一种新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新型聚羧酸减水剂及其制备方法，由化合物A、化合物B、不饱和大单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐在引发剂和分子量调节剂的作用下发生聚合反应生成的新型聚羧酸减水剂；所述不饱和大单体、化合物A、化合物B、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐的质量比为180:(1

【技术实现步骤摘要】
一种新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，特别涉及一种新型聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚羧酸减水剂具有减水率高、性能可设计性强、生产方便等特点，且聚羧酸减水剂在合成生产过程中无甲醛、氨等有害物质产生，合成温度相比于萘系减水剂低很多。因聚羧酸减水剂的生产工艺节能环保，近十几年来得到了大力的推广应用，已经成为了减水剂市场上的主流产品，广泛应用于公路、铁路、桥梁、核电、大坝、隧道、海工和高层建筑等工程领域中。
[0003]但是，近年来由于我国混凝土用砂石资源供应紧张的局面越来越严峻，全国不少地区的天然砂、石资源日益匮乏，砂石材料供不应求，这导致了砂石材料的供应极不稳定以及砂石含泥量高且不稳定的问题。聚羧酸减水剂应用于混凝土，出现减水率不足的问题日益突出。因此，需要不断改进聚羧酸减水剂的结构，使其具备更高的减水性能是聚羧酸减水剂行业的发展方向。

技术实现思路

[0004]针对现有技术，本专利技术开发了一种新型聚羧酸减水剂及其制备方法，能够使用比较便利的工艺方法，制备出减水效果优异的高性能聚羧酸减水剂。
[0005]基于此，本专利技术提供了一种新型聚羧酸减水剂，由化合物A、化合物B、不饱和大单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐在引发剂和分子量调节剂的作用下发生聚合反应生成的新型聚羧酸减水剂；
[0006]所述化合物A的结构式如下：
[0007][0008]其中，R1为0
‑
4个碳的亚烷基，R2为COOM或SO3M或PO3M2，M为H或0
‑
4个碳的亚烷基或Na、K、NH4；
[0009]所述化合物B的结构式如下：
[0010][0011]其中，R3为H或CH3，R4为0
‑
4个碳的亚烷基，X为O或者S，R5为0
‑
4个碳的亚烷基，R6为0
‑
4个碳的亚烷基，R7为COOM或SO3M或PO3M2或SO2NH2，M为H或0
‑
4个碳的亚烷基或Na、K、NH4。
[0012]进一步地，所述不饱和大单体、化合物A、化合物B、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐的质量比为180:(1
‑
5):(1
‑
10):(5
‑
30)。
[0013]进一步地，所述化合物A为(4
‑
乙烯基苯基)甲磺酸、(4
‑
乙烯基苯基)甲磺酸钠、4
‑
乙烯基苯乙酸、4
‑
乙烯基苯甲酸、2
‑
甲基
‑2‑
(4
‑
乙烯基苯基)丙酸、4
‑
乙烯基
‑
苯甲酸甲酯、4
‑
乙烯基
‑
苯甲酸乙酯、4
‑
乙烯基苯乙酸乙酯、4
‑
乙烯基苯基磷酸二乙酯中的至少一种。
[0014]进一步地，所述化合物B为4
‑
乙烯基氧基苯磺酸、4
‑
乙烯基氧基苯甲酸、4
‑
乙烯基氧基苯乙酸、4
‑
乙烯基氧基苯磺酸钠、4
‑
乙烯基氧基苯磺酸钾、4
‑
乙烯基氧基苯甲酸甲酯、4
‑
乙烯基氧基苯甲酸乙酯、4
‑
乙烯基氧基苯乙酸甲酯、4
‑
乙烯基氧基苯乙酸乙酯、4
‑
(烯丙氧基)苯磺酰胺、4
‑
(乙烯基氧基)苯磺酰胺、2
‑
(乙烯基氧基)苯磺酰胺、4
‑
(烯丙氧基)苯甲酸中的至少一种。
[0015]进一步地，所述不饱和大单体的分子量为600
‑
6000，所述不饱和大单体为3
‑
甲基
‑3‑
丁烯
‑1‑
聚乙二醇、2
‑
甲基烯丙基聚乙二醇、乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、4
‑
羟丁基乙烯基聚氧乙烯基醚、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。
[0016]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。
[0017]进一步地，所述引发剂的用量为反应物总质量的0.5
‑
3.0％；所述分子量调节剂的用量为反应物总质量的0.2
‑
3.0％。
[0018]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。
[0019]进一步地，所述引发剂为双氧水
‑
抗坏血酸、双氧水
‑
吊白块、双氧水
‑
抗坏血酸
‑
硫酸亚铁、双氧水
‑
吊白块
‑
硫酸亚铁、双氧水
‑
BRUGGOLITE E51
‑
硫酸亚铁、过硫酸铵中的至少一种。
[0020]进一步地，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。
[0021]本专利技术的另一目的是提供一种上述新型聚羧酸减水剂的制备方法，至少包括以下
步骤：
[0022]将不饱和大单体、化合物A、化合物B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0.5
‑
2h，起始反应温度为10
‑
25℃，滴加过程控制物料温度10
‑
30℃；滴加完毕后保温0.5
‑
1h，得共聚产物；在共聚产物中，加入碱调节产物pH值至5
‑
7或不加碱调整pH值，即制得所述新型聚羧酸减水剂。
[0023]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]1.本专利技术将化合物A通过共聚反应引入聚羧酸减水剂分子结构中，使得主链侧基具有苯环和羧基或磺酸基，羧基或磺酸基提供了静电斥力，增强了减水效果；苯环使得得到的聚羧酸减水剂分子在吸附在水泥颗粒表面后，侧链更为舒展，空间位阻效应更为明显，最终也使得产物的减水率更高。
[0025]2.本申请还使用了其他不同类型的大单体匹配不同类型的小单体，更有利于共聚反应，也使得最终产物的性能更优异。
[0026]3.本专利技术所用的原材料来源广泛，制备工艺简单，使得制备得到的产品更符合聚羧酸减水剂的应用要求。
具体实施方式
[0027]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。
[0028]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型聚羧酸减水剂，其特征在于，由化合物A、化合物B、不饱和大单体、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐在引发剂和分子量调节剂的作用下发生聚合反应生成的新型聚羧酸减水剂；所述化合物A的结构式如下：其中，R1为0
‑
4个碳的亚烷基，R2为COOM或SO3M或PO3M2，M为H或0
‑
4个碳的亚烷基或Na、K、NH4；所述化合物B的结构式如下：其中，R3为H或CH3，R4为0
‑
4个碳的亚烷基，X为O或者S，R5为0
‑
4个碳的亚烷基，R6为0
‑
4个碳的亚烷基，R7为COOM或SO3M或PO3M2或SO2NH2，M为H或0
‑
4个碳的亚烷基或Na、K、NH4。2.根据权利要求1所述的一种新型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和大单体、化合物A、化合物B、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐的质量比为180:(1
‑
5):(1
‑
10):(5
‑
30)。3.根据权利要求1所述的一种新型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述化合物A为(4
‑
乙烯基苯基)甲磺酸、(4
‑
乙烯基苯基)甲磺酸钠、4
‑
乙烯基苯乙酸、4
‑
乙烯基苯甲酸、2
‑
甲基
‑2‑
(4
‑
乙烯基苯基)丙酸、4
‑
乙烯基
‑
苯甲酸甲酯、4
‑
乙烯基
‑
苯甲酸乙酯、4
‑
乙烯基苯乙酸乙酯、4
‑
乙烯基苯基磷酸二乙酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种新型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述化合物B为4
‑
乙烯基氧基苯磺酸、4
‑
乙烯基氧基苯甲酸、4
‑
乙烯基氧基苯乙酸、4
‑
乙烯基氧基苯磺酸钠、4
‑
乙烯基氧基苯磺酸钾、4
‑
乙烯基氧基苯甲酸甲酯、4
‑
乙烯基氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋卓君，林泳珊，熊秋闵，邱年丽，方云辉，陈晓彬，关基灿，黄忠，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团广东有限公司，
类型：发明
国别省市：