马来酸酐和二正丙胺制备而成。

[0038] 本实施例的减水剂的制备方法如下：

[0039] 1、N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备

[0040] 将22.17g马来酸酐溶于76.02g二氯甲烷，然后置于四口烧瓶之中，将22.87g二正丙胺加入到恒压滴液漏斗中；往四口烧瓶中通氮气至烧瓶内部空气排光，在室温下，0.5小时滴完，继续反应1.5小时，得棕红色液体，用旋转蒸发仪在室温下旋干溶剂后，再升高温度到60℃旋蒸10分钟以去除剩余的二正丙胺，所得到产物N,N-二正丙基马来酰胺酸可以直接用于制备减水剂；N,N-二正丙基马来酰胺酸的化学式如下式所示，N,N-二正丙基马来酰胺酸核磁谱图如图1所示，各峰归属已标出：

[0041]

[0042] 2、聚合反应

[0043] 1)配置混合滴加液

[0044] 将24g甲基烯丙基聚氧乙烯醚(分子量为2400)溶解于32g的去离子水中，然后加入0.371g次磷酸钠、2.205g丙烯酸和0.677gN,N-二正丙基马来酰胺酸，用磁子搅拌充分溶解后制得滴加液A；将0.160g过硫酸铵溶解于30g去离子水中制得滴加液B；

[0045] 2)滴加反应

[0046] 往装有搅拌装置封闭的四口烧瓶中通10分钟氮气排出空气，然后在油浴温度为80℃和搅拌的条件下使用蠕动泵分别滴加滴加液A和B，其中滴加液A、B的的滴加时间分别为3和3.5小时；

[0047] 3)保温反应和后处理

[0048] 待滴加完全之后再保温反应2小时，待冷却之后，用碱液中和产物的pH为6.2～7.0，加去离子水稀释到20％，得到聚羧酸减水剂；所得减水剂红外光谱图如图2所示，表征前已经在截留分子量为10000的半透膜中透析3天，可以看出谱图中主要的峰和减水剂分子的主要基团能对上。该减水剂具有如下式所示的结构：

[0049]

[0050] 其中a、b、c为所合成的减水剂中共聚物重复结构单元链节数的平均值的比值，a为3.06，b为0.34，c为1；n为环氧乙烷的平均链节数，为20～22之间的自然数。

[0051] 实施例2

[0052] 本实施例含有酰胺结构的早强聚羧酸型减水剂是由摩尔比为1：3.06：0.07：0.35：0.34的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸；其中N,N-二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：1的马来酸酐和二正丙胺制备而成。

[0053] 本实施例的减水剂的制备方法如下：

[0054] 1、N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备

[0055] 将8.09g马来酸酐溶于31.02g二氯甲烷，然后置于四口烧瓶之中，将8.35g二正丙胺加入到恒压滴液漏斗中；往四口烧瓶中通氮气至烧瓶内部空气排光，温度控制在8℃左右，0.5小时滴完，继续反应1.5小时(可缓慢升至室温)，得棕红色液体，用旋转蒸发仪在室温下旋干溶剂后，再升高温度到60℃旋蒸10分钟以去除剩余的二正丙胺，所得到产物N,N-二正丙基马来酰胺酸可以直接用于制备减水剂；N,N-二正丙基马来酰胺酸的化学式如下式所示，N,N-二正丙基马来酰胺酸核磁谱图如图1所示，各峰归属已标出：

[0056]

[0057] 2、聚合反应

[0058] 1)配置混合滴加液

[0059] 将24g甲基烯丙基聚氧乙烯醚(分子量为2400)溶解于32g的去离子水中，然后加入0.371g次磷酸钠、2.205g丙烯酸和0.677gN,N-二正丙基马来酰胺酸，用磁子搅拌充分溶解后制得滴加液A；将0.160g过硫酸铵溶解于30g去离子水中制得滴加液B；

[0060] 2)滴加反应

[0061] 往装有搅拌装置封闭的四口烧瓶中通10分钟氮气排出空气，然后在油浴温度为80℃和搅拌的条件下使用蠕动泵分别滴加滴加液A和B，其中滴加液A、B的的滴加时间分别为3和3.5小时；

[0062] 3)保温反应和后处理

[0063] 待滴加完全之后再保温反应2小时，待冷却之后，用碱液中和产物的pH为6.2～7.0，加去离子水稀释到20％，得到聚羧酸减水剂；所得减水剂红外光谱图如图2所示，表征前已经在截留分子量为10000的半透膜中透析3天，可以看出谱图中主要的峰和减水剂分子的主要基团能对上。该减水剂具有如下式所示的结构：

[0064]

[0065] 其中a、b、c为所合成的减水剂中共聚物重复结构单元链节数的平均值的比值，a为3.06，b为0.34，c为1；n为环氧乙烷的平均链节数，为20～22之间的自然数。

[0066] 实施例3

[0067] 本实施例含有酰胺结构的早强聚羧酸型减水剂是由摩尔比为1：3.23：0.07：0.35：0.17的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸；其中N,N-二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：1的马来酸酐和二正丙胺制备而成。

[0068] 本实施例的减水剂的制备方法如下：

[0069] 1、N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备

[0070] 将7.85g马来酸酐溶于32.21g甲苯，然后置于四口烧瓶之中，将8.09g二正丙胺等加入到恒压滴液漏斗中；往四口烧瓶中通氮气至烧瓶内部空气排光，在室温下，0.5小时滴完，继续反应1.5小时，得棕红色液体，用旋转蒸发仪60℃旋蒸30分钟以除去甲苯和剩余的二正丙胺，所得到产物N,N-二正丙基马来酰胺酸可以直接用于制备减水剂；N,N-二正丙基马来酰胺酸的化学式如下式所示，N,N-二正丙基马来酰胺酸核磁谱图如图1所示，各峰归属已标出：

[0071]

[0072] 2、聚合反应

[0073] 1)配置混合滴加液

[0074] 将24g甲基烯丙基聚氧乙烯醚(分子量为2400)溶解32g的去离子水，然后加入0.371g次磷酸钠、2.328g丙烯酸和0.339gN,N-二正丙基马来酰胺酸，用磁子搅拌充分溶解后制得滴加液A；将0.160g过硫酸铵溶解于30g去离子水中制得滴加液B；

[0075] 2)滴加反应

[0076] 往装有搅拌装置封闭的四口烧瓶中通10分钟氮气排出空气，然后在油浴温度为80℃和搅拌的条件下使用蠕动泵分别滴加滴加液A和B，其中滴加液A、B的的滴加时间分别为3和3.5小时；

[0077] 3)保温反应和后处理

[0078] 待滴加完全之后再保温反应2小时，待冷却之后，用碱液中和产物的pH为6.2～7.0，加去离子水稀释到20％，得到聚羧酸减水剂；所得减水剂红外光谱图如图2所示，表征前已经在截留分子量为10000的半透膜中透析3天，可以看出谱图中主要的峰和减水剂分子的主要基团能对上。该减水剂具有如下式所示的结构：

[0079]

[0080] 其中a、b、c为所合成的减水剂中共聚物重复结构单元链节数的平均值的比值，a为3.23，b为0.17，c为1；n为环氧乙烷的平均链节数，为20～22之间的自然数。

[0081] 实施例4

[0082] 本实施例含有酰胺结构的早强聚羧酸型减水剂是由摩尔比为1：2.89：0.07：0.35：0.51的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸；其中N,N-二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：1的马来酸酐和二正丙胺制备而成。

[0083] 本实施例的减水剂的制备方法如下：

[0084] 1、N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备

[0085] 将7.85g马来酸酐溶于16.69g丙酮中，然后置于四口烧瓶之中，将8.09g二正丙胺等加入到恒压滴液漏斗中；往四口烧瓶中通氮气至烧瓶内部空气排光，温度控制在8℃左右，开始滴加，0.5小时滴完，继续1.5小时(可缓慢升至室温)，得棕红色液体，用旋转蒸发仪在40℃下旋干溶剂后，再升高温度到60℃旋蒸10分钟以去除剩余的二正丙胺，所得到产物N,N-二正丙基马来酰胺酸可以直接用于制备减水剂；N,N-二正丙基马来酰胺酸的化学式如下式所示，N,N-二正丙基马来酰胺酸核磁谱图如图1所示，各峰归属已标出：

[0086]

[0087] 2、聚合反应

[0088] 1)配置混合滴加液

[0089] 将24g甲基烯丙基聚氧乙烯醚(分子量为2400)溶解32g的去离子水，然后加入0.371g次磷酸钠、2.083g丙烯酸和1.016gN,N-二正丙基马来酰胺酸，用磁子搅拌充分溶解后制得滴加液A；将0.160g过硫酸铵溶解于30g去离子水中制得滴加液B；

[0090] 2)滴加反应

[0091] 往装有搅拌装置封闭的四口烧瓶中通10分钟氮气排出空气，然后在油浴温度为80℃和搅拌的条件下使用蠕动泵分别滴加滴加液A和B，其中滴加液A、B的的滴加时间分别为3和3.5小时；

[0092] 3)保温反应和后处理

[0093] 待滴加完全之后再保温反应2小时，待冷却之后，用碱液中和产物的pH为6.2～7.0，加去离子水稀释到20％，得到聚羧酸减水剂；所得减水剂红外光谱图如图2所示，表征前已经在截留分子量为10000的半透膜中透析3天，可以看出谱图中主要的峰和减水剂分子的主要基团能对上。该减水剂具有如下式所示的结构：

[0094]

[0095] 其中a、b、c为所合成的减水剂中共聚物重复结构单元链节数的平均值的比值，a为2.89，b为0.51，c为1；n为环氧乙烷的平均链节数，为20～22之间的自然数。

[0096] 实施例5

[0097] 本实施例含有酰胺结构的早强聚羧酸型减水剂是由摩尔比为1：2.0：0.07：0.35：2.38的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸；其中N,N-二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：1的马来酸酐和二正丙胺制备而成。

[0098] 本实施例的减水剂的制备方法如下：

[0099] 1、N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备

[0100] 将7.85g马来酸酐溶于16.69g丙酮中，然后置于四口烧瓶之中，将8.09g二正丙胺等加入到恒压滴液漏斗中；往四口烧瓶中通氮气至烧瓶内部空气排光，温度控制在8℃左右，开始滴加，0.5小时滴完，继续1.5小时(可缓慢升至室温)，得棕红色液体，用旋转蒸发仪在40℃下旋干溶剂后，再升高温度到60℃旋蒸10分钟以去除剩余的二正丙胺，所得到产物N,N-二正丙基马来酰胺酸可以直接用于制备减水剂；N,N-二正丙基马来酰胺酸的化学式如下式所示，N,N-二正丙基马来酰胺酸核磁谱图如图1所示，各峰归属已标出：

[0101]

[0102] 2、聚合反应

[0103] 1)配置混合滴加液

[0104] 将24g甲基烯丙基聚氧乙烯醚(分子量为2400)溶解32g的去离子水，然后加入0.371g次磷酸钠、1.441g丙烯酸和4.742gN,N-二正丙基马来酰胺酸，用磁子搅拌充分溶解后制得滴加液A；将0.160g过硫酸铵溶解于30g去离子水中制得滴加液B；

[0105] 2)滴加反应

[0106] 往装有搅拌装置封闭的四口烧瓶中通10分钟氮气排出空气，然后在油浴温度为80℃和搅拌的条件下使用蠕动泵分别滴加滴加液A和B，其中滴加液A、B的的滴加时间分别为3和3.5小时；

[0107] 3)保温反应和后处理

[0108] 待滴加完全之后再保温反应2小时，待冷却之后，用碱液中和产物的pH为6.2～7.0，加去离子水稀释到20％，得到聚羧酸减水剂；所得减水剂红外光谱图如图2所示，表征前已经在截留分子量为10000的半透膜中透析3天，可以看出谱图中主要的峰和减水剂分子的主要基团能对上。该减水剂具有如下式所示的结构：

[0109]

[0110] 其中，a、b、c为所合成的减水剂中共聚物重复结构单元链节数的平均值的比值，a为2.0，b为2.38，c为1；n为环氧乙烷的平均链节数，为20～22之间的自然数。

[0111] 实施例6

[0112] 本实施例含有酰胺结构的早强聚羧酸型减水剂是由摩尔比为1：3.0：0.14：0.12：0.34的以下原料制成：甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、过硫酸铵、次磷酸钠和N,N-二正丙基马来酰胺酸；其中N,N-二正丙基马来酰胺酸是由摩尔比为1：1的马来酸酐和二正丙胺制备而成。

[0113] 本实施例的减水剂的制备方法如下：

[0114] 1、N,N-二正丙基马来酰胺酸的制备

[0115] 将7.85g马来酸酐溶于16.69g丙酮中，然后置于四口烧瓶之中，将8.09g二正丙胺等加入到恒压滴液漏斗中；往四口烧瓶中通氮气至烧瓶内部空气排光，温度控制在8℃左右，开始滴加，0.5小时滴完，继续1.5小时(可缓慢升至室温)，得棕红色液体，用旋转蒸发仪在40℃下旋干溶剂后，再升高温度到60℃旋蒸10分钟以去除剩余的二正丙胺，所得到产物N,N-二正丙基马来酰胺酸可以直接用于制备减水剂；N,N-二正丙基马来酰胺酸的化学式如下式所示，N,N-二正丙基马来酰胺酸核磁谱图如图1所示，各峰归属已标出：

[0116]

[0117] 2、聚合反应

[0118] 1)配置混合滴加液

[0119] 将24g甲基烯丙基聚氧乙烯醚(分子量为2400)溶解32g的去离子水，然后加入0.106g次磷酸钠、2.162g丙烯酸和0.677gN,N-二正丙基马来酰胺酸，用磁子搅拌充分溶解后制得滴加液A；将0.319g过硫酸铵溶解于30g去离子水中制得滴加液B；

[0120] 2)滴加反应

[0121] 往装有搅拌装置封闭的四口烧瓶中通10分钟氮气排出空气，然后在油浴温度为80℃和搅拌的条件下使用蠕动泵分别滴加滴加液A和B，其中滴加液A、B的的滴加时间分别为3和3.5小时；

[0122] 3)保温反应和后处理

[0123] 待滴加完全之后再保温反应2小时，待冷却之后，用碱液中和产物的pH为6.2～7.0，加去离子水稀释到20％，得到聚羧酸减水剂；所得减水剂红外光谱图如图2所示，表征前已经在截留分子量为10000的半透膜中透析3天，可以看出谱图中主要的峰和减水剂分子的主要基团能对上。该减水剂具有如下式所示的结构：

[0124]

[0125] 其中，a、b、c为所合成的减水剂中共聚物重复结构单元链节数的平均值的比值，a为3.0，b为0.34，c为1；n为环氧乙烷的平均链节数，为20～22之间的自然数。

[0126] 空白组合各实施例性能测试

[0127] 净浆测试方法：按照GB/T8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》方法测定，水泥采用基准水泥，减水剂折固掺量为0.15％，用水量为105g。

[0128] 砂浆测试方法：空白和添加减水剂的胶砂用水量确定参照GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》，基准水泥：ISO标准砂＝1:3；胶砂抗压强度参考GB/T17671-1999《水泥胶砂强度试验》，基准水泥：ISO标准砂＝1:3。

[0129] 表1 实施例性能对比

[0130]

[0131] 注：净浆流动度和胶砂流动度试验减水剂折固掺量分别为0.15％和0.40％。

[0132] 从表1可以出，各实施例净浆流动度远远优于空白组的，而且1d和3d抗压强度都远高于空白组的，所以本发明所公开的基于N,N-二正丙基马来酰胺酸合成的聚羧酸减水剂减水性能较突出并兼具早强性能。

[0133] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。