一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：(1)酯化单体制备：将氨基酸、不饱和烯基醚、催化剂和阻聚剂加入到装有冷凝装置的第一反应装置中，在氮气保护下，于85～100℃下恒温反应，反应结束后降温后，即得到酯化单体；(2)共聚反应：先将不饱和聚氧乙烯醚和水加入到第二反应装置中；步骤(1)制得的酯化单体、阳离子单体、丙烯酸与水混合均匀于第一滴加装置中；氧化剂与水混合均匀于第二滴加装置中；还原剂、链转移剂与水混合均匀于第三滴加装置中；在常温下，全部滴加完毕后，恒温反应；(3)中和反应：在步骤(2)所得的物料中，加入中和剂水溶液，即成。本发明专利技术所制得的聚羧酸减水剂具有较好的分散性和分散性保持能力，且成本低廉。

A method for preparation of ether type polycarboxylic acid reducing agent

The invention discloses a method for preparing ether type polycarboxylic acid water reducing agent, which comprises the following steps: (1) esterification monomer preparation: first reaction device of amino acids, unsaturated vinyl ether, catalyst and inhibitor is added into a condensing device, under the protection of nitrogen at 85~100 DEG C under constant temperature reaction after the reaction, after cooling, the esterification of monomer; (2): the copolymerization of unsaturated polyoxyethylene ether and water added to the reactor in second steps; (1) prepared by the esterification of monomer, cationic monomer, acrylic acid and water mixed evenly on the first dripping device; oxidizing agent mixed with water in second uniform dripping device; reducing agent, chain transfer agent and water mixing in third dropping device; under normal temperature, all dripping after constant temperature reaction; (3) neutralization reaction: in step (2) of the material, and Into the neutralizer aqueous solution, that is. The polycarboxylic acid water reducing agent prepared by the invention has better dispersibility and dispersivity retention ability, and has low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法
本专利技术属于建筑外加剂
，具体涉及一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法。
技术介绍
随着国家对基础设施建设力度的加大，对混凝土的需求和性能要求逐年上升。同样，对具有低掺量、高分散性、高保坍性、碱含量低、环境友好等优点的高性能聚羧酸减水剂的需求也不断增大。近年来，随着石油价格的不断上涨，导致下游产品价格也一路走高，作为聚羧酸减水剂主要原材料的丙烯酸价格波动较大，这大大影响了聚羧酸减水剂的成本。因此在保证产品性能的基础上，采用低价格的原材料，达到降低产品成本的目的具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：(1)酯化单体制备：按重量份计，将80份的氨基酸、80～160份不饱和烯基醚、1.6～3份催化剂和0.4～2份阻聚剂加入到装有冷凝装置的第一反应装置中，在氮气保护下，于85～100℃下恒温反应3～5h，反应结束后降温到40℃后，即得到含氨基酸酯化产物和不饱和烯基醚混合物的酯化单体；上述氨基酸为丙氨酸、赖氨酸或亮氨酸，上述不饱和烯基醚为4-羟丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚或乙烯基乙二醇醚，上述催化剂为二氯亚砜、甲磺酸或浓硫酸，上述阻聚剂为对苯二醌、对甲氧基苯酚或对羟基苯甲醚；(2)共聚反应：按重量份计，先将200份不饱和聚氧乙烯醚和135～140份水加入到第二反应装置中；10～15份步骤(1)制得的酯化单体、2～4份阳离子单体、10～15份丙烯酸与20份水混合均匀于第一滴加装置中；1.5～3.5份氧化剂与30份水混合均匀于第二滴加装置中；1.2～3份还原剂、1～3份链转移剂与30份水混合均匀于第三滴加装置中；在常温下，依次开始滴加第二滴加装置、第三滴加装置和第一滴加装置中的物料，且第一滴加装置、第三滴加装置和第二滴加装置中的物料依次滴加完毕，并于2～2.5h全部滴加完毕后，恒温反应至少1h；上述不饱和聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯醚或甲基烯丙基聚氧乙烯醚，上述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵或丙烯酰氧乙基二甲基苄基溴化铵；(3)中和反应：在步骤(2)所得的物料中，加入适量中和剂水溶液，即得到所述醚类聚羧酸减水剂。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述氧化剂为过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、双氧水或异丙苯过氧化氢。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述还原剂为焦磷酸亚铁、焦亚硫酸钠、氯化亚铁、N，N-二甲基苯胺。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述链转移剂为正辛硫醇、叔十二烷基硫醇或二甲基二硫代氨基甲酸钠。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述中和剂为甲醇钠、三乙胺、叔丁醇钠或二甲基乙醇胺。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的制备方法利用廉价的氨基酸与不饱和烯基醚进行酯化制备酯化单体，替代部分的丙烯酸，有效的降低了丙烯酸的用量，大大的降低了聚羧酸减水剂的成本，具有成本低廉、操作简便的优点，而且所制得的氨基酸酯化产物以及未酯化完的不饱和烯基醚参与下一步共聚反应，使聚羧酸减水剂主链上带有酯结构，在混凝土碱性条件下，氨基酸酯化产物上的酯基会不断水解，释放出羧酸基团，从而补偿了损失的减水率，达到保持坍落度的效果；不饱和烯基醚的引入与不饱和聚氧乙烯醚、不饱和酸和阳离子单体等进行反应使得减水剂梳型结构中具有一定序列长度分布的嵌段聚合物。分子主链中含有极性基团，侧链中含有PEO链段所成空间阻隔，有利于提高水泥分散性及分散性保持能力。2、本专利技术共聚工艺中通过引入阳离子单体，使聚羧酸减水剂分子带上正电荷，该聚羧酸减水剂在水泥浆体碱性环境中，分子链发生舒展，分子尺寸较大，不易被粘土吸附进入层间，因此对粘土不敏感，对砂、石等材料具有较好的适应性。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。实施例1(1)酯化单体制备：按重量份计，将80份的丙氨酸、156份4-羟丁基乙烯基醚、2.3份浓硫酸和1.5份对苯二醌加入到装有冷凝装置的第一反应装置中，在氮气保护下，于100℃下恒温反应4h，反应结束后降温到40℃后，即得到含丙氨酸酯化产物和4-羟丁基乙烯基醚混合物的酯化单体；(2)共聚反应：按重量份计，先将200份烯丙醇聚氧乙烯醚和139份水加入到第二反应装置中；10份步骤(1)制得的酯化单体、2份甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵、15份丙烯酸与20份水混合均匀于第一滴加装置中；1.5份过氧化苯甲酰与30份水混合均匀于第二滴加装置中；3份焦磷酸亚铁、1份正辛硫醇与30份水混合均匀于第三滴加装置中；在常温下，依次开始滴加第二滴加装置、第三滴加装置和第一滴加装置中的物料，且第一滴加装置、第三滴加装置和第二滴加装置中的物料依次滴加完毕，并于2～2.5h全部滴加完毕后，恒温反应1h；(3)中和反应：加入重量份为20份30％质量浓度的二甲基乙醇胺，即得到浓度为50％的所述醚类聚羧酸减水剂。实施例2(1)酯化单体制备：按重量份计，将80份的赖氨酸、101份二乙二醇单乙烯基醚、3份甲磺酸和2份对甲氧基苯酚加入到装有冷凝装置的第一反应装置中，在氮气保护下，于90℃下恒温反应5h，反应结束后降温到40℃后，即得到含赖氨酸酯化产物和二乙二醇单乙烯基醚混合物的酯化单体；(2)共聚反应：按重量份计，先将200份异戊烯基聚氧乙烯醚和140份水加入到第二反应装置中；12份步骤(1)制得的酯化单体、3份丙烯酰氧乙基二甲基苄基溴化铵、12份丙烯酸与20份水混合均匀于第一滴加装置中；3份叔丁基过氧化氢与30份水混合均匀于第二滴加装置中；1.8份焦亚硫酸钠、2份正辛硫醇与30份水混合均匀于第三滴加装置中；在常温下，依次开始滴加第二滴加装置、第三滴加装置和第一滴加装置中的物料，且第一滴加装置、第三滴加装置和第二滴加装置中的物料依次滴加完毕，并于2～2.5h全部滴加完毕后，恒温反应1h；；(3)中和反应：加入重量份为20份30％质量浓度的叔丁醇钠，即得到浓度为50％的所述醚类聚羧酸减水剂。实施例3(1)酯化单体制备：按重量份计，将80份的亮氨酸、80份乙烯基乙二醇醚、1.6份二氯亚砜和0.4份对甲氧基苯酚加入到装有冷凝装置的第一反应装置中，在氮气保护下，于85℃下恒温反应4.5h，反应结束后降温到40℃后，即得到含亮氨酸酯化产物和乙烯基乙二醇醚混合物的酯化单体；(2)共聚反应：按重量份计，先将200份甲基烯丙基聚氧乙烯醚和140份水加入到第二反应装置中；15份步骤(1)制得的酯化单体、4份丙烯酰氧乙基二甲基苄基溴化铵、10份丙烯酸与20份水混合均匀于第一滴加装置中；2.5份双氧水与30份水混合均匀于第二滴加装置中；1.2份氯化亚铁、1.5份叔十二烷基硫醇与30份水混合均匀于第三滴加装置中；在常温下，依次开始滴加第二滴加装置、第三滴加装置和第一滴加装置中的物料，且第一滴加装置、第三滴加装置和第二滴加装置中的物料依次滴加完毕，并于2～2.5h全部滴加完毕后，恒温反应1h；；(3)中和反应：加入重量份为20份30％质量浓度的三乙胺，即得到浓度为50％的所述醚类聚羧酸减水剂。实施例4(1)酯化单体制备：按重量份计，将80份的丙氨酸、125份4-羟丁基乙烯基醚、1.8份浓硫酸和1.8份对羟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)酯化单体制备：按重量份计，将80份的氨基酸、80～160份不饱和烯基醚、1.6～3份催化剂和0.4～2份阻聚剂加入到装有冷凝装置的第一反应装置中，在氮气保护下，于85～100℃下恒温反应3～5h，反应结束后降温到40℃后，即得到含氨基酸酯化产物和不饱和烯基醚混合物的酯化单体；上述氨基酸为丙氨酸、赖氨酸或亮氨酸，上述不饱和烯基醚为4‑羟丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚或乙烯基乙二醇醚，上述催化剂为二氯亚砜、甲磺酸或浓硫酸，上述阻聚剂为对苯二醌、对甲氧基苯酚或对羟基苯甲醚；(2)共聚反应：按重量份计，先将200份不饱和聚氧乙烯醚和135～140份水加入到第二反应装置中；10～15份步骤(1)制得的酯化单体、2～4份阳离子单体、10～15份丙烯酸与20份水混合均匀于第一滴加装置中；1.5～3.5份氧化剂与30份水混合均匀于第二滴加装置中；1.2～3份还原剂、1～3份链转移剂与30份水混合均匀于第三滴加装置中；在常温下，依次开始滴加第二滴加装置、第三滴加装置和第一滴加装置中的物料，且第一滴加装置、第三滴加装置和第二滴加装置中的物料依次滴加完毕，并于2～2.5h全部滴加完毕后，恒温反应至少1h；上述不饱和聚氧乙烯醚为烯丙醇聚氧乙烯醚、异戊烯基聚氧乙烯醚或甲基烯丙基聚氧乙烯醚，上述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵或丙烯酰氧乙基二甲基苄基溴化铵；(3)中和反应：在步骤(2)所得的物料中，加入适量中和剂水溶液，即得到所述醚类聚羧酸减水剂。...

【技术特征摘要】
1.一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)酯化单体制备：按重量份计，将80份的氨基酸、80～160份不饱和烯基醚、1.6～3份催化剂和0.4～2份阻聚剂加入到装有冷凝装置的第一反应装置中，在氮气保护下，于85～100℃下恒温反应3～5h，反应结束后降温到40℃后，即得到含氨基酸酯化产物和不饱和烯基醚混合物的酯化单体；上述氨基酸为丙氨酸、赖氨酸或亮氨酸，上述不饱和烯基醚为4-羟丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚或乙烯基乙二醇醚，上述催化剂为二氯亚砜、甲磺酸或浓硫酸，上述阻聚剂为对苯二醌、对甲氧基苯酚或对羟基苯甲醚；(2)共聚反应：按重量份计，先将200份不饱和聚氧乙烯醚和135～140份水加入到第二反应装置中；10～15份步骤(1)制得的酯化单体、2～4份阳离子单体、10～15份丙烯酸与20份水混合均匀于第一滴加装置中；1.5～3.5份氧化剂与30份水混合均匀于第二滴加装置中；1.2～3份还原剂、1～3份链转移剂与30份水混合均匀于第三滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小芳，方云辉，赖华珍，蒋卓君，李格丽，麻秀星，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35