一种含双羟基封端的聚醚大单体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种含双羟基封端的聚醚大单体及其制备方法与应用，一种含双羟基封端的聚醚大单体的制备方法，包括以下步骤：以2

【技术实现步骤摘要】
一种含双羟基封端的聚醚大单体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于建筑外加剂
，尤其是涉及一种含双羟基封端的聚醚大单体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着生产混凝土水泥、砂、石等材料品质变差时，聚羧酸类减水剂失去其高性能优势的现象会经常发生。如出现混凝土坍落度损失快、混凝土和易性差等问题。同时，聚羧酸减水剂对温度具敏感性，环境温度升高时，水泥水化反应加快，外加剂在水泥水化过程的消耗越快，混凝土坍落度损失就越大。当下，随着城市规模的不断扩大，交通路况拥堵情况加剧，混凝土从拌制到现场浇筑所需的运输时间需3h～4h，而保坍剂一般在1h～2h内具有较好的保坍效果，超过2h后混凝土的保坍效果变差。长时效保坍剂的研发亟需开展。
[0003]受限于原材料成本，越来越多的混凝土生产企业选用低水胶比的配合比生产混凝土，必然造成中低强度混凝土的粘度增大。同时加之高强混凝土在高速、高铁项目上的应用，混凝土粘度大的问题日益突出。混凝土粘度大，一方面会影响混凝土施工速度，一方面混凝土内部的气泡会严重影响混凝土的强度发展。同时混凝土粘度大，极易在混凝土表面形成蜂窝麻面，造成表观缺陷。
[0004]此外，砂石料的含泥量高、级配不合理，极易造成混凝土和易性保持能力变差，如1h～2h后混凝土明显收浆，粘聚性变差，混凝土状态松散、静置泌浆(水)，致使混凝土无法正常施工。
[0005]中国专利技术专利CN103641959A公开了一种缓释型聚羧酸减水剂制备及其方法，该缓释型聚羧酸减水剂是聚氧乙烯醚、丙酸甲基丙烯酸甲酯为聚合单体基作为转移剂，在80℃条件下聚合而得。此专利技术所述的缓释型聚羧酸减水剂要高温聚合，生产成本较高，针对含泥量较大的混凝土没有较明显的效果。中国专利技术专利CN104961377B公开了一种抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法，其是引入含有大量阴离子的牺牲剂，如聚丙烯酸钾水溶液或聚丙烯酸
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甲基丙烯磺酸钠的聚羧酸减水剂制备方法，可以提高聚羧酸减水剂对高含泥量砂石的适应性。中国专利技术专利CN106517857A公开了一种高含泥体系超长保坍混凝土专用型聚羧酸减水剂，通过复配缓释型、缓凝型、保坍型以及有机阳离子型聚合物来协同抗泥，延长保坍时间。
[0006]作为聚羧酸减水剂合成中的重要原料之一，大单体的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。随着我国聚羧酸相关产业的不断成熟，常见的聚醚大单体的使用与研究已达到了较高的水平，合成聚羧酸减水剂的工艺也已趋于成熟。因此，要想聚羧酸在性能上面有较大的改善，可以从分子主链和侧链同时着手，对材料进行改性，使聚羧酸产品品质实现质的提高。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种含双羟基封端的聚醚大单体及其制备方法与应用。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]第一个方面，本专利技术提供一种含双羟基封端的聚醚大单体的制备方法，包括以下步骤：
[0010]以2
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(4
‑
乙烯氧基丁氧基)乙醇为起始剂，在催化剂作用下，无氧条件下通入环氧乙烷和/或环氧丙烷加热进行开环聚合反应，反应结束后通入环氧丙醇进行聚合反应封端。
[0011]进一步地，所述制备方法包括以下步骤：
[0012]步骤1，将2
‑
(4
‑
乙烯氧基丁氧基)乙醇和催化剂混合均匀，无氧条件下升温至80～120℃；
[0013]步骤2，通入一定量的环氧乙烷和/或环氧丙烷，通入期间控制体系压力为0.2～3.0MPa，之后控制温度为80～120℃反应至体系压力不再下降；
[0014]步骤3，在无氧条件下通入一定量的环氧丙醇，通入期间控制体系压力为0.5MPa～2Mpa,并控制温度为80～120℃反应体系压力不再下降，制得含双羟基封端的聚醚大单体。
[0015]其中起始剂提供自由基，使得环氧乙烷和/或环氧丙烷开环聚合，最后用环氧丙醇封端。在聚醚的末端接枝了2个羟基。
[0016]进一步地，所述催化剂为甲醇钠、叔丁醇钠、乙醇钠、四氢铝锂、氢氧化钠、氢氧化钾或金属钠，所述催化剂用量为环氧乙烷和/或环氧丙烷质量的0.1～0.2％。
[0017]进一步地，所述起始剂、环氧乙烷和/或环氧丙烷、环氧丙醇的质量比为(32
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80)：(920
‑
968)：(14.8
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37)。
[0018]第二个方面，本专利技术提供一种含双羟基封端的聚醚大单体，是采用上述第一个方面所述的方法制备而成，该含双羟基封端的聚醚大单体具有式Ⅰ所示结构：
[0019][0020]式Ⅰ中，M为环氧乙烷和/或环氧丙烷聚合制得的聚醚链。
[0021]进一步地，所述含双羟基封端的聚醚大单体重均分子量为600
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6000。
[0022]第三个方面，本专利技术提供上述含双羟基封端的聚醚大单体在制备降粘交联型聚羧酸保坍剂上的应用。
[0023]第四个方面，本专利技术提供一种降粘交联型聚羧酸保坍剂的制备方法，包括如下步骤：
[0024]S1：将蔗糖单烯丙基醚、不饱和酸酐、含双羟基封端的聚醚大单体和阻聚剂装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至60～120℃，再加入催化剂，保温反应2～6h，期间除去水，反应结束后降至室温，得到酯化产物和未反应的不饱和酸酐的混合物A；
[0025]S2：
①
配制第一共聚单体混合液：将不饱和羧酸和/或不饱和酸酐、步骤S1制备的混合物A与水混合配制成第一共聚单体混合液；
[0026]②
配制第二共聚单体混合液：将聚醚大单体、不饱和羧酸酯和不饱和磺酸盐与水混合配制成第二共聚单体混合液；
[0027]③
配制引发剂水溶液：将引发剂与水混合配制成引发剂水溶液；
[0028]④
配制分子量调节剂混合液：将分子量调节剂与水混合配制成分子量调节剂混合液；
[0029]⑤
将第一共聚单体混合液、引发剂水溶液、分子量调节剂混合液滴入装有水的反
应釜中，开启搅拌机，进行反应，反应温度为5～50℃，滴加时间为0.5～1.5h，滴加完毕后继续反应1.0～2.0h，再滴加第二共聚单体混合液、引发剂水溶液及分子量调节剂混合液，滴加时间为0.5～1.0h，滴加完毕后继续反应1.0～2.0h，调节pH至5～7，即得一种降粘交联型聚羧酸保坍剂。
[0030]进一步地，所述步骤S1中所述蔗糖单烯丙基醚、不饱和酸酐和含双羟基封端的聚醚大单体的质量比为(22.5～36.5)：(19.6～73.8)：100。
[0031]步骤S1中所述催化剂的用量为所述蔗糖单烯丙基醚、不饱和酸酐和含双羟基封端的聚醚大单体总质量的0.2％～3.0％；
[0032]步骤S1中所述阻聚剂用量为所述蔗糖单烯丙基醚、不饱和酸酐和含双羟基封端的聚醚大单体总质量的0.5％～2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含双羟基封端的聚醚大单体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以2
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(4
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乙烯氧基丁氧基)乙醇为起始剂，在催化剂作用下，无氧条件下通入环氧乙烷和/或环氧丙烷加热进行开环聚合反应，反应结束后通入环氧丙醇进行聚合反应封端。2.根据权利要求1所述的一种含双羟基封端的聚醚大单体的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：步骤1，将2
‑
(4
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乙烯氧基丁氧基)乙醇和催化剂混合均匀，无氧条件下升温至80～120℃；步骤2，通入一定量的环氧乙烷和/或环氧丙烷，通入期间控制体系压力为0.2～3.0MPa，之后控制温度为80～120℃反应至体系压力不再下降；步骤3，在无氧条件下通入一定量的环氧丙醇，通入期间控制体系压力为0.5MPa～2Mpa,并控制温度为80～120℃反应体系压力不再下降，制得含双羟基封端的聚醚大单体。3.根据权利要求1或2所述的一种含双羟基封端的聚醚大单体的制备方法，其特征在于：所述催化剂为甲醇钠、叔丁醇钠、乙醇钠、四氢铝锂、氢氧化钠、氢氧化钾或金属钠，所述催化剂用量为环氧乙烷和/或环氧丙烷质量的0.1～0.2％。4.根据权利要求1或2所述的一种含双羟基封端的聚醚大单体的制备方法，其特征在于：所述起始剂、环氧乙烷和/或环氧丙烷、环氧丙醇的质量比为(32
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80)：(920
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968)：(14.8
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37)。5.一种含双羟基封端的聚醚大单体，其特征在于：是采用权利要求1
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4任一项所述的方法制备而成，所述含双羟基封端的聚醚大单体具有式Ⅰ所示结构：其中，M为环氧乙烷和/或环氧丙烷聚合制得的聚醚链。6.根据权利要求5所述的一种含双羟基封端的聚醚大单体，其特征在于：所述含双羟基封端的聚醚大单体重均分子量为600
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6000。7.权利要求1
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4任意一项所述制备方法获得的含双羟基封端的聚醚大单体或者权利要求5或6所述的含双羟基封端的聚醚大单体在制备降粘交联型聚羧酸保坍剂上的应用。8.一种降粘交联型聚羧酸保坍剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将蔗糖单烯丙基醚、不饱和酸酐、上述含双羟基封端的聚醚大单体和阻聚剂装入到装有冷凝装置的反应釜中，在氮气保护下，升温至60～120℃，再加入催化剂，保温反应2～6h，期间除去水，反应结束后降至室温，得到酯化产物和未反应的不饱和酸酐的混合物A；S2：
①
配制第一共聚单体混合液：将不饱和羧酸和/或不饱和酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥河，官梦芹，杜可禄，刘尊玉，温庆如，姚文杰，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团河南有限公司，
类型：发明
国别省市：