一种星型聚羧酸减水剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种星形聚羧酸减水剂的制备方法，属于混凝土用聚羧酸减水剂技术领域，以含双键的单体、多基团成核剂、引发剂、端双键聚氧乙烯醚为原料，通过聚合反应制得了星形聚羧酸减水剂，本发明专利技术提供的技术方案以季戊四醇三(3‑巯基丙酸)酯、三乙醇胺三(3‑巯基丙酸)酯、葡萄糖四(3‑巯基丙酸)酯和乙二胺四(乙酸‑2‑巯基乙酯)为成核剂，制备得到了星形聚羧酸减水剂，能够提高星形结构的收率，同时制备方法工艺简单，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混凝土用聚羧酸减水剂
，尤其涉及一种星形聚羧酸减水剂的制备方法。
技术介绍
聚羧酸减水剂由于分子结构自由度大，可按照所要求的性能进行结构设计，形成各种各样的聚羧酸专用产品，能够更好地满足混凝土不断提出的新要求，所以与传统减水剂相比具有强大生命力。星形分子结构的聚羧酸减水剂为聚羧酸减水剂带来了无限活力，为聚羧酸减水剂性能的提高打开了一扇大门，实践证明星形聚羧酸减水剂分子与梳形结构相比具有更高的减水率，更优异的保坍性能和更好的混凝土和易性。合成星形聚羧酸减水剂的关键是获得稳定的单向生长基团，一般从三个方向入手。一个方向是使用多基团引发剂，如CN104371077A公开了采用原子转移自由基聚合法合成星形聚羧酸减水剂，该方法存在引发剂制备困难、价格昂贵的缺点；另一个方向是使用多基团单体，如公开了甲基丙烯酸和多元醇在催化剂作用下通过酯化反应制备星形可聚合活性端，再与大单体、分子量调节剂、不饱和羧酸单体在引发剂的作用下通过自由基聚合反应制得星形聚羧酸减水剂，该方法存在易形成交联聚合物、反应不可控的问题；第三个方向是使用多基团链终止或者链转移剂，多基团链转移剂是指分子中含有三个或者三个以上的有链转移作用的基团，现有技术中还有使用葡萄糖四(3-巯基丙酸)酯、乙二胺四(乙酸－2－巯基乙酯)能形成四臂星形结构聚羧酸减水剂，该方法存在星型结构收率低的弊端。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种星形聚羧酸减水剂的制备方法，能够提高星型结构的收率，同时本专利技术的制备方法工艺简单，适合工业化生产，解决了现有技术中制备星形聚羧酸减水剂存在的引发剂制备困难、价格昂贵、易形成交联聚合物、反应不可控的问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种星形聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：将含双键的单体、成核剂和水混合，得到单体-成核剂混合溶液，所述成核剂包括季戊四醇三(3-巯基丙酸)酯、三乙醇胺三(3-巯基丙酸)酯、葡萄糖四(3-巯基丙酸)酯和乙二胺四(乙酸-2-巯基乙酯)中的一种；提供引发剂水溶液；提供端双键聚氧乙烯醚水溶液；将所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液同时滴加到所述端双键聚氧乙烯醚水溶液中，进行聚合反应，得到星形聚羧酸减水剂。优选地，所述含双键的单体、成核剂、引发剂与端双键聚氧乙烯醚的质量为[9,15]：[0.5,2]：[0.5,2]：100。优选地，所述端双键聚氧乙烯醚包括甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和乙烯基丁二醇聚氧乙烯醚中的一种。优选地，所述端双键聚氧乙烯醚水溶液的质量浓度为30～70％。优选地，所述单体-成核剂混合溶液中含双键的单体和成核剂的总质量浓度为30～90％；所述引发剂水溶液的质量浓度为3～20％。优选地，所述含双键的单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、亚甲基丁二酸和反丁烯二酸中的一种。优选地，所述引发剂为过硫酸盐引发剂，包括过硫酸氨、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种。优选地，所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液滴加的速率独立地选自1.5～3小时。优选地，所述聚合反应的温度为50～90℃。本专利技术提供了一种星形聚羧酸减水剂的制备方法，以含双键的单体、成核剂、引发剂、端双键聚氧乙烯醚以及水为原料，通过聚合反应制得了星形聚羧酸减水剂，本专利技术提供的技术方案以季戊四醇三(3-巯基丙酸)酯、三乙醇胺三(3-巯基丙酸)酯、葡萄糖四(3-巯基丙酸)酯和乙二胺四(乙酸-2-巯基乙酯)为成核剂，制备得到了星形聚羧酸减水剂，制备方法工艺简单，适合工业化生产，解决了现有技术中制备星形聚羧酸减水剂存在的引发剂制备困难、价格昂贵、易形成交联聚合物、反应不可控的问题。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例制得的星型聚羧酸减水剂的红外光谱谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种星形聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：将含双键的单体、成核剂和水混合，得到单体-成核剂混合溶液，所述成核剂包括季戊四醇三(3-巯基丙酸)酯、三乙醇胺三(3-巯基丙酸)酯、葡萄糖四(3-巯基丙酸)酯和乙二胺四(乙酸-2-巯基乙酯)中的一种；提供引发剂水溶液；提供端双键聚氧乙烯醚水溶液；将所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液同时滴加到所述端双键聚氧乙烯醚水溶液中，进行聚合反应，得到星型聚羧酸减水剂。本专利技术将含双键的单体、成核剂和水混合，得到单体-成核剂混合溶液。在本专利技术中，所述单体-成核剂混合溶液中含双键的单体和成核剂的总质量浓度优选为30～90％，更优选40～80％，最优选为50～60％。在本专利技术中，所述含双键的单体优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、亚甲基丁二酸和反丁烯二酸中的一种。在本专利技术中，所述成核剂优选为季戊四醇三(3-巯基丙酸)酯、三乙醇胺三(3-巯基丙酸)酯、葡萄糖四(3-巯基丙酸)酯和乙二胺四(乙酸-2-巯基乙酯)中的一种。本专利技术提供引发剂水溶液，所述引发剂水溶液的质量浓度优选为3～20％，更优选为5～15％，最优选为8～10％。在本专利技术中，所述引发剂优选为过硫酸盐引发剂，更优选包括过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种。本专利技术提供端双键聚氧乙烯醚水溶液，所述端双键聚氧乙烯醚水溶液的质量浓度优选为30～70％，更优选为40～60％，最优选为50～55％。在本专利技术中，所述端双键聚氧乙烯醚优选包括甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和乙烯基丁二醇聚氧乙烯醚中的一种。在本专利技术中，所述甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和乙烯基丁二醇聚氧乙烯醚的聚合度独立地优选为20～75，更优选为30～60，最优选为40～55。得到单体-成核剂混合溶液、引发剂水溶液和聚氧乙烯醚水溶液后，本专利技术将所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液同时滴加到所述聚氧乙烯醚水溶液中，进行聚合反应，得到星型聚羧酸减水剂。在本专利技术中，所述含双键的单体、成核剂、引发剂与端双键聚氧乙烯醚的质量比优选为[9,15]：[0.5,2]：[0.5,2]：100，更优选为[10,13]：[1,1.5]：[1,1.5]：100，最优选为[11,12]：[1.1,1.3]：[1.1,1.3]：100。在本专利技术中，所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液滴加时，单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液的温度独立地优选自50～75℃，更优选55～70℃，最优选为60～65℃；所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液滴加的速率独立地优选自2.5～3.3kg/min，更优选为2.7～3kg/min。在本专利技术中，所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液滴加到聚氧乙烯醚水溶液中时，聚氧乙烯醚水溶液的温度优选为50～75℃，更优选为55～70℃，最优选为60～65℃。在本专利技术中，所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液滴加到聚氧乙烯醚水溶液中进行聚合反应，所述聚合反应的温度优选为50～90℃，更优选为60～80℃，最优选为70～75℃；当所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液完全滴加到聚氧乙烯醚水溶液后，继续进行保温处理，所述保温的温度优选为50～90℃，更优选为60～80℃，最优选为70～75℃，所述保温的时间优选为1～5h，更优选为2～4h，最优选为3～3.5h。本专利技术对所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液滴加到聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星形聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含双键的单体、成核剂和水混合，得到单体‑成核剂混合溶液，所述成核剂包括季戊四醇三(3‑巯基丙酸)酯、三乙醇胺三(3‑巯基丙酸)酯、葡萄糖四(3‑巯基丙酸)酯和乙二胺四(乙酸‑2‑巯基乙酯)中的一种；提供引发剂水溶液；提供端双键聚氧乙烯醚水溶液；将所述单体‑成核剂混合溶液和引发剂水溶液同时滴加到所述端双键聚氧乙烯醚水溶液中，进行聚合反应，得到星形聚羧酸减水剂。

【技术特征摘要】
1.一种星形聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含双键的单体、成核剂和水混合，得到单体-成核剂混合溶液，所述成核剂包括季戊四醇三(3-巯基丙酸)酯、三乙醇胺三(3-巯基丙酸)酯、葡萄糖四(3-巯基丙酸)酯和乙二胺四(乙酸-2-巯基乙酯)中的一种；提供引发剂水溶液；提供端双键聚氧乙烯醚水溶液；将所述单体-成核剂混合溶液和引发剂水溶液同时滴加到所述端双键聚氧乙烯醚水溶液中，进行聚合反应，得到星形聚羧酸减水剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含双键的单体、成核剂、引发剂与聚氧乙烯醚的质量为[9,15]：[0.5,2]：[0.5,2]：100。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述端双键聚氧乙烯醚包括甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚和乙烯基丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，皮永奇，方世昌，杨国武，田应兵，
申请(专利权)人：贵州石博士科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52