一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料制备领域，本发明专利技术使用嵌段共聚的方法将环氧乙烷和环氧丙烷制备成烯醇聚醚，然后与含双建的硅基改性油酸共聚，制备了分子链中有多个分子链段的改性聚醚分子，将其应用到聚羧酸减水剂的合成中，能通过复杂的链段，增加分子空间位阻，减小大分子链间相互作用力，降低溶液粘度，最终导致减小所合成的聚羧酸减水剂的表面张力，使得水泥颗粒得到了更有效的分散，减少了水泥颗粒的凝聚现象，从而使混凝土的流动性得到了提高。本发明专利技术的减水剂在低掺量下，能够获得较高的流动度，减少水的用量，这就避免了混凝土的干缩现象，提高了混凝土的密实度，从而提高了混凝土的工作性能和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂的制备方法
本专利技术涉及建筑材料制备领域，尤其是一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂的制备方法。
技术介绍
聚羧酸系高性能减水剂的特点也十分明显且具有很强的优势性，即聚羧酸减水剂能够形成产品系列化，这一特点是区分聚羧酸高效减水剂和传统的高性能减水剂的关键。聚羧酸系高效减水剂应用在混凝土中不仅会大大提高混凝土的技术性能，同时以聚羧酸系高性能减水剂作为一种新的技术手段，可以极大推进建筑施工技术的发展，生产开发出性能更好的水泥基复合材料。秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等生物基大分子，分子中含有醚基、碳—碳双键、丙烯醇羟基、酚羟基、羰基、甲氧基、羧基、苯环等多种官能团和化学键，可进行醚化、酯化、磺化、酰胺化等接枝共聚和交联共聚反应，所得产品具有特殊性能。CN111154046A公开了一种聚羧酸减水剂。该聚羧酸减水剂由包括如下步骤的方法制备得到：1)将改性聚醚、特种酯类大单体、水混合，得到第一水溶液；2)向第一水溶液中加入氧化剂，在20℃-70℃温度下，同时分别滴加第二水溶液、第三水溶液；3)第二水溶液和第三水溶液滴加完毕后，搅拌，控制体系温度为0℃-30℃且不包括0℃，加水并调节体系pH值为6.5±1.0，得到固含量为40wt％-50wt％的所述聚羧酸减水剂。该专利技术的聚羧酸减水剂对掺量敏感性低、保坍性好，适应性好，尤其混凝土和易性佳同时制备条件容易控制、操作简单、应用性价比高、可以实现量产。CN110041468A公开了一种降粘型聚羧酸减水的组合物及制备方法，包括以下重量份的组分：不饱和聚醚大单体200～220份，苯乙烯25～35份，不饱和酸酐25～35份，乙酸丁酯200～250份，正庚烷750～800份，引发剂2～4份，链转移剂1.5～2.2份，去离子水适量。该专利技术使用两步法合成酯类降粘型聚羧酸减水剂，合成的中间体与MPEG有更好的反应活性，转换率高且工艺相较于普通酯类聚羧酸减水剂更加简单，提高了生产效率，降低成本价，节能环保，使用苯乙烯、顺丁烯二酸酐与2000分子量的聚乙二醇单甲醚合成聚羧酸减水剂，减水剂的侧链引入了苯环与酸酐来调整聚羧酸减水剂的亲水亲油值。CN109250945A提供一种聚羧酸型减水剂，其按重量百分比包括如下组分：不饱和聚氧乙烯醚14-21份、缓释型高效减水剂2.8-3.5份、十二烷基硫酸钠3.8-12.5份、丙烯酸5.5-8.5份、交联单体5-10份、二乙醇单异丙醇胺11-26份、葡萄糖酸钠8-20份、顺丁烯二酸酐1.6-3.0份、巯基丙酸8-16份、N-二甲基环己胺1-2份、羧酸酯3.5-7.5份、甲基丙烯磺酸钠7-9份、次磷酸钠8-13份、引发剂3-5份、防腐剂6-12份。该专利技术的高性能减水剂的生产方法提供的减水剂能够减少混凝土施工过程中加入的水量，有利于缩短混凝土的凝固时间，并提高混凝土的强度。虽然聚羧酸减水剂具有很多良好的性能，但是由于其使用环境的复杂性使得以上专利以及现有技术提供的聚羧酸减水剂在实际应用和生产中仍然存对于不同水泥材料的应用效果不稳定的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种硅基改性油酸聚羧酸减乙醇剂的制备方法。一种硅基改性油酸聚羧酸减乙醇剂的制备方法，其具体制备方案如下：按照质量份数，将40-48份的丙烯酸、5-8份的甲基丙烯酸羟乙酯、1-5份的巯基丙酸和2-7份的二烯丙基二甲基氯化铵混合均匀后缓慢加入反应釜中，反应釜中事先加入有20-28份的硅基改性油酸，1.5-3.6份的2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸钠，0.1-0.5份的表面活性剂，0.2-0.7份的丙烯酸铁和1.6-3.4份的引发剂，300-400份的水，搅拌混合均匀后在氮气保护下升温，70-75℃下反应60-120min，加入300-400份的含有13-18份的氢氧化钠的水溶液，继续搅拌继续反应180-240min，蒸发除去水，即可得到一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂。所述的硅基改性油酸，其制备方法为：按照质量份数，将100-200份的油酸和300-400份的乙醇投入到反应釜中，搅拌混合均匀后成油酸乳，调整pH为8-11，然后加入4-10份的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将加入偶氮二异丁腈，70-75℃下反应150-300min，用稀盐酸调节pH值为7.0-8.5，然后加入0.7-4份的月桂烯醇醚，0.003-0.02份的氯铂酸，70-75℃下反应60-120min，并用1％-5％的氢氧化钠溶液控制反应体系pH为7.0-8.5；完成反应后终止反应，洗涤、蒸馏脱去乙醇、干燥，得到所述的一种硅基改性油酸。油酸与乙烯基二甲基硅烷共接枝得到含硅氢键的油酸，月桂烯醇醚与含硅氢键的油酸进行硅氢加成反应，得到含双建的硅基改性油酸，其主要反应机理可以通过以下示意的方程式体现：所述的月桂烯醇醚，其制备方法为：按照质量份数，将16-28份的月桂烯醇和0.05-0.1份的醇钠加入到高压反应釜中，然后用干燥氮气置换三次，最后抽真空，在反应釜中充入22-36份的环氧乙烷气体，控温90-110℃，搅拌反应60-120min后在高压反应釜中充入12-28份的环氧丙烷气体，控温80-100℃，继续反应90-180min，完成反应后，得到月桂烯醇醚。其部分反应机理可以通过以下示意的方程式体现：所述的醇钠为甲醇钠或乙醇钠。所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。所述的引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾或偶氮二异丁腈。本专利技术的一种硅基改性油酸聚羧酸减乙醇剂的制备方法，本专利技术使用油酸与乙烯基二甲基硅烷共接枝得到含硅氢键的油酸，月桂烯醇醚与含硅氢键的油酸进行硅氢加成反应，得到含双建的硅基改性油酸，将其应用到聚羧酸减乙醇剂的合成中，能通过复杂的链段，增加分子空间位阻，减小大分子链间相互作用力，降低溶液粘度，最终导致减小所合成的聚羧酸减乙醇剂的表面张力，使得乙醇泥颗粒得到了更有效的分散，减少了乙醇泥颗粒的凝聚现象，从而使混凝土的流动性得到了提高。本专利技术的减乙醇剂在低掺量下，能够获得较高的流动度，减少乙醇的用量，这就避免了混凝土的干缩现象，提高了混凝土的密实度，从而提高了混凝土的工作性能和使用寿命。附图说明图1为实施例1制备的硅基改性淀粉聚羧酸减水剂产品的傅里叶红外光谱图；在1781cm-1附近存在羧羰基的吸收峰，在2929cm-1附近存在碳氢的吸收峰，说明丙烯酸参与了反应；在806cm-1附近存在硅碳的吸收峰，在1173cm-1附近存在醚键的吸收峰，说明硅基改性淀粉参与了反应；在1065cm-1附近存在酯碳氧单键的吸收峰，说明甲基丙烯酸羟乙酯参与了反应；在973cm-1附近存在碳氮单键的吸收峰，说明二烯丙基二甲基氯化铵参与了反应；在745cm-1附近存在碳硫键的吸收峰，说明巯基丙酸参与了反应；在655cm-1附近存在硫氧单键的伸缩吸收峰，说明2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸钠参与了反应；在1625cm-1附近存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂的制备方法，其具体制备方案如下：/n按照质量份数，将40-48份的丙烯酸、5-8份的甲基丙烯酸羟乙酯、1-5份的巯基丙酸和2-7份的二烯丙基二甲基氯化铵混合均匀后缓慢加入反应釜中，反应釜中事先加入有20-28份的硅基改性油酸，1.5-3.6份的2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸钠，0.1-0.5份的表面活性剂，0.2-0.7份的丙烯酸铁和1.6-3.4份的引发剂，300-400份的水，搅拌混合均匀后在氮气保护下升温，70-75℃下反应60-120min，加入300-400份的含有13-18份的氢氧化钠的水溶液，继续搅拌继续反应180-240min，蒸发除去水，即可得到一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂的制备方法，其具体制备方案如下：
按照质量份数，将40-48份的丙烯酸、5-8份的甲基丙烯酸羟乙酯、1-5份的巯基丙酸和2-7份的二烯丙基二甲基氯化铵混合均匀后缓慢加入反应釜中，反应釜中事先加入有20-28份的硅基改性油酸，1.5-3.6份的2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸钠，0.1-0.5份的表面活性剂，0.2-0.7份的丙烯酸铁和1.6-3.4份的引发剂，300-400份的水，搅拌混合均匀后在氮气保护下升温，70-75℃下反应60-120min，加入300-400份的含有13-18份的氢氧化钠的水溶液，继续搅拌继续反应180-240min，蒸发除去水，即可得到一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂。


2.根据权利要求1所述的一种硅基改性油酸聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述的硅基改性油酸，其制备方法为：
按照质量份数，将100-200份的油酸和300-400份的乙醇投入到反应釜中，搅拌混合均匀后成油酸乳，调整pH为8-11，然后加入4-10份的乙烯基二甲基硅烷；混合均匀后，将加入偶氮二异丁腈，70-75℃下反应150-300min，用稀盐酸调节pH值为7.0-8.5，然后加入0.7-4份的月桂烯醇醚，0.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺逸飞，
申请(专利权)人：瑞普环保新材料广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44