多官减水剂聚醚、其制备方法、源自其的抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种多官减水剂聚醚、其制备方法、源自其的抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。该聚醚属于不饱和多官烷氧基醚，结构通式为(EO)

【技术实现步骤摘要】
多官减水剂聚醚、其制备方法、源自其的抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种多官减水剂聚醚、其制备方法、源自其的抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚羧酸系减水剂具有梳型结构，通常由丙烯酸类含双键羧酸为主链，而聚酯型或聚醚型单体为侧链，通过静电效应、空间效应等，发挥分散水泥颗粒的作用。随着聚羧酸减水剂合成技术的发展，通过在聚羧酸分子结构中引入酯基、酰胺基等，保护羧基、同时在强碱性环境下逐步水解，提高混凝土坍落度的保持性。通过引入酰胺基、磺酸基，形成氢键、增大空间位阻，促进水泥水化、提高早期强度。而随着机制砂的普及，及优质砂石材料的减少和稀缺，混凝土骨料中含有较多泥土，因此抗泥型聚羧酸减水剂的需求越来越迫切。目前，合成抗泥型聚羧酸减水剂，主要从聚羧酸减水剂合成步骤进行设计，如加入苯乙烯和马来酸酐增加聚羧酸分子的空间位阻，或引入磷酸酯基团，优先吸附在黏土表面，起到降低黏土对羧酸基团的吸附，降低敏感性。但此类方式存在合成工艺复杂、以及磷酸酯单体合成工艺不成熟、成本较高等劣势，因此推行范围较窄。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种多官减水剂聚醚，采用其制备的抗泥型聚羧酸减水剂，能够有效减少黏土对其的吸附，显著提高抗泥效果，初始流动度和保坍性均较优，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益；本专利技术还提供该聚醚和减水剂的制备方法，工艺简单，操作方便；本专利技术还提供该减水剂的应用。
[0004]本专利技术从分子结构角度出发，设计并合成出一种多官减水剂聚醚，使用该聚醚进一步合成抗泥型聚羧酸减水剂，由于该聚醚具有多官，作为聚羧酸减水剂的侧链时，双键在聚醚分子结构的中间，两端为烷氧基链段，从而具有更大的空间位阻效应，同时通过设计不同分子量的该聚醚调节侧链长度，以及烷氧基链段中组成的改变，进一步增强柔性及抗泥效果。
[0005]本专利技术所述的多官减水剂聚醚，属于不饱和多官烷氧基醚，结构通式为(EO)
g
(PO)
h
‑
O
‑
C
a
H
b
‑
CH＝CH
‑
C
d
H
e
‑
[O
‑
(EO)
i
‑
PO
j
]f
，其中，a+d≥3、b≥1、e≥0、f≥1、g≥1、i≥1、h≥0、j≥0；因其双键在聚合物中段，两端为不同组成的烷氧基链段的特殊结构发挥作用。
[0006]本专利技术所述的多官减水剂聚醚，其羟值为5.61～56.11mgKOH/g。
[0007]本申请的多官减水剂聚醚，由下述原料组分制成：含双键的多官引发剂、催化剂、烃基环氧化物和中和酸。
[0008]其中，引发剂结构通式为OH
‑
C
a
H
b
‑
CH＝CH
‑
C
d
H
e
‑
(OH)
f
(a+d≥3、b≥1、e≥0、f≥1)。
[0009]本专利技术所述的多官减水剂聚醚的制备方法，包括以下步骤：
[0010]1)混合含双键的多官引发剂和催化剂，得到第一混合物；
[0011]2)在惰性气氛下，在90
‑
130℃和小于或等于0.5MPa的压力下，混合第一混合物和烃基环氧化物，得到第二混合物；然后，在110
‑
130℃和0.1
‑
0.4MPa的压力下将第二混合物熟化预定时间；
[0012]3)在惰性气氛下，向第二混合物中加入中和酸，得到所述多官减水剂聚醚。
[0013]所述的含双键的多官引发剂为1,5
‑
己二烯
‑
3,4
‑
二醇、3
‑
丁烯
‑
1,2二醇或顺式
‑2‑
丁烯
‑
1,4二醇中的一种或多种。
[0014]所述的催化剂为氢氧化钾、甲醇钾、甲醇钠、钠、18
‑
冠醚
‑
6或15
‑
冠醚
‑
5中的一种或多种。
[0015]所述的烃基环氧化物为环氧乙烷、环氧丙烷或者它们的组合。
[0016]所述的中和酸为醋酸、磷酸或苯甲酸中的一种或多种。
[0017]所述的含双键的多官引发剂、催化剂、环氧乙烷、环氧丙烷与中和酸的重量比为(88
‑
114):(1.57
‑
13.3):(911.9
‑
9389.2):(0
‑
522.7):(2.2
‑
20)。
[0018]本专利技术合成了一种多官减水剂聚醚，然后以此为原料，合成了一种侧链的聚醚以其中段的双键与主链相连、且侧链聚醚两端为不同组成的烷氧基链段、空间位阻大的抗泥型聚羧酸减水剂。制得的减水剂可有效减少黏土对其的吸附，显著提高抗泥效果。
[0019]本专利技术所述的抗泥型聚羧酸减水剂，采用上述的多官减水剂聚醚，所述的减水剂，以重量份数计，由以下原料制成：
[0020]100份多官减水剂聚醚、5.5～20份丙烯酸、0.45～2份双氧水、0.1～0.55份E51、0～1.5份次亚磷酸钠、0～0.55份巯基丙酸、0.0008～0.005份硫酸亚铁、2～7份氢氧化钠水溶液、和75.41～225.075份水。
[0021]所述的双氧水中过氧化氢的浓度为30wt％；所述的氢氧化钠水溶液中的氢氧化钠浓度为32wt％。
[0022]所述的抗泥型聚羧酸减水剂的固含量为35～60wt％，优选43～50wt％。
[0023]本专利技术所述的抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：
[0024](1)将混合物A投入聚合反应釜中，搅拌均匀，调整温度至8～25℃，备用；混合物A为多官减水剂聚醚、次亚磷酸钠、硫酸亚铁和水；
[0025](2)搅拌条件下，加入双氧水，搅拌一段时间(10分钟左右)；
[0026](3)滴加溶液B和溶液C，进行聚合反应；溶液B为丙烯酸、巯基丙酸与水的混合液，溶液C为E51与水的混合液；
[0027](4)滴加完毕后，继续于8～45℃保温进行聚合反应30～80分钟；
[0028](5)加入氢氧化钠水溶液，加水调整固含量，得抗泥型聚羧酸减水剂。
[0029]其中：
[0030]溶液B由5.5～20重量份丙烯酸、0～0.55重量份巯基丙酸和5～50重量份水混合得到。
[0031]溶液C由0.1～0.55重量份E51和5～40重量份水混合得到。
[0032]混合物A、溶液B和溶液C中所述水的总用量为65～170重量份。
[0033]混合物A、溶液B、溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多官减水剂聚醚，其特征在于：所述的多官减水剂聚醚属于不饱和多官烷氧基醚，结构通式为(EO)
g
(PO)
h
‑
O
‑
C
a
H
b
‑
CH＝CH
‑
C
d
H
e
‑
[O
‑
(EO)
i
‑
PO
j
]
f
，其中，a+d≥3、b≥1、e≥0、f≥1、g≥1、i≥1、h≥0、j≥0；其羟值为5.61～56.11mgKOH/g。2.一种权利要求1所述的多官减水剂聚醚的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)混合含双键的多官引发剂和催化剂，得到第一混合物；2)在惰性气氛下，在90
‑
130℃和小于或等于0.5MPa的压力下，混合第一混合物和烃基环氧化物，得到第二混合物；然后，在110
‑
130℃和0.1
‑
0.4MPa的压力下将第二混合物熟化预定时间；3)在惰性气氛下，向第二混合物中加入中和酸，得到所述多官减水剂聚醚。3.根据权利要求2所述的多官减水剂聚醚的制备方法，其特征在于：含双键的多官引发剂为1,5
‑
己二烯
‑
3,4
‑
二醇、3
‑
丁烯
‑
1,2二醇或顺式
‑2‑
丁烯
‑
1,4二醇中的一种或多种；催化剂为氢氧化钾、甲醇钾、甲醇钠、钠、18
‑
冠醚
‑
6或15
‑
冠醚
‑
5中的一种或多种；烃基环氧化物为环氧乙烷、环氧丙烷或者它们的组合；中和酸为醋酸、磷酸或苯甲酸中的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军，王宜慧，翟立杰，刘书惠，向靖宇，曹正，
申请(专利权)人：上海东大化学有限公司，
类型：发明
国别省市：