一种提高单体转化率用的还原剂及其制备方法、及制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法技术

本发明专利技术涉及建筑外加剂技术领域，特别涉及一种提高单体转化率用的还原剂及其制备方法、及制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法，其中，所述提高单体转化率用的还原剂，包括以下组分：酸类化合物、氢氧化钠、连二亚硫酸钠和水；同时提供一种制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法，包括以下步骤：由聚醚单体、不饱和羧酸、还原剂、氧化剂和链转移剂经共聚反应制得。本发明专利技术提供的提高单体转化率用的还原剂以及制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法采用常见易得的原材料，制备高反应活性低成本的还原剂溶液，实现自由基聚合反应，并通过高反应活性聚醚大单体，实现低温下的聚合反应，获得高单体转化率产品，其反应过程简单，产品性能优异。能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种提高单体转化率用的还原剂及其制备方法、及制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法


[0001]本专利技术涉及建筑外加剂
，特别涉及一种提高单体转化率用的还原剂及其制备方法、及制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法。

技术介绍

[0002]聚羧酸减水剂是一种高性能减水剂，广泛应用于高速铁路、客运专线、工业与民用建筑、道路、桥梁、港口码头、机场等工程建设的预制和现浇混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土。对于聚羧酸减水剂的合成，分子结构的设计是至关重要的，其中包括分子中主链基团、侧链密度以及侧链长度等，一般通过自由基溶液聚合反应进行合成。
[0003]自由基聚合为用自由基引发，使链增长自由基不断增长的聚合反应。通过打开单体分子中的双键，在分子间进行重复多次的加成反应，把许多单体连接起来，形成大分子。自由基聚合时，转化率和相对分子质量随时间变化，链增长反应使聚合度增加，单体转化率提高。
[0004]制备高转化率的聚羧酸减水剂，能提高反应单体的转化，使得产品中的有效物质提高，从而达到提高性能，从而达到降低成本的目的。
[0005]为此，申请号为202010336501.2的《一种提高聚羧酸减水剂合成转化率的催化剂及其应用》公开了一种一种提高聚羧酸减水剂合成转化率的催化剂，其公开日为2020年8月4日，包括组分重量百分比为：引发氧化剂5％-10％、VC 5％-15％、磷酸0.5％-1.5％、聚乙二醇10％-20％、去离子水60％-80％，所述引发氧化剂为过硫酸铵、过硫酸铵、过硫酸、过硫酸盐、过硫酸盐、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二苯甲酰中的一种或几种的混合物，采用VC作为还原剂，引发氧化剂和磷酸作为氧化剂，能够有效提高聚羧酸减水剂的合成转化率，而采用该氧化还原体系，在还原剂用量为聚醚单体质量的0.2％，反应温度为55℃时，能够制备出性能优异的聚羧酸减水剂。
[0006]而申请号为201611004968.7的《一种多元引发聚羧酸减水剂的低温合成方法》，其公开日为2017年5月31日，该专利技术则提供了一种多元引发聚羧酸减水剂的低温合成方法。通过多元引发剂复合，在氧化剂和强弱还原剂交替共同作用下，大大提高了产品的转化率；通过滴加时间、引发剂加入方式、合成温度控制聚羧酸减水剂的分子质量分布，提高了减水率和保坍性。本专利技术整个合成过程无需外加热源，制备工艺简易可控，产品稳定性好、适应性强。

技术实现思路

[0007]为解决上述
技术介绍
中提及的，现有的聚合反应中单体转化率低的问题，本专利技术提供一种提高单体转化率用的还原剂，包括以下组分：酸类化合物、氢氧化钠、连二亚硫酸钠和水。
[0008]在上述方案的基础上，进一步地，所述含羰基酸类化合物为乙醛酸或丙酮酸。
[0009]在上述方案的基础上，进一步地，包括以下质量份的组分：
[0010][0011]本专利技术提供一种提高单体转化率用的还原剂的制备方法，包括以下步骤：将酸类化合物、氢氧化钠和水进行混合，再加热至20-100℃，加入连二亚硫酸钠反应，即得。
[0012]本专利技术提供一种制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法，包括以下步骤：由聚醚单体、不饱和羧酸、还原剂、氧化剂和链转移剂经共聚反应制得；
[0013]其中，所述还原剂采用如上所述的提高单体转化率用的还原剂，或采用如上所述的提高单体转化率用的还原剂的制备方法所制备的还原剂。
[0014]在上述方案的基础上，进一步地，包括以下质量份的组分：
[0015][0016]在上述方案的基础上，进一步地，所述聚醚单体的结构式为：
[0017]CH2＝CH-O-CH2CH
2-O-(CH2CH2O)
m-H；
[0018]其中，m为整数，并且20≤m≤100。
[0019]在上述方案的基础上，进一步地，所述的链转移剂为巯基乙酸或巯基丙酸。
[0020]在上述方案的基础上，进一步地，所述不饱和羧酸为丙烯酸；所述氧化剂为过氧化氢。
[0021]在上述方案的基础上，进一步地，所述聚合反应的温度为5-35℃。
[0022]本专利技术提供的一种提高单体转化率用的还原剂及其制备方法、及制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法与现有的技术相比，具有以下的效果：
[0023]1、通过采用常见易得的原材料，制备高反应活性低成本的还原剂溶液，实现自由基聚合反应。
[0024]2、采用高反应活性聚醚大单体，实现低温下的聚合反应，获得高单体转化率产品。
[0025]3、反应过程简单，产品性能优异。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不
是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术提供一种制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法，以质量份计，具体包括如下步骤：
[0028]a)在反应器中，加入65-85份酸类化合物，100-150份氢氧化钠和400份水，搅拌溶解，加热至20-100℃，搅拌下，缓慢加入150-200份连二亚硫酸钠，加完连二亚硫酸钠后，继续反应30-300min后，得到还原剂。
[0029]b)将步骤a)制备得到的0.15-1.5份还原剂加入5-10份水配置成还原剂溶液；将5-10份丙烯酸加入5-10份水配置成丙烯酸溶液；将0.1-1.0份链转移剂加入5-10份水配置成链转移剂溶液，
[0030]c)搅拌下，在反应器中加入80-95份聚醚单体、0.25-2.5份过氧化氢，加入50-100份水，控制反应温度为5-35℃；分别滴加丙烯酸溶液、还原剂溶液和链转移剂溶液，滴加时间为30-60min，滴加完毕后继续反应60min，即可得产品。
[0031]其中，所述的酸类化合物为乙醛酸或丙酮酸中的一种；
[0032]所述聚醚单体的化学结构式为：
[0033]CH2＝CH-O-CH2CH
2-O-(CH2CH2O)
m-H，
[0034]m为整数，并且20≤m≤100；
[0035]所述的链转移剂为巯基乙酸或巯基丙酸中的一种；
[0036]所述聚醚单体优选为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚。
[0037]本专利技术还提供如下所示实施例和对比例：
[0038]表1还原剂组分表
[0039][0040]具体实施时，根据上表的内容提供如下所述还原剂的制备：
[0041]还原剂A
[0042]在反应器中，加入65份乙醛酸，135份氢氧化钠和400份水，搅拌溶解，加热至20℃，搅拌下，缓慢加入150份连二亚硫酸钠，加完连二亚硫酸钠后，继续反应300min后，得到46.67％质量浓度的还原剂A。
[0043]还原剂B
[0044]在反应器中，加入70本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高单体转化率用的还原剂，其特征在于，包括以下组分：酸类化合物、氢氧化钠、连二亚硫酸钠和水。2.根据权利要求1所述的提高单体转化率用的还原剂，其特征在于：所述酸类化合物为乙醛酸或丙酮酸。3.根据权利要求1所述的提高单体转化率用的还原剂，其特征在于，包括以下质量份的组分：4.一种提高单体转化率用的还原剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将酸类化合物、氢氧化钠和水进行混合，再加热至20-100℃，加入连二亚硫酸钠反应，即得。5.一种制备高单体转化率聚羧酸的氧化还原方法，其特征在于，包括以下步骤：由聚醚单体、不饱和羧酸、还原剂、氧化剂和链转移剂经共聚反应制得；其中，所述还原剂采用如权利要求1-3任一项所述的提高单体转化率用的还原剂，或采用如权利要求4所述的提高单体转化率用的还原剂的制备方法所制备的还...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻秀星，方云辉，郭元强，陈展华，柯余良，肖悦，
申请(专利权)人：垒知化学福建有限公司，
类型：发明
国别省市：