本发明专利技术提供一种超支化型聚羧酸类共聚物水泥分散剂的制备方法，由单体A、B和C在水性介质中发生自由基共聚反应，单体A、单体B和单体C的摩尔比例满足：B/A＝2～10，C/(A+B+C)＝0.02～0.08，其中单体A用通式(1)表示；单体B用通式(2)表示；单体C用通式(3)表示。单体C是一种含巯基的大分子单体，它在参与聚合的同时，其分子结构中的巯基对聚合反应起链转移作用，链转移作用使得一根梳形聚合物链的含巯基侧链同另一根梳形聚合物链的主链末端相连，这种交联多次发生就形成超支化结构。采用本发明专利技术方法制备的超支化型聚羧酸类共聚物水泥分散剂在较低的掺量下对水泥有良好的分散能力，较高的减水率和良好的坍落度保持能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属混凝土外加 剂
技术介绍
水泥分散剂(减水剂)具有吸附在水泥粒子上从而抑制水泥粒子凝聚、提高混凝 土在使用时的分散性的作用。用作水泥分散作用的物质有很多，包括木质素磺酸盐、萘磺酸 盐/甲醛缩聚物、苯酚/对氨基苯磺酸/甲醛缩聚物、三聚氰胺磺酸盐/甲醛缩聚物、聚羧 酸类梳形共聚物等等。从结构特点上看，前几种水泥分散剂主要以磺酸基为吸附基团，缺乏 有效的提供空间位阻作用的侧链，分子结构单一，可调性差，对水泥的分散作用有限，掺量 高并且减水率低。聚羧酸类梳形共聚物具有富含羧基吸附基团的主链提供的吸附作用，又 具有亲水性较好的侧链提供的空间位阻作用，较大的提高了对水泥的分散作用。但是随着 混凝土向高性能化的发展，聚羧酸类梳形共聚物虽然在共聚单体和共聚技术方面经过了很 大的改良，但是仍然满足不了现代建筑工程对高性能水泥分散剂的要求。开发新型结构的 聚羧酸类共聚物成为提高聚羧酸类水泥分散剂性能的一个方向，比如星型结构、超支化结 构、树枝型结构等等，这些新型结构大大增加了聚合物分子结构中的吸附基团数目，同时兼 顾了梳形结构中的亲水性侧链提供的位阻作用，因此提高了对水泥的分散作用。专利CN101580353报道了一种超支化聚羧酸盐高效减水剂及其制备方法，该制备 方法分为两步第一步，以N，N- 二甲基甲酰胺作为溶剂，丙烯酸酯、甲基丙烯磺酸钠和烯丙 基聚氧乙烯醚共聚成聚合物主链，这里使用偶氮二氰基戊酸作为引发剂，在聚合物链末端 引入了羧基；第二步，依次利用乙二胺与羧基的酰胺化反应和胺基与丙烯酸中双键的迈克 尔加成反应，在聚合主链两段接枝超支化的聚酰胺结构，并且超支化聚酰胺结构的末端为 羧基，大大增加了聚合物分子结构中的吸附基团。但是这种方法仅仅只能在聚合物链两端 弓I入超支化结构，并且合成步骤繁琐，需要大量有机溶剂N，N- 二甲基甲酰胺对环境造成了 污染，部分原料及引发剂价格昂贵，成本较高。因此开发一种简单、低成本的具有优异性能 的超支化型聚羧酸共聚物水泥分散剂及其制备方法势在必行。
技术实现思路
针对上述存在的不足，本专利技术提供一种超支化型聚羧酸类共聚物水泥分散剂的制 备方法，生产出的产品具有掺量低、分散性好、减水率高、坍落度损失小的优点。本专利技术的研究者经过大量的实验发现含巯基的大分子单体可以在参与共聚的同 时起到链转移剂的作用，链转移作用使得不同聚羧酸梳形链之间产生交联，进而形成超支 化型结构。这种超支化型结构的聚羧酸共聚物相对聚羧酸梳形共聚物在水泥颗粒表面具有 更强的吸附能力，提供更好的分散效果。本专利技术的研究者发现使用一种既含酯基又含巯基的大分子单体作为共聚单体，形 成的超支化型结构中的酯基易在碱性条件下逐渐水解，缓慢向水-水泥体系中释放出具有分散功能的较低分子量共聚物，补充由于水泥水化消耗的分散剂，使体系中的分散剂始终 维持在临界胶束状态，使坍落度不损失或损失很小。本专利技术所述，由单体A、B和C在 水性介质中发生自由基共聚反应，单体A、单体B和单体C的摩尔比例满足B/A = 2 10， C/ (A+B+C) = 0. 02 0. 08，其中单体A用通式(1)表示权利要求1.一种，其特征在于，由单体A、B和 C在水性介质中发生自由基共聚反应，单体A、单体B和单体C的摩尔比例满足B/A = 2 10，C/ (A+B+C) = 0. 02 0. 08，其中单体A用通式⑴表示2.如权利要求1所述的，其特征在 于，单体A为乙烯基聚乙二醇醚、烯丙基聚乙二醇醚、甲代烯丙基聚乙二醇醚、3-甲基-3-丁 烯-ι-醇基聚乙二醇醚中的至少一种。3.如权利要求1所述的，其特征在 于，单体B为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸的钠盐、钾盐或铵 盐中的至少一种。4.如权利要求1所述的，其特征在于 单体C由化合物D和化合物E通过酯化反应制得；化合物D用通式(4)表示5.如权利要求4所述的，其特征 在于化合物D选自乙烯基聚乙二醇醚、烯丙基聚乙二醇醚、甲代烯丙基聚乙二醇醚、3-甲 基-3- 丁烯-1-醇基聚乙二醇醚中的一种。6.如权利要求4所述的，其特征在于化合物D和化合物E在催化剂和阻聚剂存在的条件下进行酯化反应，其中化合物E和D的 摩尔比满足e/d= 1. 2 1. 5，阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚或吩噻嗪，阻聚剂在反应体 系中的用量为化合物D重量的0. 02 0. ；催化剂为浓硫酸、对甲苯磺酸或固体超强酸， 催化剂在反应体系中的用量占化合物D和化合物E总重量的2 5% ；酯化反应温度控制 在100 120°C，时间为12 30h。7.如权利要求1-6中任一项所述的， 其特征在于，共聚反应采用氧化还原体系作为引发剂，该氧化还原体系氧化剂采用过氧化 氢，其用量按100%浓度过氧化氢计算占单体A+B+C总摩尔数的1 4% ；氧化还原体系的 还原剂选自亚硫酸碱金属盐、L-抗坏血酸或甲醛次硫酸氢钠，用量占单体A+B+C总摩尔数 的0. 5 2%。8.如权利要求7所述的，其特征在 于，聚合反应开始之前，单体A和氧化还原引发体系中的氧化剂的水溶液加入到反应容器 中；单体B、单体C和氧化还原引发体系中的还原剂的水溶液在反应开始后采用滴加的方式 加入到反应容器中，滴加时间为1 4小时。9.如权利要求8所述的，其特征在 于，聚合反应中，单体的总质量浓度为30 60%，聚合温度为30 60°C，滴加完成后继续 反应2 4小时。10.如权利要求1-6中任一项所述的超支化型聚羧酸类共聚物水泥分散剂的制备方 法，其特征在于，超支化型聚羧酸类共聚物水泥分散剂的重均分子量为50，000 140，000。全文摘要本专利技术提供一种，由单体A、B和C在水性介质中发生自由基共聚反应，单体A、单体B和单体C的摩尔比例满足B/A＝2～10，C/(A+B+C)＝0.02～0.08，其中单体A用通式(1)表示；单体B用通式(2)表示；单体C用通式(3)表示。单体C是一种含巯基的大分子单体，它在参与聚合的同时，其分子结构中的巯基对聚合反应起链转移作用，链转移作用使得一根梳形聚合物链的含巯基侧链同另一根梳形聚合物链的主链末端相连，这种交联多次发生就形成超支化结构。采用本专利技术方法制备的超支化型聚羧酸类共聚物水泥分散剂在较低的掺量下对水泥有良好的分散能力，较高的减水率和良好的坍落度保持能力。文档编号C04B24/26GK102093520SQ20101060080公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日专利技术者乔敏, 冉千平, 刘加平, 周栋梁, 杨勇, 毛永琳, 缪昌文 申请人:江苏博特新材料有限公司, 江苏省建筑科学研究院有限公司, 江苏苏博特新材料股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超支化型聚羧酸类共聚物水泥分散剂的制备方法，其特征在于，由单体Ａ、Ｂ和Ｃ在水性介质中发生自由基共聚反应，单体Ａ、单体Ｂ和单体Ｃ的摩尔比例满足：Ｂ／Ａ＝２～１０，Ｃ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）＝０．０２～０．０８，其中 单体Ａ用通式（１）表示：ＣＨ↓［２］＝＊－Ｘ↓［１］－（－ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－Ｏ－）－↓［ｍ］－Ｈ 式中Ｒ↓［１］是氢原子或甲基；Ｘ↓［１］＝Ｏ、ＣＨ↓［２］Ｏ、ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ；ｍ为环氧乙烷的平均加成摩尔数，其为５～２００的整数； 单体Ｂ用通式（２）表示： ＊＊＊ （２） 式中Ｒ↓［２］代表Ｈ或者ＣＯＯＭ；Ｒ↓［３］代表Ｈ或者ＣＨ↓［３］；Ｍ代表Ｈ、Ｎａ、Ｋ或ＮＨ↓［４］； 单体Ｃ用通式（３）表示： ＣＨ↓［２］＝＊－Ｘ↓［２］－（－ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－Ｏ－）－↓［ｎ］－＊－Ｙ－ＳＨ （２） 式中，Ｒ↓［４］是氢原子或甲基；Ｘ↓［２］＝Ｏ、ＣＨ↓［２］Ｏ、ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］Ｏ；Ｙ＝ＣＨ↓［２］、ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］、ＣＨ（ＣＨ↓［３］）、ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］、ＣＨ（ＣＨ↓［３］）ＣＨ↓［２］、Ｃ（ＣＨ↓［３］）↓［２］；ｎ为环氧乙烷的平均加成摩尔数，其为５～２００的整数。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：缪昌文，乔敏，冉千平，刘加平，周栋梁，杨勇，毛永琳，
申请(专利权)人：江苏博特新材料有限公司，江苏苏博特新材料股份有限公司，江苏省建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：84
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