一种聚羧酸减水剂中间体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚羧酸减水剂中间体的制备方法：将马来酸酐和衣康酸中的一种或者两种、聚乙二醇单甲醚投入呈真空状态的反应釜中，加入催化剂，搅拌、加热，进行酯化反应；酯化反应过程中，向反应釜内通入惰性气体，使反应釜内保持0.05MPa-0.2MPa的压力，而后待酯化反应温度升高到100℃-130℃后保温，保温4-8h后，得到聚羧酸减水剂中间体。本发明专利技术酯化率高，生产工艺相对简单、生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混凝土聚羧酸减水剂的制备，具体为。
技术介绍
聚羧酸减水剂是一种新型的混凝土添加剂，与传统的萘系减水剂相比，不仅有很高的减水率，而且保坍性更优越、成型混凝土强度更高、后期干缩小、耐腐蚀性强，是一种节能环保绿色化学。随着国内一系列重大工程的开工建设，聚羧酸减水剂的市场占有率从08年的17% 上升到现在的45%，使客户对聚羧酸减水剂的需求量与日俱增，并对聚羧酸减水剂的品质要求更高，性能要求更好。聚羧酸减水剂的合成基本上为二步法，第一步聚羧酸减水剂大单体的制备，即聚羧酸减水剂中间体的制备；第二步将制成的聚羧酸减水剂中间体在合适的条件下与其他原料进行共聚反应，制成聚羧酸减水剂。现有的聚羧酸减水剂中间体的制备为酯化反应， 是合成聚羧酸减水剂的关键技术之一，因此酯化率的高低直接影响到第二步共聚反应的好坏，即聚羧酸减水剂的生产。在专利CN101255113A中公开了将聚乙二醇单甲醚与甲基丙烯酸、反应活化剂、副反应抑制剂和分散带水剂放入带有油水分离器的反应容器中，缓慢加热(1-20C /min),在80°C保温O. 5_lh，再缓慢升高温度(1-2°C /min), 直至反应物共沸，反应6-8h，自然冷却至室温，除去杂质，这样可得到酯化率在99%以上的聚羧酸减水剂大单体，即甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯。但是该工艺所采用的原材料均比较昂贵、许多需进口，生产过程中需要添加副反应抑制剂和带水剂，带水剂难以回收，这样进一步提高了生产成本，同时生产过程复杂，还会污染环境；副反应抑制剂影响下一步共聚反应的效果，影响聚羧酸减水剂的性能。现在国产的聚乙二醇单甲醚质量较国外的性能较差，因此国内囤积了大量的聚乙二醇单甲醚，价格比国外的便宜很多，本专利技术针对上述问题，研发出一种相对生产工艺简单且酯化率高(可达99%以上)、成本低、能适用国内聚乙二醇单甲醚的酯化方法。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种相对生产工艺简单且酯化率高、生产成本低的聚羧酸减水剂中间体的制备方法，以解决上述
技术介绍
中的缺点。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现将马来酸酐和衣康酸中的一种或者两种、聚乙二醇单甲醚投入呈真空状态的反应釜中，加入催化剂，搅拌、加热，进行酯化反应；酯化反应过程中，向反应釜内通入惰性气体，使反应釜内保持O. 05MPa-0. 2MPa的压力，而后待酯化反应温度升高到100°C _130°C后保温，保温4-8h后，得到聚羧酸减水剂中间体。作为优选，所述聚乙二醇单甲醚的分子量为1000-2000，其占反应物总质量的 60%-80%。作为优选，所述马来酸酐和衣康酸中的一种或者两种，即包括以下三种情况只选取马来酸酐、只选取衣康酸、选取马来酸酐与衣康酸的混合物，无论是哪种选择，选取的质量总量均为反应物总质量的20%-40%。作为优选，所述催化剂为浓硫酸、对甲苯磺酸、对氨基苯磺酸中的一种或两种以上的混合物。有益效果本专利技术在酯化反应过程中不使用带水剂，而是通入一定的惰性气体，使原本呈真空状态的反应釜内保持一定的压力，由于随着压力的升高，水的沸点也不断升高，因此，在密闭的反应釜内随着压力的保持、温度的升高，使得在酯化反应过程中产生的水以热蒸汽的形式存在，从而使酯化反应向正方向进行，提高了酯化率，酯化率可达到99%以上。同时由于本专利技术所使用的不饱和酸不易自聚而没有加阻聚剂(属于副反应抑制剂)，使得下步的共聚反应更容易，产品性能更好。从另一角度看，因为未加入阻聚剂和带水剂，使得生产工艺相对简单、生产成本低。本专利技术的反应条件也易于控制，反应稳定。用这样的聚羧酸减水剂中间体制备聚羧酸减水剂不仅具有较高的减水率，和易性好，而且具有高保坍性，一小时内基本上没有损失。具体实施例方式下面举例对本专利技术进行详细阐述。实施例I在密闭性好的反应釜内、不断搅拌下，依次投入分子量为1200的聚乙二醇单甲醚 1200kg，马来酸酐320kg，搅拌30min，然后缓慢加入对甲苯磺酸30kg，并开始加热升温，待温度达到100°C时，关闭反应釜所有通气阀门，并通入氮气使反应釜内压力保持在O. IMPa0 继续升温至120°C _125°C，并在此温度下保温6小时，反应结束得到聚乙二醇单甲醚马来酸酯，即是聚羧酸减水剂中间体。反应结束后测得酯化率为99. 54%。实施例2在密闭性好的反应釜内、不断搅拌下，依次投入分子量为1200聚乙二醇单甲醚 1200kg,衣康酸440kg,搅拌30min,然后缓慢加入对甲苯磺酸35kg,并开始加热升温,待温度达到100°C时，关闭反应釜所有通气阀门，并通入氮气使反应釜内压力保持在O. IMPa0继续升温至120°C _125°C，并在此温度下保温6小时，反应结束得到聚乙二醇单甲醚衣康酸酯，即是聚羧酸减水剂中间体。反应结束后测得酯化率为98. 84%。实施例3在密闭性好的反应釜内，不断搅拌下，依次投入分子量为1200聚乙二醇单甲醚 1200kg,马来酸酐160kg,衣康酸220kg,搅拌30min,然后缓慢加入对甲苯磺酸30kg,,并开始加热升温，待温度达到100°C时，关闭反应釜所有通气阀门，并通入氮气使反应釜内压力保持在O. IMPa0继续升温至120°C_125°C，并在此温度下保温6小时，反应结束得到聚乙二醇单甲醚混合酯，即是聚羧酸减水剂中间体。反应结束后测得酯化率为98. 36%。针对上述实施例，按照GB/T8077-2000的检测标准，其检测试验结果具体列表如下权利要求1.，其特征在于，将马来酸酐和衣康酸中的一种或者两种、聚乙二醇单甲醚投入呈真空状态的反应釜中，加入催化剂，搅拌、加热，进行酯化反应；酯化反应过程中，向反应釜内通入惰性气体，使反应釜内保持O. 05MPa-0. 2MPa的压力，而后待酯化反应温度升高到100°C _130°C后保温，保温4-8h后，得到聚羧酸减水剂中间体。2.根据权利要求I所述的聚羧酸减水剂中间体的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚的分子量为1000-2000，其占反应物总质量的60%-80%。3.根据权利要求I所述的聚羧酸减水剂中间体的制备方法，其特征在于，所述马来酸酐和衣康酸中的一种或者两种，其质量总量为反应物总质量的20%-40%。4.根据权利要求I所述的聚羧酸减水剂中间体的制备方法，其特征在于，所述催化剂为浓硫酸、对甲苯磺酸、对氨基苯磺酸中的一种或两种以上的混合物。全文摘要本专利技术公开了将马来酸酐和衣康酸中的一种或者两种、聚乙二醇单甲醚投入呈真空状态的反应釜中，加入催化剂，搅拌、加热，进行酯化反应；酯化反应过程中，向反应釜内通入惰性气体，使反应釜内保持0.05MPa-0.2MPa的压力，而后待酯化反应温度升高到100℃-130℃后保温，保温4-8h后，得到聚羧酸减水剂中间体。本专利技术酯化率高，生产工艺相对简单、生产成本低。文档编号C08G65/332GK102585207SQ201110271220公开日2012年7月18日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日专利技术者廖声金, 王伟 申请人:长沙加美乐素化工有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖声金，王伟，
申请(专利权)人：长沙加美乐素化工有限公司，
类型：发明
国别省市：