一种由酯基封端的不饱和聚醚单体制备的保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种由酯基封端的不饱和聚醚单体制备的保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，所述酯基封端的不饱和聚醚单体的结构式如下：其中，R1和R2为(CH2)

【技术实现步骤摘要】
一种由酯基封端的不饱和聚醚单体制备的保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及外加剂领域，特别涉及一种由酯基封端的不饱和聚醚单体制备的保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]乙烯醇类大单体作为合成聚羧酸减水剂中重要原料之一，其分子结构对聚羧酸减水剂的合成工艺和性能有着非常重要的影响。目前市场上最常见的乙烯醇类大单体，主要有烯丙基聚乙二醇醚(APEG)、甲基烯丙基聚乙二醇醚(HPEG)和异戊烯基聚乙二醇醚(TPEG)等。虽然该类大单体合成工艺简单，化学性质稳定，产品质量好，但也存在着不少问题。一方面，现有的乙烯醇类大单体中，HPEG与TPEG产品占到了其中的绝大多数，产品结构相对单一。另一方面，由于传统聚醚大单体的结构限制，聚羧酸减水剂减水保坍性能无法得到质的提升。因此，整个行业中亟需开发出更多的新型聚醚大单体品种，扩充大单体的产品种类与功能，以提高聚羧酸减水剂的综合性能。

技术实现思路

[0003]针对现有技术，本专利技术开发了一种由酯基封端的不饱和聚醚单体制备的保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法，以解决聚醚单体结构单一、混凝土和易性差、保持性能不够好的问题，本专利技术由酯基封端的不饱和聚醚单体合成的减水剂适应性强，具有良好的分散性和保坍性能。
[0004]基于此，本专利技术提供了一种酯基封端的不饱和聚醚单体，所述酯基封端的不饱和聚醚单体的结构式如下：
[0005][0006]其中，R1和R2为(CH2)
n
，n为2
‑
8的整数；R3为C1‑
C
12
的直链或支链饱和烷基，a、b为0
‑
100整数。
[0007]优选的，a、b为1
‑
70整数。
[0008]进一步地，所述酯基封端的不饱和聚醚单体的制备方法为：
[0009]在催化剂的作用下，以端烯醇酯为起始剂，与环氧乙烷和/或环氧丙烷在100
‑
120℃、0.2
‑
0.5MPa条件下进行开环聚合反应，得到所述酯基封端的不饱和聚醚单体。
[0010]优选的，所述开环聚合反应的时间为2
‑
4h。
[0011]进一步地，所述端烯醇酯的结构式如下：
[0012][0013]其中，R1和R2为(CH2)
n
，n为2
‑
8的整数；R3为C1‑
C
12
的直链或支链饱和烷基。
[0014]进一步地，所述端烯醇酯的用量为制备所述酯基封端的不饱和聚醚单体的原料总质量的0.1
‑
15％；
[0015]所述环氧乙烷和/或环氧丙烷的用量为制备所述酯基封端的不饱和聚醚单体的原料总质量的85
‑
99％。
[0016]进一步地，所述催化剂为碱性催化剂和稀土金属催化剂的混合物，所述催化剂的用量为制备所述酯基封端的不饱和聚醚单体的原料总质量的0.01
‑
0.2％；
[0017]所述碱性催化剂包括KOH、NaOH、CH3ONa中的至少一种；
[0018]所述稀土金属为镧。
[0019]本专利技术的第二目的是提供一种由酯基封端的不饱和聚醚单体制备的保坍型聚羧酸减水剂。
[0020]进一步地，所述保坍型聚羧酸减水剂，以质量份数计，包括以下原料，酯基封端的不饱和聚醚单体200份、交联单体4
‑
10份、不饱和酸5
‑
12份、功能单体2
‑
10份、分子量调节剂0.2
‑
3份、还原剂0.1
‑
2份、氧化剂0.5
‑
5份、去离子水150
‑
300份。
[0021]进一步地，所述交联单体的结构式如下，
[0022][0023]R4为(CH2CH2O)
m
，m为1
‑
6的整数；
[0024]所述功能单体的结构式如下：
[0025][0026]R5为H或CH3，X为CH2或CH2CH2。
[0027]进一步地，所述不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸中的至少一种；
[0028]所述还原剂为L
‑
抗坏血酸、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐、偶氮二环己基甲腈、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、吊白块、七水硫酸亚铁、硫酸亚铁铵中的至少一种；
[0029]所述氧化剂为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠的至少一种；
[0030]所述分子量调节剂为巯基丙酸、巯基乙醇、次磷酸钠、巯基丙醇、巯基丙酸酯、对苯酚中的至少一种。
[0031]本专利技术的第三目的是提供上述保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，至少包括以下步骤，
[0032]S1、将去离子水分成3份，取酯基封端的不饱和聚醚单体、氧化剂、交联单体与第一部分去离子水加入反应器中，搅拌溶解后，得到第一混合溶液；
[0033]S2、取功能单体、不饱和酸与第二部分去离子水，搅拌混匀后，得到A溶液；
[0034]S3、取分子量调节剂、还原剂与第三部分去离子水，搅拌混匀后，得到B溶液；
[0035]S4、在常温搅拌条件下，同时向第一混合溶液中滴加A溶液和B溶液；滴加完毕后，加碱中和pH至5
‑
7，即得所述保坍型聚羧酸减水剂。
[0036]具体的，所述第一部分去离子水、所述第二部分去离子水、第三部分去离子水的质量比为(150
‑
250):20:30。
[0037]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0038]1.本专利技术所制备的酯基封端的不饱和聚醚单体，分子结构多样，亲水亲油性可调，分子量可控，与传统保坍型聚羧酸减水剂相比，随着水泥水化的进行，混凝土溶液呈强碱性，酯基封端聚醚在碱性环境中会逐渐水解，释放出的羧基将持续不断地对水泥颗粒进行吸附、分散，从而保障混凝土能够在较长时间内具有良好流动性，因此，制得的减水剂具有更高的保持能力。
[0039]2.本专利技术在酯基封端的不饱和聚醚单体分子中引入新的支链结构，使其在减水剂中形成疏水单元，克服了传统直链型单体合成的减水剂易泌水离析而导致混凝土和易性变差等问题，从而使合成的聚羧酸减水剂保坍性能得到大幅提升。
[0040]3.本专利技术在聚羧酸减水剂分子结构中引入交联单体，使所制备的聚羧酸减水剂分子呈微交联结构，能够有效锁住混凝土中的水分，从而进一步提高聚羧酸减水剂的保水性。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例，对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，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，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作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。
[0042]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酯基封端的不饱和聚醚单体，其特征在于，所述酯基封端的不饱和聚醚单体的结构式如下：其中，R1和R2为(CH2)
n
，n为2
‑
8的整数；R3为C1‑
C
12
的直链或支链饱和烷基，a、b为0
‑
100整数。2.根据权利要求1所述的一种酯基封端的不饱和聚醚单体，其特征在于：所述酯基封端的不饱和聚醚单体的制备方法为：在催化剂的作用下，以端烯醇酯为起始剂，与环氧乙烷和/或环氧丙烷在100
‑
120℃、0.2
‑
0.5MPa条件下进行开环聚合反应，得到所述酯基封端的不饱和聚醚单体。3.根据权利要求2所述的一种酯基封端的不饱和聚醚单体，其特征在于：所述端烯醇酯的结构式如下：其中，R1和R2为(CH2)
n
，n为2
‑
8的整数；R3为C1‑
C
12
的直链或支链饱和烷基。4.根据权利要求2所述的一种酯基封端的不饱和聚醚单体，其特征在于：所述端烯醇酯的用量为制备所述酯基封端的不饱和聚醚单体的原料总质量的0.1
‑
15％；所述环氧乙烷和/或环氧丙烷的用量为制备所述酯基封端的不饱和聚醚单体的原料总质量的85
‑
99％。5.根据权利要求2所述的一种酯基封端的不饱和聚醚单体，其特征在于：所述催化剂为碱性催化剂和稀土金属催化剂的混合物，所述催化剂的用量为制备所述酯基封端的不饱和聚醚单体的原料总质量的0.01
‑
0.2％；所述碱性催化剂包括KOH、NaOH、CH3ONa中的至少一种；所述稀土金属为镧。6.一种保坍型聚羧酸减水剂，其特征在于，包括如权利要求1
‑
5任一项所述酯基封端的不饱和聚醚单体。7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖华珍，方云辉，陈浩，柯余良，曾贤华，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：