本发明专利技术公开了一种用于合成聚羧酸系减水剂的高活性催化剂及应用，该催化剂由下述各组分按重量百分比混合而成，包括：不饱和羧酸及衍生物（ａ）５～２５％、不饱和磺酸盐（ｂ）１～２５％、聚乙二醇（ｃ）２６～５０％、高活性催化组分钛化合物（ｄ）１～１２．５％、辅助催化组分硼化合物（ｅ）１～１２．５％。该催化剂应用于合成聚羧酸系减水剂时，具有独特的齐聚和共聚催化作用，对使用烯丙基聚乙二醇为主要原料在氧化还原体系下合成聚羧酸系减水剂的工艺更有效，可简化合成工艺，提高反应产物的转化率，获得聚羧酸系减水剂的高减水率及其对水泥的适应性，在混凝土中应用增强效果好，综合性能优异。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种催化剂的制备技术，尤其涉及一种应用于合成聚羧酸系 减水剂的高活性催化剂及应用，本专利技术属于建筑用化工材料领域。
技术介绍
在当今的混凝土行业中，提高混凝土建筑物的耐久性和强度已成为共 识，采用高减水的聚羧酸系减水剂降低单位水量乃是最佳手段。多年来，为 降低单位水量，聚羧酸系减水剂不断更新换代，应用越来越普遍，但现代混 凝土原材料情况复杂，聚羧酸系减水剂与混凝土组成材料兼容性存在问题。 使用曱氧基聚乙二醇单(曱基)丙烯酸酯单体生产的聚羧酸减水剂，由于酯 基容易水解，单体及减水剂的质量不够稳定，与不同砂石材料及混凝土矿物 掺和料的适应性差，往往出现减水率大起大落，混凝土坍落度损失变化无常 的现象，另外，液体状态储存与运输等皆可能造成产品质量波动，也暴露了 一些难以解决的技术问题。烯丙基聚乙二醇醚和马来酸系单体的共聚性很 低，如何提高使用烯丙基聚乙二醇醚合成的聚羧酸系减水剂分散性及分散保 持性能，以低掺量满足现场搅拌及远距离运输的高性能高强混凝土是需要迫 切解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术实施方式提供一种用于合成聚羧酸系减水剂的高活性催化剂及其 制备方法，该催化剂用于在氧化还原体系下合成聚羧酸系减水剂，显著提高 减水剂的分散性和适应性。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术实施方式提供一种用于合成聚羧酸系减水剂的高活性催化剂，该 催化剂由下述各组分按重量百分比混合而成，包括不饱和羧酸及书f生物(a) 5~25%不饱和磺酸盐(b) 1 ~ 25°/。聚乙二醇(c) 26 ~ 50%高活性催化组分钬化合物(d ) 1 ~ 12. 5 %辅助催化组分硼化合物(e ) 1 ~ 12. 5 % 。所述不饱和羧酸及衍生物(a)为(曱基)丙烯酸、(曱基)丙烯酸 羟乙(丙)酉旨、(曱基)丙烯酸曱(乙或丙)面旨、(曱基)丙烯酰胺、乙酸 乙烯酯、马来酸、衣康酸、聚乙二醇马来酸(衣康酸)半酯中的任一种或两 种或多种混合物。所述不饱和磺酸盐(b)为(甲基)烯丙基磺酸或其盐、苯乙烯磺酸或其 盐中的任一种或两种的混合物。所述聚乙二醇(c)为聚乙二醇4000 - 8000中的任一种或两种或多种的 混合物。所述高活性催化组分(d)钛化合物为TiCl4、 Ti(0Bu)4中的一种或两种的 混合物。所述辅助催化组分(e)硼化合物为氟化硼、氧化硼、硼砂、硼酸中的一 种或两种的混合物。本专利技术实施方式还提供一种上述中任一项所述的催化剂在以烯丙基聚乙 二醇为主要原料在氧化还原？ 1发体系下合成聚羧酸系减水剂中作为活性催化 剂的应用。所述催化剂的用量为按合成聚羧酸系减水剂所使用的烯丙基聚乙二醇的 质量的5 ~ 20 % ,使用时一次全部掺入混合单体溶液中。由上述本专利技术实施方式提供的技术方案可以看出，本专利技术实施方式提供的高活性催化剂可用于合成聚羧酸系减水剂，不改变聚羧酸系减水剂合成工 艺，能够提高聚羧酸系减水剂合成过程齐聚和共聚反应，可以显著提高减水 剂的分散性和适应性，较大程度提高混凝土强度和耐久性。具体实施例方式本专利技术实施方式提供一种用于合成聚羧酸系减水剂的高活性催化剂及应用，该催化剂按重量计由5~25%的不饱和羧酸及衍生物(a) 、 1~25%的不 饱和磺酸盐(b) 、 26~50%的聚乙二醇(c) 、 1 ~ 12. 5%的高活性催化组分 钛化合物(d) 、 1~12. 5%的辅助催化组分硼化合物(e)组成。用于合成聚 羧酸系减水剂时，在不改变聚羧酸系减水剂合成工艺的前提下，能够提高聚 羧酸系减水剂合成过程齐聚和共聚反应，可以显著提高减水剂的分散性和适 应性，较大程度提高混凝土强度和耐久性。为便于理解，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一本实施例提供一种能够提高聚羧酸系减水剂合成过程齐聚和共聚反应的 高活性催化剂，它为一种白色的粉体高活化剂，该催化剂包括按重量百分比 的下述各原料5~25%的不饱和羧酸及衍生物(a) 、 1~25%的不饱和磺酸 盐(b) 、 26~50%聚乙二醇(c) 、 1 ~ 12. 5%的高活性催化组分钛化合物 U) 、 1~12. 5%的辅助催化组分硼化合物(e)混合而成的白色粉末，使用 时直接将该白色粉末状催化剂加入烯丙基聚乙二醇大单体混合液中使用。在上述高活性催化剂中，不饱和羧酸及衍生物(a)为(曱基)丙烯酸、 (曱基)丙烯酸羟乙(丙)酯、(曱基)丙烯酸甲(乙或丙)酯、(甲基) 丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、马来酸酐、衣康酸、聚乙二醇马来酸(衣康酸)半 酯中的任一种或两种或多种的混合物；不饱和磺酸盐(b)为(曱基)烯丙基磺酸或其盐、苯乙烯磺酸或其盐中 的任一种或两种或多种的混合物；聚乙二醇(c)为聚乙二醇4000 ~ 8000中的任一种或两种或多种的混合物；高活性催化组分钛化合物(d)包括TiCl4、 Ti(0Bu)4等。 辅助催化组分硼化合物(e)为氟化硼、氧化硼、硼石少、硼酸中的一种或 两种的混合物。合成烯丙基聚乙二醇醚型聚羧酸系减水剂时，掺入烯丙基聚乙二醇量的 15~30%的上述高活性催化剂，与烯丙基聚乙二醇、双氧水、水等原材料一 同加入，即可提高反应产物转化率，使用该活化剂，能够生产具有超强分散 作用，同时与混凝土组成材料适应性良好的聚羧酸系减水剂。得到的减水剂 用在混凝土中时，先将合成的减水剂母液，分别经过稀释，再用木质素磺酸 钠等复合成浓度为40~45. 0%的高减水型减水剂Cl和高保坍型减水剂C2。 根据现场混凝土材料情况，再将Cl与C2按2 ~ 8: 8 ~ 2的重量比例进一步复 合，然后稀释至20%,再复合以调整混凝土适当的含气量与凝结时间，满足 要求后再用于混凝土中。实施例二本实施例提供一种用于合成聚羧酸系减水剂的高活性催化剂，由下述各 组分按重量比例混合而成，丙烯酰胺 200g、曱基烯丙基磺酸钠200g、聚乙 二醇8000 500g、 Ti(OBu) 480g，氧化硼50g,各组分混合后形成白色粉末状的 高活性催化剂。实施例三本实施例提供一种用于合成聚羧酸系减水剂的高活性催化剂，各组分的 用量均按重量计，衣康酸200g、 2曱基-3-丙烯酰胺-丙磺酸 200g、聚乙 二醇6000 500g、 TiCl4 80g，氟化硼50g，各组分混合后形成白色粉末状的高 活性催化剂。实施例四本实施例提供一种用于合成聚羧酸系减水剂的高活性催化剂，各组分的用量均按重量计，马来酸酐2Q0g、丙烯基磺酸钠200g、聚乙二醇8000 500g、 Ti(OBu) #TiCl4 5 0g，硼砂50g,各组分混合后形成白色粉末状的高活 性催化剂。上述几个实施例中，对不饱和羧酸及衍生物(a)仅以丙烯酰胺、衣康酸 和马来酸酐为例，对本专利技术的实施过程进行说明，本领域技术人员可以预见 按本专利技术披露的内容，使用其它的不饱和羧酸及衍生物(a)(如(曱基) 丙烯酸、(曱基)丙烯酸羟乙(丙)酉旨、(曱基)丙烯酸曱(乙或丙)西旨、 乙酸乙烯酯、聚乙二醇马来酸(衣康酸)半酯中的任一种或两种或多种的混 合物)作为原料也均可以实现本专利技术中所要保护的高活性催化剂。其它的原料组分，如不饱和磺酸盐(b)、聚乙二醇(c)、高活性催 化组分钛化合物(d)、辅助催化组分硼化合物(e)等各组分的使用情况在 上述实施例中也仅是各本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于合成聚羧酸系减水剂的高活性催化剂，其特征在于，该催化剂由下述各组分按重量百分比混合而成，包括： 不饱和羧酸及衍生物（ａ） ５～２５％ 不饱和磺酸盐（ｂ） １～２５％ 聚乙二醇（ｃ） ２６～５０％ 高活性催化组分钛化合物（ｄ） １～１２．５％ 辅助催化组分硼化合物（ｅ） １～１２．５％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李崇智，董爱群，
申请(专利权)人：董爱群，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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