甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯及其制备方法技术

聚羧酸系混凝土减水剂大分子单体－甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯及制备方法，反应物组分（重量百分比）为：甲基丙烯酸９．３２％；聚乙二醇单甲醚３９．４％；反应活化剂３～７％；副反应抑制剂０．０１～０．２％；分散带水剂４０～６０％；按以上组分将所有反应物放入反应容器中，缓慢加热，在８０℃保温０．５～１ｈ，再缓慢升高温度，直至反应物共沸，反应６～８ｈ，自然冷却至室温，除去杂质，得到甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯。本方法合成的大单体质量稳定，酯化率可达９９％以上，可以直接用于合成聚羧酸系混凝土减水剂及其他表面活性剂，用其制备的混凝土减水剂具有高减水率，可达２８％以上（掺量０．２５％），超过同类产品性能，可以满足高性能混凝土发展的需要，有很广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种聚羧酸系混凝土减水剂大单体——甲基丙烯酸聚乙二醇单 甲醚酯及其制备方法。 技术背景我国是水泥产量和使用量位居世界第一，据权威方面预计，2005年我国水 泥产量将达到10亿吨。随着我国经济的快速发展，国家对基础设施和住宅建设 力度的加大，对混凝土的需求和性能要求会逐年上升，混凝土高性能化是个必然 趋势。同样，对具有高减水率和坍落度损失小的高效减水剂的需求也会不断增大。 目前，我国的高效减水剂年需求量达100万吨。萘系减水剂是我国目前高效减水 剂的最主要产品，站市场份额的80%，但萘系高效减水剂由于减水率不高，混 凝土坍落度损失过快，难以满足现代高性能混凝土的施工要求，而复合产品质量 不稳定，往往影响到混凝土的凝结硬化和耐久性。合成中用到甲醛对环境有一定 的污染，促使对其它新型高效减水剂的研究开发。聚羧酸系高效减水剂，具有高 减水性，高流动性、低與落度损失，干縮性小等优良的综合性能。聚羧酸系减水 剂靠静电排斥力和空间位阻效应双重作用而达到超分散性，它的独特分散机理为 新的高效分散剂的研究开辟了新路。从分子结构的设计和修饰，更易调整分子量、 功能基团的类型和搭配，合成出结构合理、性能优异的新型高效减水剂。目前， 国外聚羧酸系高效减水剂的研制开发，已取得了很大进展，有许多已经工业化， 在国外己经得到了广泛的应用，己经取代了第二代萘系减水剂。现在己经进入到 我国高效减水剂市场的跨国企业有美国的格雷斯建材公司(GRACE CONSTRUCTION PRODUCTS)、麦斯特建材技术公司(MASTER BUILDER TECHNOLOY)、意大利马贝公司(MAPEI)、瑞士西卡公司(SIKA)、日本 花王公司'(KAOCORP)等，他们在市场上占领着相当的份额。我国的一些大型 工程中(如三峡大坝工程、上海金茂大厦、上海磁悬浮列车、杭州湾跨海大桥等) 所用的聚羧酸系减水剂几乎完全依赖进口 。因此研究开发聚羧酸系高效减水剂， 适应新的工程的需要，无论在理论上，还是在实际应用上都有非常重要的意义， 成为高效减水剂研究开发最活跃的领域之一。大单体的制备是合成聚羧酸系减水剂的关键技术之一。在减水剂分子结构中 通过大单体引入支链聚氧化乙烯基链，提供空间位阻作用，为减水剂分子贡献分 散性和优良的分散保持性能。因此合成高质量的大单体是减水剂的综合性能的基 本保证。目甜合成大单体的方法有甲基丙烯酸直接酯化法、甲基丙烯酸甲酯酯交 换法、马来酸酐酯化法、直接醇化法、烯醇与环氧乙烷聚合法。其中采用甲基丙 烯酸直接酯化法的原料容易采购，反应条件容易控制，同时对设备的要求不高， 就一般现有的化工厂设备均能满足生产的需要；无环境污染。本方法合成的大单 体质量稳定，酯化率可达99%以上，制备的减水剂具有高减水率，超过同类产 品性能。
技术实现思路
聚羧酸系混凝土减水剂大单体——甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯及其制备 方法，其特征在于反应物组分(重量百分比)为甲基丙烯酸 8.65 9.32% 聚乙二醇单甲醚 39.4% 反应活化剂 3 7% 副反应抑制剂 0.01 0.2% 分散带水剂 40 60% 按以上反应物组分将所有反应物放入带有油水分离器的反应容器中，缓慢加 热(1 2°C/min)，在8(TC保温0. 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，得到甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯。其中反应活化剂山对甲苯磺酸、硫酸氢钠与活性炭按1: 1: 1 (重量比)复合而成；副反应抑制剂由对苯二酚、对羟基苯甲醚与三氯化铁按1: 1: 1 (重量比)复合而成；分散带水剂由甲苯与环己烷按4: 1 (重量比)复合 而成。具体实施例:表1只.休实施例<table>table see original document page 5</column></row><table>其中反应活化剂由对甲苯磺酸、硫酸氢钠与活性炭按1: 1: 1 (重量比)复合而成;副反应抑制剂由对苯二酚、对羟基苯甲醚与三氯化铁按1: 1: 1 (重量比)复合而成; 分散带水剂由甲苯与环己垸按4: 1 (重量比)复合而成。表2性能评价<table>table see original document page 5</column></row><table>权利要求1.聚羧酸系混凝土减水剂大单体——，其特征在于反应物组分(重量百分比)为甲基丙烯酸8.65～9.32％聚乙二醇单甲醚39.4％反应活化剂3～7％副反应抑制剂 0.01～0.2％分散带水剂40～60％按以上组分将所有反应物放入带有油水分离器的反应容器中，缓慢加热，在80℃保温0.5～1h，再缓慢升高温度，直至反应物共沸，反应6～8h，自然冷却至室温，除去杂质，得到甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯。2. 权利要求1所述的，其特征在于反应活化剂由对甲苯磺酸、硫酸氢钠与活性炭按1: 1: 1 (重量比)复合而成。3. 权利要求1所述的，其特征在于副反应抑制剂由对苯二酚、对羟基苯甲醚与三氯化铁按1: 1: 1 (重量比)复合 而成。4. 权利要求1所述的，其特征在于分散带水剂由甲苯与环己垸按4: 1 (重量比)复合而成。全文摘要聚羧酸系混凝土减水剂大分子单体——甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯及制备方法，反应物组分(重量百分比)为甲基丙烯酸9.32％；聚乙二醇单甲醚39.4％；反应活化剂3～7％；副反应抑制剂0.01～0.2％；分散带水剂40～60％；按以上组分将所有反应物放入反应容器中，缓慢加热，在80℃保温0.5～1h，再缓慢升高温度，直至反应物共沸，反应6～8h，自然冷却至室温，除去杂质，得到甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯。本方法合成的大单体质量稳定，酯化率可达99％以上，可以直接用于合成聚羧酸系混凝土减水剂及其他表面活性剂，用其制备的混凝土减水剂具有高减水率，可达28％以上(掺量0.25％)，超过同类产品性能，可以满足高性能混凝土发展的需要，有很广泛的应用前景。文档编号C04B24/26GK101255113SQ20071016848公开日2008年9月3日 申请日期2007年11月28日 优先权日2007年11月28日专利技术者谭洪波, 玲 马, 马保国 申请人:武汉华轩高新技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚羧酸系混凝土减水剂大单体－甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯及其制备方法，其特征在于反应物组分（重量百分比）为：甲基丙烯酸：８．６５～９．３２％聚乙二醇单甲醚：３９．４％反应活化剂：３～７％副反应抑制剂：０．０１～０．２％分散带水剂：４０～６０％按以上组分将所有反应物放入带有油水分离器的反应容器中，缓慢加热，在８０℃保温０．５～１ｈ，再缓慢升高温度，直至反应物共沸，反应６～８ｈ，自然冷却至室温，除去杂质，得到甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马保国，谭洪波，马玲，
申请(专利权)人：武汉华轩高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]