一种含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂制造技术

本发明专利技术涉及一种含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，所述聚醚磷酸酯单体按照以下方法制备得到：按质量份计，将200份聚醚大单体加入到反应装置中，加热至60‑70℃，待聚醚大单体熔融后分批次缓慢加入10‑20份五氧化二磷，将温度升至80‑85℃，加入催化剂，保温4±1h，再加入1‑5份去离子水，90±5℃下保温3±1h。所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂是由包含所述聚醚磷酸酯单体与不饱和羧酸和不饱和功能单体，发生聚合反应，之后与液碱发生中和反应，制备得到，其在砂石材料含泥量大的情况下使用，仍具有掺量低、减水率高、坍落度经时损失小、和易性好优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂
本专利技术涉及混凝土添加剂制备技术，尤其是一种含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂。
技术介绍
聚羧酸盐减水剂因具备低掺量、高减水率、可控的分子结构、环境友好等优势,成为混凝土领域使用宽泛的新一代减水剂。但随着混凝土产业的迅猛发展，聚羧酸盐减水剂在应用方面存在的问题也逐渐突出,其中砂石中粘土的存在制约着聚羧酸盐减水剂的大规模使用。目前在混凝土的制备过程中所用砂石的质量在逐年下降，其标志是砂石的含泥量逐年增加，聚羧酸减水剂对砂子中的含泥量却十分敏感,含泥量严重影响聚羧酸减水剂的效果，使聚羧酸减水剂的应用受到很大限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的减水剂不适应砂石材料含泥量大的混凝土情况，提供一种聚醚磷酸酯单体，将该单体引入减水剂的制备过程中，获得的产品在砂石材料含泥量大的情况下使用，仍具有掺量低、减水率高、坍落度经时损失小、和易性好优点。本专利技术还提供所述聚醚磷酸酯单体的制备方法，包括：按质量份计，将200份聚醚大单体加入到反应装置中，加热至60-70℃，待聚醚大单体熔融后分批次缓慢加入10-20份五氧化二磷，将温度升至80-85℃，加入催化剂，保温4±1h，再加入1-5份去离子水，90±5℃下保温3±1h。即得所述聚醚磷酸酯单体。上述步骤中，由于五氧化二磷易受潮，若不分批加入容易导致五氧化二磷易成团，不利于溶解。同时五氧化二磷加入到聚醚大单体中是一个放热反应，若一次性加入导致温度升高过快不易控制。待五氧化二磷已完全加入后升高温度，加入催化剂有利于酯化产率的升高，但温度过高会产生一定的副反应；水解温度的提高酯化率可以相应的提高。因此，本专利技术反应过程包含三次升温过程，第一次为60-70℃下使大单体达到熔融状态，第二次为80-85℃下加入催化剂，第三次为90-95℃下保温。本专利技术还提供一种含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂及其制备方法，所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂是由所述聚醚磷酸酯单体，与不饱和羧酸和不饱和功能单体，发生聚合反应，之后与液碱发生中和反应，制备得到。该含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂中，通过五氧化二磷与聚醚大单体反应生成聚醚磷酸酯单体，引入磷酸基团，减水剂在水泥浆体中同时水解出大量的磷酸根离子和羧基，由于磷酸根离子较羧基优先吸附于泥土表面，减少了泥土对羧基的吸附，一定程度上保护了减水剂被泥土的吸附量，起到一定的抗泥效果，不饱和功能单体中不仅含有磷酸基团、磺酸基团、羧酸基团等能吸附于水泥浆体中的基团，保证混凝土初始有较大的流动度而且还含有酯基或酰胺基，其能在水泥浆体中水解出羧酸基能对混凝土坍落度损失由较好的保持能力。聚合过程中要做到滴加料在3±1小时内均匀滴加，这样可以使聚合物的分子量分布较为均匀。最后，本专利技术还保护所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂的用途，用作混凝土添加剂，尤其是砂石材料含泥量≥5％(质量分数)的混凝土。具体方案如下：一种聚醚磷酸酯单体，所述聚醚磷酸酯单体按照以下方法制备得到：按质量份计，将200份聚醚大单体加入到反应装置中，加热至60-70℃，待聚醚大单体熔融后分批次缓慢加入10-20份五氧化二磷，将温度升至80-85℃，加入第一催化剂，保温4±1h，再加入1-5份去离子水，90±5℃下保温3±1h。即得所述聚醚磷酸酯单体。任选的，所述第一催化剂为磷钨酸，用量为1-5份质量份。任选的，所述聚醚磷酸酯单体包含以下结构：一种所述聚醚磷酸酯单体的制备方法，包括：按质量份计，将200份聚醚大单体加入到反应装置中，加热至60-70℃，待聚醚大单体熔融后分批次缓慢加入10-20份五氧化二磷，将温度升至80-85℃，加入1-5份第一催化剂，保温4±1h，再加入1-5份去离子水，90±5℃下保温3±1h。即得所述聚醚磷酸酯单体。一种含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂是由所述聚醚磷酸酯单体与不饱和羧酸和不饱和功能单体，发生聚合反应，之后与液碱发生中和反应，制备得到，所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂的数均分子量为30000～60000。进一步的，所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂按质量份计由包括以下各组分的原料制备得到：不饱和羧酸0-10份；不饱和功能单体10-30份；所述聚醚磷酸酯单体200份；链转移剂0.5-5.0份；催化剂：0.01～0.1份；氧化剂1.0-2.5份；还原剂0.3-1.0份；水240-340份；液碱10-20份。进一步的，所述聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚或异戊二烯醇聚氧乙烯醚中的一种或两种；任选的，所述不饱和羧酸为丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯酸中的一种或两种；任选的，所述不饱和功能单体结构通式为式中R为—O—或—N—，R1为—CH3或—H，R2为—COOH，—SO3H，—PO3H2。优选的，所述不饱和功能单体为丙烯酸羟乙酯磷酸酯、丙烯酸羟丙酯磷酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯磷酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯磷酸酯、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中一种或多种；任选的，所述链转移剂为巯基乙醇、巯基丙酸、巯基乙酸、次磷酸钠中的至少一种；任选的：所述第二催化剂为氧化亚铁、氧化锌中的一种或两种。任选的，所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水中的至少一种；任选的，所述还原剂为维生素C、甲醛合次硫酸氢钠、次磷酸钠中的至少一种。一种所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂的制备方法，包括：步骤1：将200份聚醚磷酸酯单体、、0～10份不饱和羧酸、0～5.0份链转移剂、1.0～4.0份氧化剂、0.01～0.1份第二催化剂、200～300份水加入到反应装置中并搅拌，得到混合料；步骤2：将0～10份不饱和羧酸、10～30份不饱和功能单体、10～20份水混合均匀，得到滴加料A；步骤3：将0.3～1.0份还原剂、0.3～1.0份链转移剂、30～50份水混合均匀，得到滴加料B；步骤4：在常温、常压下，将所述滴加料A和所述滴加料B，滴加到所述混合料中，保温反应；步骤5：向步骤4保温反应完的料液中加入10～20份液碱，即得到所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂。进一步的，任选的，所述不饱和羧酸为丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯酸中的一种或两种；任选的，所述不饱和功能单体为丙烯酸羟乙酯磷酸酯、丙烯酸羟丙酯磷酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯磷酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯磷酸酯、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中一种或多种；任选的，所述液碱为氢氧化钠溶液，质量浓度为30-40％。进一步的，所述步骤4中将所述滴加料A和所述滴加料B，滴加3±1h到所述混合料中，保温反应的温度为30～50℃。一种所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂的用途，用作混凝土添加剂，尤其是砂石材料含泥量≥5％的混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，其特征在于：所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂是聚醚磷酸酯单体与不饱和羧酸、不饱和功能单体，发生聚合反应，之后与液碱发生中和反应，制备得到，其中：/n所述聚醚磷酸酯单体包含以下结构单元：/n

【技术特征摘要】
1.一种含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，其特征在于：所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂是聚醚磷酸酯单体与不饱和羧酸、不饱和功能单体，发生聚合反应，之后与液碱发生中和反应，制备得到，其中：
所述聚醚磷酸酯单体包含以下结构单元：



所述不饱和功能单体的结构通式为式中R为O或N，R1为CH3或H，R2为COOH，SO3H或PO3H2。


2.根据权利要求1所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，其特征在于：所述聚醚磷酸酯单体按照以下方法制备得到：按质量份计，将200质量份聚醚大单体加入到反应装置中，加热至60-70℃，待聚醚大单体熔融后分批次缓慢加入10-20份五氧化二磷，将温度升至80-85℃，加入第一催化剂，保温4±1h，再加入1-5份去离子水，90±5℃下保温3±1h，即得所述聚醚磷酸酯单体。


3.根据权利要求2所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，其特征在于：所述聚醚大单体为甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊二烯醇聚氧乙烯醚中的一种,所述第一催化剂为磷钨酸，用量为1-5质量份。


4.根据权利要求1-3中任一项所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，其特征在于：所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂的数均分子量为30000～60000。


5.根据权利要求1-3中任一项所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，其特征在于：所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂按质量份计由包括以下各组分的原料制备得到：
不饱和羧酸0-10份；
不饱和功能单体10-30份；
所述聚醚磷酸酯单体200份；
链转移剂0.5-5份；
第二催化剂：0.01～0.1份；
氧化剂1.0-4.0份；
还原剂0.3-1.0份；
水240-340份；
液碱10-20份。


6.根据权利要求5所述含聚醚磷酸酯单体的高减水低损失减水剂，其特征在于：所述不饱和羧酸为丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯酸中的一种或两种；
任选的，所述不饱和功能单体为丙烯酸羟乙酯磷酸酯、丙烯酸羟丙酯磷酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯磷酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯磷酸酯、甲基丙烯酸2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海超，郑同林，廖毅坚，
申请(专利权)人：厦门路桥翔通建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35