一种酯类防腐型聚羧酸减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种酯类防腐型聚羧酸减水剂及其制备方法，其中酯类防腐型聚羧酸减水剂由防腐功能小单体与不饱和酯类大单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐在引发剂和分子量调节剂作用下进行聚合反应，生成分子主链上链接有防腐功能小单体的酯类防腐型聚羧酸减水剂，本发明专利技术提供的酯类防腐型聚羧酸减水剂为自带防腐效果的酯类减水剂，防腐、减水效果良好，用于混凝土时还具有比醚类聚羧酸减水剂更优的和易性及低敏感性，且最终得到的酯类防腐型聚羧酸减水剂产物为稳定的高分子结构，能够耐受高于50℃以上的高温，高温防腐性能更加优异，所用的原材料来源广泛，价格较低，制备工艺简单，具有重要的实际应用价值。应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种酯类防腐型聚羧酸减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，特别涉及一种酯类防腐型聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代科技的发展与进步，基础性工程建设规模日益扩大，现代建设工程向高层、超高层、大跨度框架工程发展，对混凝土的需求越来越大，对混凝土的泵送、抗离析等性能要求越来越高。
[0003]在混凝土材料中，常会用到外加剂，如减水剂。目前聚羧酸减水剂在应用过程中常出现发霉、发臭的问题，虽然对其混凝土应用性能影响不大，但是却给应用单位带来了使用不便的问题，目前常规的解决聚羧酸减水剂发霉、发臭问题的方法为复配防腐剂，也有部分人员研究了防腐型聚羧酸减水剂。
[0004]复配加入防腐剂的方法是目前实际应用最广的方法，但是复配的防腐剂一般分子量较小，一方面可能存在防腐剂在聚羧酸减水剂中分散不均的问题，另一方面目前常规使用的复配用防腐剂在高于50℃的环境下还会存在分解失效的问题，在一定程度上限制了其的应用。
[0005]CN110642996A，公开时间为2020年01月03日，公开了一种自防腐型聚羧酸减水剂及其制备方法，但是其使用的具有防腐性能的单体为聚甲基丙烯酸酰氧乙基三甲基氯化铵、聚[2-(丙烯酰基氧基)乙基]三甲基溴化铵、聚苄乙基三甲基氯化铵、聚烯丙基三甲基氯化铵、聚(3-丙烯酰胺丙基)三甲基溴化铵中的任意一种或几种。但是这些物质已经是聚合物了，并无聚合活性，无法接到减水剂分子结构中，因此实质上该方法也是复配防腐剂的方法。
[0006]CN110128048A，公开时间为2019年08月16日，公开了一种夏季用防腐保坍聚羧酸减水剂及其制备方法，也是通过复配杀菌剂(聚六亚甲基胍磷酸盐)的方法实现防腐性能。
[0007]CN110015857A，公开时间为2019年07月16日，公开了一种秸秆-淀粉基混合改性的复合型聚羧酸减水剂的制备方法及其应用，将富马酸二甲酯作为防腐剂直接复配到专利产品中，但是富马酸二甲酯的水溶性并不是很好，聚羧酸减水剂的实际使用过程中一般需要复配加入大量的水，水的含量高的时候甚至超过了90％，因此直接复配加入富马酸二甲酯的效果并不理想。
[0008]CN109796561A，公开时间为2019年05月24日，公开了一种芳环类聚羧酸减水剂母液及其制备方法和应用，使用芳基共轭不饱和羧酸作为防腐型单体制备具有自防腐效果的聚羧酸减水剂，但是芳基共轭不饱和羧酸聚合时存在位阻大，聚合效果不理想的问题，最终也将影响产品的性能。
[0009]CN109400819A，公开时间为2019年03月01日，公开了一种集降粘抗菌两性型聚羧酸系高效减水剂及其制备方法，使用盐酸胍和两端为胺基的烷基化合物制备抗菌单体，再用于聚羧酸减水剂的合成，合成过程复杂，且能耗高。
[0010]CN108373526A，公开时间为2018年08月07日，公开了一种防污抗菌型聚羧酸减水剂及其制备方法，通过在聚合时加入(甲基)丙烯酸磺酸基甜菜碱、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，实现抗菌效果，但是这两种单体成本均较高。
[0011]CN107698721A，公开时间为2018年02月16日，公开了一种支链型抗菌聚羧酸减水剂、其制备方法及应用，但是制备过程过于复杂，生产效率低。
[0012]CN107265907A，公开时间为2017年10月20日，公开了一种两性型抗菌聚羧酸系高效减水剂及其制备方法，通过先共聚再与不饱和聚酯大单体、端卤素基聚醚依次反应，过程较为复杂，且由于是大分子量与大分子的反应，产品转化率会受到限制，影响产品性能。
[0013]CN105621927A，公开时间为2016年06月01日，公开了用于聚羧酸系减水剂的抗菌防腐剂的制备方法，在聚羧酸系减水剂相似的结构聚氧乙烯醚中引入含有抗菌功能的甜菜碱及富马酸二甲脂单体进行自由基共聚反应，使防腐剂与聚竣酸系减水剂分子结构相似相容。但是该专利的产品只具有防腐效果，并不具备减水的效果，且将富马酸二甲脂单体与不饱和单体的体系中直接聚合，存在水溶性差，在聚合过程中存在相分离的问题，使得聚合效率低。

技术实现思路

[0014]为解决上述
技术介绍
中提到的如何提供一种防腐效果优异且稳定的酯类防腐型聚羧酸减水剂，本专利技术提供一种酯类防腐型聚羧酸减水剂，由防腐功能小单体与不饱和酯类大单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐在引发剂和分子量调节剂作用下进行聚合反应，生成分子主链上链接有防腐功能小单体的酯类防腐型聚羧酸减水剂；所述防腐功能小单体为富马酸酯和/或马来酸酯。
[0015]在上述技术方案的基础上，进一步地，不饱和酯类大单体、防腐功能小单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐的质量比范围是180：(1～15)：(5～30)。
[0016]在上述技术方案的基础上，进一步地，所述引发剂的用量为所述反应物总质量的0.5～3.0％；所述分子量调节剂的用量为所述反应物总质量的0.2～3.0％。
[0017]在上述技术方案的基础上，进一步地，在聚合反应过程中，在2～6h内滴加引发剂水溶液、分子量调节剂水溶液、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐水溶液，反应温度为30～90℃，滴加完毕后保温0.5～3h，加入碱调节产物pH值至5～7。
[0018]在上述技术方案的基础上，进一步地，所述引发剂包括水溶性氧化还原引发体系或水溶性过氧化物引发体系试剂；具体可以采用双氧水-抗坏血酸、双氧水-吊白块、过硫酸铵；
[0019]所述分子量调节剂包括巯基乙酸、巯基乙醇、巯基丙酸、磺化巯基丙酸、次磷酸钠中的至少一种。
[0020]在上述技术方案的基础上，进一步地，所述富马酸酯包括富马酸单甲酯、富马酸单乙酯。
[0021]在上述技术方案的基础上，进一步地，所述马来酸酯包括马来酸二乙酯、马来酸二甲酯、马来酸二丙酯。
[0022]在上述技术方案的基础上，进一步地，所述不饱和酯类大单体分子量为600～6000。
[0023]在上述技术方案的基础上，进一步地，所述不饱和酯类大单体为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯中的至少一种。
[0024]在上述技术方案的基础上，进一步地，所述不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的至少一种。
[0025]本专利技术还提供一种上述任意所述酯类防腐型聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：
[0026]将不饱和酯化大单体、防腐功能小单体和水加入到反应器中搅拌，待物料混合均匀后，滴加不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐、引发剂、分子量调节剂，滴加时间为2～6h，反应温度为30～90℃；滴加完毕后保温0.5～3h，得共聚产物；
[0027]在得到的共聚产物中，加入碱调节产物pH值至5～7，即获得酯类防腐型聚羧酸减水剂。
[0028]本专利技术提供的酯类防腐型聚羧酸减水剂通过不饱和酯类大单体、防腐功能小单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐共聚的方式在产物分子结构中引入富马酸酯、马来酸酯中的至少一种单体单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酯类防腐型聚羧酸减水剂，其特征在于：由防腐功能小单体与不饱和酯类大单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐在引发剂和分子量调节剂作用下进行聚合反应，生成分子主链上链接有防腐功能小单体的酯类防腐型聚羧酸减水剂；所述防腐功能小单体为富马酸酯和/或马来酸酯。2.根据权利要求1所述的酯类防腐型聚羧酸减水剂，其特征在于：不饱和酯类大单体、防腐功能小单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐的质量比范围是180：(1～15)：(5～30)。3.根据权利要求1所述的酯类防腐型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述引发剂的用量为所述反应物总质量的0.5～3.0％；所述分子量调节剂的用量为所述反应物总质量的0.2～3.0％。4.根据权利要求1所述的酯类防腐型聚羧酸减水剂，其特征在于：在聚合反应过程中，在2～6h内滴加引发剂水溶液、分子量调节剂水溶液、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐水溶液，反应温度为30～90℃，滴加完毕后保温0.5～3h，加入碱调节产物pH值至5～7。5.根据权利要求4所述的酯类防腐型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述引发剂包括水溶性氧化还原引发体系或水溶性过氧化物引发体系试剂；所述分子量调节剂包括巯基乙酸、巯基乙醇、巯基丙酸、磺化巯基丙酸、次磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋卓君，陈晓彬，邱岳涛，赵会，陈文山，官梦芹，方云辉，郭元强，林添兴，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团广东有限公司科之杰新材料集团福建有限公司，
类型：发明
国别省市：