端基官能化制备pH响应型梳状结构聚羧酸的方法技术

技术编号:20154176 阅读:142 留言:0更新日期:2019-01-19 00:06
本发明专利技术涉及端基官能化制备pH响应型梳状结构聚羧酸的方法。本发明专利技术采用pH响应型单体、不饱和卤代烃、羧酸小单体等原料,通过先自聚合再取代后共聚合的方法制备聚羧酸材料,即以pH响应型单体为反应物,在引发剂和端基官能化剂的作用下自聚合生成端基官能化的pH响应型聚合物链,再与不饱和卤代烃进行取代反应得到pH响应型大单体,最后与羧酸小单体在引发剂的作用下进行共聚合反应,制得主链为聚羧酸、侧链具备pH响应功能的梳状结构聚合物。本发明专利技术过程高效节能、产物转化率高,通过端基官能化的方法引入pH响应型聚合物侧链,成功实现了聚羧酸的功能化改性,并表现出优异的抑制水泥砂浆收缩的特性,具有很好的市场竞争力和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
端基官能化制备pH响应型梳状结构聚羧酸的方法
本专利技术涉及一种水泥混凝土用pH响应型聚羧酸材料的
,特别涉及到一种采用pH响应型单体先自聚合再取代得到端基官能化的pH响应型大单体后与羧酸类小单体共聚合成梳状结构聚羧酸材料的具体制备方法。
技术介绍
混凝土是现代建筑工程中应用量最大的建筑材料,随着建筑工程的需要和科学技术发展的进步,现已广泛用于工业、水利、农业、交通及海港等工程中。然而,混凝土在应用过程中容易出现化学劣化等问题,表现在混凝土中的收缩开裂会使混凝土抵抗外界物质侵蚀的能力降低,从而造成耐久性的下降。混凝土的早期开裂会发生在浇注后的2天内,有的甚至会在混凝土浇注后的12小时内发生,在干燥环境下,收缩导致的细小裂缝会在混凝土中快速发展,混凝土的水胶比越低,收缩开裂越快。混凝土在塑性阶段时,塑性收缩使其表面发生开裂,裂缝会随着混凝土的硬化不断增加,有的甚至达到数毫米,对混凝土的承载能力和使用寿命带来负面影响和严重危害。环境响应性聚合物材料,是指在特定环境中会产生物理或者化学性质变化现象的高分子材料,这类材料会在特定环境中调整构象和改变相结构来响应环境的改变。利用环境响应性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种端基官能化制备pH响应型梳状结构聚羧酸材料的方法,其特征在于,通过先自聚合再取代后共聚合的方法合成聚羧酸材料的条件和步骤如下:(1)自聚合反应:首先将有机溶剂加入到反应器中,升温至50‑120℃,加入引发剂并搅拌10‑30分钟待其混合均匀,再滴加pH响应型单体与端基官能化剂的混合溶液1‑12小时,滴加结束后继续恒温50‑120℃反应1‑6小时,得到自聚合产物溶液;(2)取代反应:将不饱和卤代烃、缚酸剂和催化剂依次加入步骤(1)得到的自聚合产物溶液中,搅拌并调节温度至30‑120℃,恒温30‑120℃反应2‑15小时后减压蒸馏脱去有机溶剂及过量试剂,得到不饱和化的pH响应型大单体;(3)...

【技术特征摘要】
1.一种端基官能化制备pH响应型梳状结构聚羧酸材料的方法,其特征在于,通过先自聚合再取代后共聚合的方法合成聚羧酸材料的条件和步骤如下:(1)自聚合反应:首先将有机溶剂加入到反应器中,升温至50-120℃,加入引发剂并搅拌10-30分钟待其混合均匀,再滴加pH响应型单体与端基官能化剂的混合溶液1-12小时,滴加结束后继续恒温50-120℃反应1-6小时,得到自聚合产物溶液;(2)取代反应:将不饱和卤代烃、缚酸剂和催化剂依次加入步骤(1)得到的自聚合产物溶液中,搅拌并调节温度至30-120℃,恒温30-120℃反应2-15小时后减压蒸馏脱去有机溶剂及过量试剂,得到不饱和化的pH响应型大单体;(3)共聚合反应:将步骤(2)中得到的不饱和化的pH响应型大单体溶于溶剂水中,升温至50-90℃,搅拌10-30分钟待其混合均匀,再同时滴加质量分数为1-10%的引发剂水溶液、质量分数为1-30%的羧酸类小单体水溶液、质量分数为1-5%的链转移剂水溶液1-6小时,滴加结束后继续恒温50-90℃反应1-6小时,最后加入水即得到所需浓度的pH响应型聚羧酸溶液;其中,步骤(1)所述的自聚合反应中所用的有机溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯胺、环丁砜或二甲基亚砜,用量与pH响应型单体的质量比为1-12:1;步骤(1)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化二叔丁基,用量与pH响应型单体的摩尔比为0.05-0.2:1;步骤(1)所述的pH响应型单体为丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶或N,N-二乙基-2-丙烯酰胺;步骤(1)中所述的端基官能化剂为6-巯基己-1-醇、2-巯基乙醇或3-巯基丙醇,用量与pH响应型单体的摩尔比为0.05-0.6:1;步骤(2)所述的取代反应中所用的不...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓许谦白夏冰管佳男王子明王杰
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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