一种乙烯基聚醚及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种乙烯基聚醚，其结构采用如下结构式(1)表达，其中R1是C1～C8的亚烷基；R2是氢或C1～C3烷基；a，b是2～4的整数，且a≠b；n是0～100的整数；m是0～100的整数，且3≤n+m≤100。本发明专利技术的聚醚单体具有很好的聚合反应活性和分子结构可控性。本发明专利技术还提供所述的乙烯基聚醚的制备方法和其在合成混凝土聚羧酸减水剂、水处理剂、高分子表面活性剂或各种树脂等高分子聚合物中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚醚，具体涉及一种乙烯基聚醚及其制备方法和在工业用高分子 聚合物合成中的应用。
技术介绍
目前随着混凝土工业的快速发展，采用混凝土外加剂尤其是高效减水剂，是减少 水泥用量、提高工业废渣利用率、提高混凝土强度等级和改善混凝土耐久性的最有效、简便 和经济的办法，减水剂已成为配制高性能、高耐久性混凝土必不可少的组份，也是混凝土行 业实现可连续发展战略最重要的基础材料。但传统的木质素、萘系、三聚氰胺等缩聚型减水剂存在减水率低、塌落度损失大等 问题，并且这些减水剂的生产工艺对环境危害大，工业污染严重，不利于可连续发展，而且 这些减水剂由于受到分子结构和作用机理的限制其性能不会在有大的改进。针对这种情 况，日本率先开发了新型的聚羧酸减水剂产品，该减水剂具有掺量低、保塌性好、混凝土收 缩率低等特点，同时减水剂的分子结构可设计性强、高性能化的潜力大，生产过程中不使用 甲醛等有害物质和不产生废液等突出的优点，目前这类减水剂已经成为世界性的研究热点 和发展重点。从1995年以后，聚羧酸系减水剂在日本的使用量已超过了萘系减水剂，目前 日本聚羧酸减水剂已经占有所有高性能外加剂产品总数的80%以上，北美和欧洲聚羧酸减 水剂也占到了 50%以上。而我国的聚羧酸减水剂的研究开始于20世纪90年代中后期，其 工业化生产与应用开始于21世纪初期。当前聚羧酸减水剂的合成主要为带有不饱和双键的聚醚单体、不饱和酸及具有氨 基、磺酸基等官能团的不饱和单体进行自由基共聚，形成的梳状高分子聚合物，聚合物的侧 链为聚醚链段，其在减水剂中所占的比例为80 90%以上，因此聚羧酸减水剂的主要成分 为聚醚物质。现有的聚羧酸减水剂合成技术中，用于合成聚羧酸减水剂的聚醚原料主要为 烯醇醚、聚乙二醇或甲基聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯等，聚醚单体的种类比较少，结构比 较单一，并且使用聚乙二醇酯类聚醚单体合成减水剂的工艺步骤繁琐，合成不易控制，减水 剂产品的质量稳定性差。因此为了丰富聚醚单体的种类，进一步提高聚羧酸减水剂的性能 (如保塌性、分散性等)，很有必要开发新的合成减水剂用聚醚单体原料，用以制备高性能 的聚羧酸减水剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种乙烯基聚醚，具有很好的聚合活性和很高的双键保留率。本专利技术的另一个目的是提供所述乙烯基聚醚的制备方法。本专利技术的再一个目的是提供所述乙烯基聚醚在合成工业用高分子聚合物中的应用。为了达到上述的专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种乙烯基聚醚，其结构采用如下结构式⑴表达权利要求1. 一种乙烯基聚醚，其结构采用如下结构式(1)表达2.权利要求1所述的乙烯基聚醚，其特征在于所述的乙烯基聚醚的重均分子量为 200 5000。3.权利要求1所述的乙烯基聚醚，其特征在于所述的乙烯基聚醚是由乙烯基醚和烷 基氧化乙烯行有规或无规聚合而成的。4.权利要求3所述的乙烯基聚醚，其特征在于所述的乙烯基醚结构如下式(2)所示5.权利要求3所述的乙烯基聚醚，其特征在于所述的乙烯基醚的重均分子量在90 214。6.权利要求1所述的乙烯基聚醚，其特征在于所示的式(1)中的烷基氧化乙烯链段 为环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷中的一种或两种以上的聚合物。7.权利要求6所述的乙烯基聚醚，其特征在于所述的烷基氧化乙烯链段是环氧乙烷、 环氧丙烷和/或环氧丁烷的有规嵌段聚合物。8.权利要求6所述的乙烯基聚醚，其特征在于所述的烷基氧化乙烯链段是环氧乙烷、 环氧丙烷和/或环氧丁烷的无规杂嵌聚合物。9.权利要求1所述的乙烯基聚醚的制备方法，包括如下步骤将乙烯基醚和催化剂以5 1的摩尔比加入到高压反应釜中，用队置换合格后，开始 为反应釜升温，同时开启搅拌机，待釜温升至70 110°C时，开始向反应釜加入少量的烷基 氧化乙烯引发聚合反应，加入的烷基氧化乙烯与乙烯基醚的摩尔比为1 1 3，待温度升 高、压力下降后，连续稳定地加入烷基氧化乙烯至反应釜中，直至加入的烷基氧化乙烯与乙 烯基醚的摩尔比达到3 100 1，连续加料期间控制聚合反应温度为120 160°C，连续加 料完毕后，在恒温条件下，进行熟化反应20 50min，待釜压不再下降时，开始为反应釜物 料降温，反应釜温降至70 90°C后加入中和试剂，进行中和反应，中和至聚醚产品pH 6 7，即得所述的乙烯基聚醚。10.权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述的乙烯基醚结构如下式(2)所示11.权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述的连续稳定地加入烷基氧化乙烯的方式是环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷中的任意一种单独加入。12.权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述的连续稳定地加入烷基氧化乙烯的 方式是环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷中任意两种或三种依次有规加入。13.权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述的连续稳定地加入烷基氧化乙烯的 方式是环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷中的任意两种或三种混合无规加入。14.权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述的连续稳定地加入烷基氧化乙烯的 方式是环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷中的任意两种或三种混合无规加入，且聚合反应温 度为140 150°C。15.权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述的催化剂为氧化钾、氧化钙、氢氧化 钠、氢氧化钾、氢化钾、氢化钠、甲醇钾、甲醇钠、蒙脱土、蒙脱石、合成镁铝复合盐、介孔分子 筛、双金属氰化物或多金属氰化物络合物中的任意一种或两种以上的混合物。16.权利要求15所述的制备方法，其特征在于所述的催化剂为甲醇钠或氢氧化钾。17.权利要求9所述的制备方法，其特征在于所述的中和试剂选自乙酸、甲酸、稀硫 酸、磷酸、乳酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸或酒石酸中的任意一种。18.权利要求1所述的乙烯基聚醚在合成工业用高分子聚合物中的应用。19.权利要求18所述的应用，其特征在于所述的工业用高分子聚合物是混凝土减水 剂、水处理剂、高分子表面活性剂或各种树脂。全文摘要本专利技术提供一种乙烯基聚醚，其结构采用如下结构式(1)表达，其中R1是C1～C8的亚烷基；R2是氢或C1～C3烷基；a，b是2～4的整数，且a≠b；n是0～100的整数；m是0～100的整数，且3≤n+m≤100。本专利技术的聚醚单体具有很好的聚合反应活性和分子结构可控性。本专利技术还提供所述的乙烯基聚醚的制备方法和其在合成混凝土聚羧酸减水剂、水处理剂、高分子表面活性剂或各种树脂等高分子聚合物中的应用。文档编号C08G65/28GK102146159SQ20101055975公开日2011年8月10日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日专利技术者仲崇纲, 刘兆滨, 周立明, 孙桂娥, 朱建民, 范雷, 董振鹏 申请人:吉林奥克新材料有限公司, 广东奥克化学有限公司, 辽宁奥克化学股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种乙烯基聚醚，其结构采用如下结构式（１）表达：其中Ｒ１是Ｃ１～Ｃ８的亚烷基；Ｒ２是氢或Ｃ１～Ｃ３烷基；ａ，ｂ是２～４的整数，且ａ≠ｂ；ｎ是０～１００的整数；ｍ是０～１００的整数，且３≤ｎ＋ｍ≤１００。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建民，刘兆滨，董振鹏，仲崇纲，周立明，范雷，孙桂娥，
申请(专利权)人：辽宁奥克化学股份有限公司，广东奥克化学有限公司，吉林奥克新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：21