聚醚单体、源自其的聚羧酸减水剂及其制备和应用方法技术

本申请涉及一种不饱和聚醚单体，其由下述原料组分制成：不饱和醇；烃基环氧化物；和催化剂。本申请还涉及上述聚醚单体的制备方法。本申请还涉及源自上述聚醚单体的聚羧酸减水剂及其制备方法。本申请的有益效果在于通过对分子结构的设计，可获得含有不同环氧化物链段结构的不饱和聚醚单体；聚羧酸减水剂聚醚单体的制备方法工艺简单、操作方便，利于大规模工业化生产；以及聚羧酸减水剂工艺简单，具有良好的水泥适应性，较好的初始流动度和保塌性，同时混凝土含气量低，早期抗压强度更好。

【技术实现步骤摘要】
聚醚单体、源自其的聚羧酸减水剂及其制备和应用方法
本申请涉及聚醚合成
具体来说，本申请涉及一种不饱和聚醚单体、源自其的聚羧酸减水剂及其制备和应用方法。
技术介绍
近年来，我国公路、铁路、机场、水利等基础设施建设以较高速度增长。为了更好的满足工程的需求，聚羧酸系减水剂作为一种最重要的混凝土外加剂被广泛使用。国内聚羧酸减水剂聚醚单体经历了最初的丙烯醇聚醚发展到目前的六碳醇及以上的聚醚产品，不饱和聚醚作为聚羧酸系水泥减水剂的主要原材料，常用的是丙烯醇、异戊烯醇、甲基烯丙醇作为原料直接和环氧乙烷发生阴离子聚合得到一定分子量的聚醚产物，该类聚醚具有良好的水溶性、不会水解变质，合成的减水剂减水率一般较高。目前研究比较多的是不饱和醇和环氧乙烷发生反应制备不同分子量的聚醚，而有关新型分子结构的聚醚单体报道较少。为此，本领域迫切需要开发一种分子结构新颖的不饱和聚醚单体、源自其的聚羧酸减水剂及其制备和应用方法。
技术实现思路
本申请之目的在于提供一种具有新型分子结构且可用于制备聚羧酸减水剂的不饱和聚醚单体，从而解决上述现有技术中的技术问题。本申请的聚醚单体可由不饱和醇；烃基环氧化物；和催化剂制成。本申请的聚醚单体含有不同链段的环氧化物的聚醚单体，且使用本申请的聚醚单体制备聚羧酸减水剂工艺简单，具有良好的水泥适应性，较好的初始流动度和保塌性，同时混凝土含气量低，早期抗压强度更好。本申请之目的还在于提供一种制备不饱和聚醚单体的方法。本申请之目的还在于提供一种源自上述不饱和聚醚单体的聚羧酸减水剂。本申请之目的还在于提供一种制备源自上述不饱和聚醚单体的聚羧酸减水剂的方法。为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。在第一方面中，本申请提供一种聚醚单体，所述聚醚单体由下述原料组分制成：不饱和醇；烃基环氧化物；和催化剂。在第一方面的一种实施方式中，以重量份数为基准计，所述聚醚单体由下述原料组分制成：100份的不饱和醇；1000-10000份的烃基环氧化物；大于0但小于或等于12份的催化剂；以及0-6份的酸性中和试剂。在第一方面的一种实施方式中，所述不饱和醇包括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中的至少一种。在第一方面的一种实施方式中，所述烃基环氧化物包括环氧乙烷和/或环氧丙烷。在第一方面的一种实施方式中，所述催化剂包括碱金属氢氧化物和/或碱金属醇盐。在第一方面的一种实施方式中，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。在第一方面的一种实施方式中，所述碱金属醇盐包括甲醇钾和/或甲醇钠。在第一方面的一种实施方式中，所述酸性中和试剂包括醋酸和/或苯甲酸。在第二方面中，本申请提供一种制备聚醚单体的方法，所述方法包括下述步骤：S1：在惰性气氛下，在80-100℃的温度下混合不饱和醇和第一部分的催化剂，然后在0.1-0.3MPa的压力下加入第一部分的烃基环氧化物，得到第一反应混合物，且在100-120℃的温度下将第一反应混合物熟化第一预定时间，得到中间产物；以及S2：在惰性气氛下，在90-105℃的温度下混合第二部分的催化剂以及在步骤S1中获得的中间产物，然后在0.1-0.35MPa的压力下加入第二部分的烃基环氧化物，得到第二反应混合物，且在110-120℃的温度下将第二反应混合物熟化第二预定时间，得到所述聚醚单体。在第二方面的一种实施方式中，所述步骤S2还包括在110-120℃的温度下将第二反应混合物熟化第二预定时间之后，加入酸性中和试剂进行中和。在第二方面的一种实施方式中，所述不饱和醇包括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中的至少一种。在第二方面的一种实施方式中，所述烃基环氧化物包括环氧乙烷和/或环氧丙烷。在第二方面的一种实施方式中，所述催化剂包括碱金属氢氧化物和/或碱金属醇盐。在第二面的一种实施方式中，所述酸性中和试剂包括醋酸和/或苯甲酸。在第三方面中，本申请提供一种聚羧酸减水剂，其由下述原料组分制成：如第一方面所述的聚醚单体、丙烯酸类单体、过氧化物、还原剂、分子量调节剂以及碱性中和试剂。在第三面的一种实施方式中，所述丙烯酸类单体包括丙烯酸、丙烯酸磺酸钠中的一种或几种。在第三面的一种实施方式中，所述分子量调节剂包括巯基乙醇、十二烷基硫醇中的一种或几种。在第三面的一种实施方式中，所述过氧化物包括双氧水。在第三面的一种实施方式中，所述还原剂包括TP1351(德国BRUGGOLITE公司生产)。在第三面的一种实施方式中，所述碱性中和试剂包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。在第四方面中，本申请提供一种制备如第三方面所述的聚羧酸减水剂的方法，所述方法包括下述步骤：(1)分别配制聚醚单体水溶液；丙烯酸单体和分子量调节剂水溶液；以及还原剂水溶液；(2)在小于或等于40℃的温度下混合过氧化物与聚醚单体水溶液；丙烯酸单体和分子量调节剂水溶液；以及还原剂水溶液，得到第一反应溶液；以及(3)向所述第一反应溶液添加预定重量的碱性中和试剂，得到如权利要求10所述的聚羧酸减水剂。与现有技术相比，本申请的有益效果在于(1)本申请提供了一种新型分子结构的聚羧酸减水剂聚醚单体的制备方法，通过对分子结构的设计，可获得含有不同环氧化物链段结构的不饱和聚醚单体。(2)本申请提供的新型分子结构的聚羧酸减水剂聚醚单体的制备方法工艺简单、操作方便，利于大规模工业化生产。(3)本申请制备的聚羧酸减水剂工艺简单，在混凝土中添加量为水泥重量的0.12％-0.20％的本申请的聚羧酸系减水剂时，新拌混凝土初始坍落度为200-220mm，混凝土12h抗压强度比达到180％-200％，1天抗压强度比达到175％-195％，3天抗压强度比达到155％-175％，7天抗压强度比达到145％-165％，28天抗压强度比达到130％-150％。具体实施方式除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1.这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数值范围尤其提供了各种共聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚醚单体，所述聚醚单体由下述原料组分制成：不饱和醇；烃基环氧化物；和催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种聚醚单体，所述聚醚单体由下述原料组分制成：不饱和醇；烃基环氧化物；和催化剂。2.如权利要求1所述的聚醚单体，其特征在于，以重量份数为基准计，所述聚醚单体由下述原料组分制成：100份的不饱和醇；1000-10000份的烃基环氧化物；大于0但小于或等于12份的催化剂；以及0-6份的酸性中和试剂。3.如权利要求1或2所述的聚醚单体，其特征在于，所述不饱和醇包括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中的至少一种；和/或所述烃基环氧化物包括环氧乙烷和/或环氧丙烷；和/或所述催化剂包括碱金属氢氧化物和/或碱金属醇盐。4.如权利要求3所述的聚醚单体，其特征在于，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠和/或氢氧化钾；和/或所述碱金属醇盐包括甲醇钾和/或甲醇钠。5.如权利要求2所述的聚醚单体，其特征在于，所述酸性中和试剂包括醋酸和/或苯甲酸。6.一种制备聚醚单体的方法，所述方法包括下述步骤：S1：在惰性气氛下，在80-100℃的温度下混合不饱和醇和第一部分的催化剂，然后在0.1-0.3MPa的压力下加入第一部分的烃基环氧化物，得到第一反应混合物，且在100-120℃的温度下将第一反应混合物熟化第一预定时间，得到中间产物；以及S2：在惰性气氛下，在90-105℃的温度下混合第二部分的催化剂以及在步骤S1中获得的中间产物，然后在0.1-0.35MPa的压力下加入第二部分的烃基环氧化物，得到第二反应混合物，且在11...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建国，罗琼，胡程鹏，季锦卫，刘洪锦，翟立杰，
申请(专利权)人：上海东大化学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31