固态聚合物制造技术

本发明专利技术涉及固态聚合物，其可以通过以下物质的反应而获得：至少一种聚合物Ａ，该聚合物Ａ由选自不饱和一元羧酸或二元羧酸或不饱和一元羧酸或二元羧酸的类似物的至少一种单体ａ以及非必要地至少一种烯属不饱和单体ｂ制备；至少一种聚合物Ｂ，该聚合物Ｂ用在常规反应条件下为非反应性的端基在一侧封端并在另一端加以羟基官能化或胺官能化；以及非必要地至少一种胺Ｃ。本发明专利技术还涉及固态聚合物，其可以通过至少一种单体ａ，该单体ａ选自不饱和一元羧酸或二元羧酸或不饱和一元羧酸或二元羧酸的类似物，在自由基产生剂存在下，与至少一种单体ｃ，该单体ｃ选自用在常规反应条件下为非反应性端基在一侧封端并在另一端加以羟基官能化或胺官能化的聚合物Ｂ的不饱和酯或酰胺，以及与非必要地至少一种烯属不饱和单体ｂ反应而获得。另外，还公开了该固体聚合物的制备方法及其作为分散剂和流化剂在水泥体系中的用途。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可以根据需要无残留地溶解在水中和/或可分散在水中的固态聚合物，及其制备方法和用途。
技术介绍
近些年来，聚亚烷基二醇-羧酸酯用作用于水分散体的分散剂。其能显著降低分散体中的水含量。这些聚合物在水溶液中制备或者以聚合物水溶液形式得到。这些溶液的缺点在于高运输成本，因为还必须同时运输高含量的溶剂。另外，特别是在水溶液中还会带来细菌侵害。水溶液对冷冻敏感，即一方面水溶液可能结冰，另一方面在冷藏条件下其会结晶出固体。这需要特殊的储存条件。当聚亚烷基二醇-羧酸酯具有例如通过丙烯酸酯共聚所形成的酯基时，其水溶液仅具有有限的储存能力，因为特别在较高温度下，这些酯易于水解。粉末或者固体相对于水溶液而言具有的技术优点在于，运输时带来明显较低的成本，由于较低的生物侵害或在改性聚羧酸酯中可能的酯键的较低的离解，储存稳定性因而明显较高并且冷冻敏感性明显降低。WO 0017263公开了一种通过在添加稳定剂的条件下干燥聚合物水溶液而制备基于聚氧化亚烷基二醇-羧酸酯的水溶性聚合物粉末的方法。EP 1052232公开了一种粉末状分散剂的制备方法，其中向含有聚羧酸酯聚合物的液体中加入还原剂，然后干燥并粉末化该含还原剂的液体。WO 0047533公开了一种在将矿物载体材料引入聚醚羧酸酯的条件下制备粉末状聚合物组合物的方法。由溶液干燥而制备的固体聚合物需要附加的工艺步骤，消耗大量能量并且昂贵。再溶解之后，与矿物载体材料混合的聚合物粉末不适于制备稳定的聚合物水溶液。专利技术描述因此，本专利技术的任务是，克服所述现有技术的缺点，并制备一种聚合物，该聚合物以固态形式得到，并在无喷雾干燥步骤或水不溶性添加剂的条件下，根据需要可以无残留地再次溶解在水中和/或可分散在水中。意外地发现，通过权利要求1或2的本专利技术的固态聚合物可以消除本专利技术描述了固态聚合物，其可以通过以下物质的反应而获得至少一种聚合物A，该聚合物A由至少一种不饱和一元羧酸或二元羧酸或其类似物(a)和非必要地至少一种烯属不饱和单体(b)制备；至少一种聚合物B，该聚合物B用在常规反应条件下为非反应性的端基在一侧封端并在另一端加以羟基官能化或胺官能化；以及非必要地至少一种胺C。此外，这样的固态聚合物还可以通过至少一种不饱和一元羧酸或二元羧酸或其类似物(a)，在自由基产生剂存在下，与至少一种(c)，其是用在常规反应条件下为非反应性的端基在一侧封端并在另一端加以羟基官能化或胺官能化的聚合物B的不饱和酯或酰胺，以及非必要地与至少一种烯属不饱和单体(b)反应而获得。另外，还公开了该固体聚合物的制备方法及其作为分散剂和流化剂在含水泥体系中的用途。专利技术实施方案本专利技术涉及固态聚合物，其可以通过以下物质的反应而获得至少一种聚合物A，该聚合物A由选自不饱和一元羧酸或二元羧酸或不饱和一元羧酸或二元羧酸的类似物的至少一种单体a和非必要地至少一种烯属不饱和单体b制备；至少一种聚合物B，该聚合物B用在常规反应条件下为非反应性的端基在一侧封端并在另一端加以羟基官能化或胺官能化；以及非必要地至少一种胺C。所谓“固体聚合物”或“固态聚合物”在本专利技术意义中是指聚合物，其在室温下以固态存在，例如它们是粉末、鳞片状物、粒料或片材，并且可以这种形式无问题地运输和储存。所谓“用在常规反应条件下为非反应性的端基封端”在本专利技术意义中是指，存在这样的不能再反应的基团来代替用于酯化或酰胺化的反应性官能团。常规反应条件是本领域技术人员知道用于酯化和酰胺化反应的那些条件。“在一侧封端”的化合物仅指其一侧不能再反应。聚合物A可以通过至少一种单体a和非必要地至少一种单体b的聚合反应获得。单体a选自不饱和一元羧酸、不饱和二元羧酸、它们的类似物和它们的混合物。不饱和一元羧酸或二元羧酸优选包括马来酸、衣康酸或丁烯酸，特别是丙烯酸或甲基丙烯酸。所谓一元羧酸或二元羧酸的类似物在本专利技术意义中是指酸盐、酰卤、酸酐和酸酯，特别是酸的烷基酯。单体b选自烯属不饱和单体。这样的烯属不饱和单体特别包括烯属不饱和芳族化合物，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯，乙烯基化合物，如N-乙烯吡咯烷酮、醋酸乙烯酯、乙烯基乙基醚、乙烯基磺酸、乙烯基己内酰胺，(甲基)烯丙基化合物，如(甲基)烯丙基磺酸、烯丙基缩水甘油醚、烯丙基聚二醇醚，不饱和酰胺或腈，如丙烯腈或丙烯酰胺，烯属不饱和化合物，如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯。聚合物A还可以作为盐或经部分中和的形式存在。在制备聚合物A时，如果必要，可以这样选择所使用的引发剂、共引发剂和聚合反应调节剂，使得在聚合物A中不存在能反应的羟基官能团或胺官能团。聚合物A中单体结构单元a和b的摩尔比例的一般范围是100∶0-20∶80，优选为100∶0-30∶70，特别为98∶2-70∶30。所谓“分子量”或“摩尔质量”在本专利技术意义中是指重均分子量Mw。聚合物A的分子量例如为1000-100000g/mol，优选1000-50000g/mol，特别优选为2000-30000g/mol，特别为2000-15000g/mol。聚合物B用在常规反应条件下为非反应性的端基在一侧封端。优选在此是指一种具有聚亚烷基二醇基本骨架的聚合物。优选这种聚合物B符合下述通式X-(EO)x-(PO)y-(BuO)z-R其中x、y、z彼此独立地各具有数值为0-250，并且x+y+z＝3或更大；X＝OH或NHR′，其中R′＝具有1-20个碳原子的烷基、具有7-20个碳原子的烷芳基或H，优选R′＝H；EO＝乙烯氧基，PO＝丙烯氧基，BuO＝丁烯氧基或异丁烯氧基；和R＝具有1-20个碳原子的烷基或具有7-20个碳原子的烷芳基。聚合物B中氧化乙烯(EO)-、氧化丙烯(PO)-和氧化丁烯(BuO)-单元的序列可以是嵌段和/或无规分布。含羟端基的聚合物B与含胺端基的聚合物B的摩尔比是100∶0到0∶100，优选100∶0到5∶95，特别为100∶0到20∶80，特别是100∶0到91∶9。制备固体聚合物的胺C选自氨，铵盐，伯、伸直链和支链C1-C20烷基胺以及仲C1-C20羟基胺。聚合物A中羧酸基团或其类似物的总量与聚合物B中羟基和氨基总量的比例是50∶1到1.1∶1，优选30∶1到1.1∶1。聚合物A中每个单位的羧酸基团或其类似物使用0-0.5个单位，优选0.01-0.3个单位的胺C来制备固体聚合物。聚合物A与聚合物B以及非必要地胺C的反应在一定条件下进行，该条件导致将聚合物A中的羧基至少部分酯化或酰胺化。该反应优选在较高温度下进行，特别优选在140和250℃之间，特别地在150和200℃之间。可以加入酯化催化剂如路易斯酸。可以在反应过程中从聚合物熔体中除去生成的副产物，例如通过空气流或氮气流，真空或盐析。另外，本专利技术公开了固态聚合物，其可以通过至少一种单体a，该单体a选自不饱和一元羧酸或二元羧酸或不饱和一元羧酸或二元羧酸的类似物，在自由基产生剂存在下，与至少一种单体c，该单体c选自用在常规反应条件下为非反应性的端基在一侧封端并且在另一端加以羟基官能化或胺基官能化的聚合物B的不饱和酯或酰胺，以及与非必要地至少一种烯属不饱和单体b的反应而获得。单体a、b和聚合物B如前所述。单体c选自聚合物B的不饱和酯或酰胺。所述单体c优选是α，β-不饱和羧酸的酯或酰胺，特别是丙烯酸或甲基丙烯酸的酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
固态聚合物，其可以通过至少一种单体ａ，该单体ａ选自不饱和一元羧酸或二元羧酸或不饱和一元羧酸或二元羧酸的类似物，在自由基产生剂存在下，与至少一种单体ｃ，该单体ｃ选自用在常规反应条件下为非反应性的端基在一侧封端并在另一端加以羟基官能化或胺官能化的聚合物Ｂ的不饱和酯或酰胺，以及与非必要地至少一种烯属不饱和单体ｂ反应而获得。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：U舒尔泽，I朔贝尔，U梅德，U费尔腾，
申请(专利权)人：塞卡施韦茨股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[]