一种含氟基封端聚醚大单体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种含氟基封端聚醚大单体及其制备方法和应用，含氟基封端聚醚大单体的制备原料包括不饱和醇、环氧烷烃、含多氟的封端单体和催化剂。本发明专利技术利用含多氟的封端单体制备含氟基封端聚醚大单体，并将含氟基封端聚醚大单体引入减水剂中，制备得到含有多个氟基团的减水剂，由于氟原子具有高负电性，增强了减水剂吸附能力，从而提高水泥颗粒及细集料的分散性，最大限度的分散并激发每一个单位水泥分子的作用，使部分仅作为填料的水泥颗粒得以发挥其应有的功效，从而实现减胶效果。从而实现减胶效果。

【技术实现步骤摘要】
一种含氟基封端聚醚大单体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料外加剂
，具体为一种含氟基封端聚醚大单体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着基础建设的不断发展，混凝土结构逐渐朝着复杂化、高强度、高性能的方向迈进，各种大跨度和新型结构桥梁不断出现，为了满足混凝土高工作性的需要，商品混凝土中胶凝材料用量普遍较高，一般在350Kg/m3以上。混凝土中高胶凝材料用量使得混凝土更容易开裂，尤其在水胶比较低的情况下，这种现象更加严重。混凝土中高胶凝材料用量还会造成大量资源浪费，对环境生产很大的破坏。为保证建筑制造业的可持续健康发展，有必要通过各种方法，在保证混凝土结构力学性能，耐久性的前提下，有效降低单方混凝土中胶凝材料的用量。目前市面上也纷纷出现了混凝土减胶剂，其主要特点是在保证相同的混凝土强度等级下，能减少5％
‑
10％的水泥用量，并且保证混凝土的力学强度不降低，同时混凝土的工作性和体积稳定性都有不同程度的改善。
[0003]专利CN 113736036B一种多臂型聚羧酸减水剂及其制备方法中将不饱和聚醚大单体进行末端卤代化，但制备的聚醚大单体的步骤较复杂，采用该种聚醚大单体制备的聚羧酸减水剂主要在减缩性能上有所提升。
[0004]现有技术中常用的减胶剂大多采用有机醇胺和无机盐复配，该复配型的外加剂存在性能不稳定的缺陷，在外界因素的干扰下容易出现各组分相容性差的情况，导致减胶剂的综合性能变差。且现有的减胶剂需要与减水剂复配使用才能发挥其作用，使用时多有不便。因此，开发一种既具有良好的分散性能，又具有减胶增强效果的聚羧酸减水剂，从而保证工程质量，具有重要的意义。
[0005]专利CN104370506B一种改进施工性能的混凝土及其制备方法，减水剂制备主要采用甲基乙烯基聚氧乙烯醚、水、丙烯酸、氧化剂、胺类促进剂、链转移剂、次硫酸氢钠甲醛和碱，其中胺类促进剂选用油酰乙醇胺提高减水剂产率，但对于减胶性能方面未有提及。
[0006]专利CN201811061314.7一种两性聚酯类聚羧酸化合物制备减胶剂的方法，采用两性聚酯类聚羧酸化合物、醇胺类化合物，多元醇，有机硅烷润滑剂，乳化分散剂，氰酸类化合物获得两性聚酯类聚羧酸化合物制备的减胶剂，需要在较高掺量的减胶剂下才能实现减少15％水泥的减胶效果，因此减胶剂性能还有待进一步提升。

技术实现思路

[0007]基于此，有必要提供一种含氟基封端聚醚大单体及其制备方法和应用，将含氟基封端聚醚大单体应用于制备减水剂，能实现减水剂的减胶效果。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供一种技术方案：
[0009]一种含氟基封端聚醚大单体，所述含氟基封端聚醚大单体的制备原料包括不饱和醇、环氧烷烃、含多氟的封端单体和催化剂。
[0010]优选地，所述含氟基封端聚醚大单体的结构式如下：
[0011][0012]其中，R包括碳原子数为3或4的亚烷基；
[0013]M包括(A)
X
聚醚链，A表示聚氧乙烯的重复单元，X为0
‑
100的整数。
[0014]优选地，所述含氟基封端聚醚大单体的重均分子量为500
‑
6000。
[0015]优选地，所述不饱和醇包括1
‑
烯丙基氧基丙
‑1‑
醇和4
‑
(烯丙氧基)
‑1‑
丁醇中的至少一种。本专利技术中选用新型的不饱和醇为起始剂(“3+3碳和3+4碳”)制备大单体，较常规起始剂具有更低反应活性，制备聚羧酸减水剂在常温条件下具有更优异的减水性能。
[0016]优选地，所述环氧烷烃包括环氧乙烷和环氧丙烷中的至少一种。。
[0017]优选地，所述含多氟的封端单体包括三氟环氧丙烷，具体地，所述三氟环氧丙烷的结构式如下：
[0018][0019]更为具体地，所述催化剂包括三氟化硼、四氢铝锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氰化钠和金属钠中的至少一种。
[0020]本专利技术还提供一种如上所述的含氟基封端聚醚大单体的制备方法，所述含氟基封端聚醚大单体的制备步骤包括：
[0021]将不饱和醇和环氧烷烃在催化剂作用下进行开环聚合反应，制得聚醚中间体，具体地，开环聚合反应的反应温度为100
‑
120℃，反应压力为0.2
‑
0.5MPa。以重量份数计，不饱和醇用量为46
‑
193份，环氧烷烃用量为807
‑
954份，催化剂用量为1
‑
1.5份。
[0022]将所述聚醚中间体与含多氟的封端单体开环反应，反应结束，即得所述含氟基封端聚醚大单体，具体地开环反应的反应温度为80
‑
120℃，反应压力为0.1
‑
1MPa。
[0023]具体地，所述聚醚中间体的结构式如下：
[0024]H2C＝CH
‑
CH2‑
O
‑
R
‑
O
‑
M
‑
H；
[0025]其中，R包括碳原子数为3或4的亚烷基；
[0026]M包括(A)X聚醚链，A表示聚氧乙烯的重复单元，X为0
‑
100的整数。优选地，所述含多氟的封端单体与环氧烷烃的质量比为(0.02
‑
0.28):1
[0027]本专利技术还提供一种如上所述的含氟基封端聚醚大单体在减水剂中的应用，所述减水剂的制备步骤包括：
[0028]向所述含氟基封端聚醚大单体中分别滴加氧化剂溶液、A液链转移溶液和B溶液，保温反应50
‑
70min，反应结束后，加入液碱调节pH至6
‑
7，即得到所述减水剂；
[0029]其中，所述A液包括还原剂、链转移剂和水的混合液；
[0030]所述B液包括所述不饱和酸单体、功能单体和水的混合溶液。
[0031]本专利技术工艺操作简单，反应条件温和，易于规模化生产，生产过程安全无污染，属环保产品。
[0032]具体地，所述功能单体包括油酰乙醇胺。本专利技术的引入油酰乙醇胺，使得减水剂分子中带有胺基和羟基，其中羟基较易形成氢键，有助于调节水泥的分散性能，油酰乙醇胺中的氨基在碱性水泥浆体中，会与Ca
2+
、Fe
3+
、Al
3+
发生络合作用，促进C3A、C4AF水化，不仅能形成更多的铝酸盐，提高水化放热速率，而且有利于氢氧化钙与粉煤灰发生火山灰效应，提高粉煤灰的水化活性，综合作用下生产更多水化产物，而这些水化产物进一步填充空隙，提高混凝土自身密实度，最终混凝土的早期强度和后期强度均得到提高，并且在保持强度不变的情况下，可极大减少水泥用量，降低成本，具有较好经济效益。
[0033]所述氧化剂溶液包括氧化剂和水，所述氧化剂包括叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢和双氧水中的至少一种。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟基封端聚醚大单体，其特征在于，所述含氟基封端聚醚大单体的制备原料包括不饱和醇、环氧烷烃、含多氟的封端单体和催化剂。2.根据权利要求1所述的含氟基封端聚醚大单体，其特征在于，所述含氟基封端聚醚大单体的结构式如下：其中，R包括碳原子数为3或4的亚烷基；M包括(A)
X
聚醚链，A表示聚氧乙烯的重复单元，X为0
‑
100的整数。3.根据权利要求1所述的含氟基封端聚醚大单体，其特征在于，所述含氟基封端聚醚大单体的重均分子量为500
‑
6000。4.根据权利要求1所述的含氟基封端聚醚大单体，其特征在于，所述不饱和醇包括1
‑
烯丙基氧基丙
‑1‑
醇和4
‑
(烯丙氧基)
‑1‑
丁醇中的至少一种。5.根据权利要求1所述的的含氟基封端聚醚大单体，其特征在于，所述环氧烷烃包括环氧乙烷和环氧丙烷中的至少一种。6.根据权利要求1所述的的含氟基封端聚醚大单体，其特征在于，所述含多氟的封端单体包括三氟环氧丙烷。7.根据权利要求1所述的的含氟基封端聚醚大单体，其特征在于，所述催化剂包括三氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小芳，林志君，方云辉，郭元强，陈展华，柯余良，林艳梅，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团福建有限公司，
类型：发明
国别省市：