一种高强度减水剂的中间体、其制备方法及由其制备的高强度减水剂技术

发明专利技术公开一种高强度减水剂的中间体、其制备方法及由其制备的高强度减水剂，同时提供高强度减水剂的应用。所述高强度减水剂的中间体的制备方法：将烯基缩水甘油醚和烷基封端氨基聚醚反应至产物重均分子量为500-5000，得高强度减水剂的中间体，所述烯基缩水甘油醚与烷基封端氨基聚醚的摩尔比为1:(1～1.01)。由上述中间体制备的高强度减水剂对混凝土的强度有大幅度地提高，较常规聚醚制备的聚羧酸减水剂具有明显增强优势，在相同水灰比条件下，能有效提高混凝土各个龄期的强度；且本发明专利技术高强度减水剂分散性好、减水率高、坍落度损失小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度减水剂的中间体、其制备方法及由其制备的高强度减水剂，属于混凝土外加剂

技术介绍
随着混凝土行业的迅速发展，对应用于混凝土中的减水剂要求也越来越高。聚羧酸系减水剂是继木质素磺酸盐、萘磺酸盐之后的第三代高性能混凝土减水剂，其具有化学结构可调性强、掺量低、减水率高、新拌混凝土的流动性和流动性保持性好、收缩低、增强效果显著等优点，对于混凝土的综合性能有质的提高，是配制高性能混凝土的关键原料，已成功广泛应用于众多重大工程。聚羧酸系减水剂是一类具有梳形结构的共聚物分散剂，主要是由不饱和羧酸和不饱和活性聚醚大单体经自由基共聚而制备所得，其基本结构特点是主链为脂肪族的烷烃类，分布着一种或多种离子基团，如磺酸基、羧酸基、磷酸基和季胺基，侧链由亲水性的聚氧化烯(氧化乙烯和/或氧化丙烯)大单体组成。聚羧酸系减水剂发挥分散作用，主要是由于其吸附到水泥颗粒表面后，离子基团使得水泥颗粒之间相互产生了静电斥力，同时侧链发挥空间位阻斥力，使水泥颗粒絮凝结构解体，粒子间难以彼此靠近，从而提高了水泥颗粒的分散性及其稳定性。不少研究报道了采用各种方法合成不同结构的活性大单体，并用于共聚物分散剂的制备。专利CN1314614报道了一种聚羧酸系混凝土减水剂及其制备方法。该制备方法分两步合成，第一步以甲苯作为溶剂，浓硫酸为催化剂，用聚乙二醇和丙烯酸进行酯化反应，反应完成后，抽出甲苯和水，制得聚醚活性大单体聚乙二醇丙烯酸酯；第二步在制得的活性大单体中加入甲基丙烯磺酸钠和丙烯酸，用过硫酸铵或过硫酸钠为引发剂，巯基乙醇作为链转移剂，在水溶液中进行聚合，最后再用氢氧化钠中和得聚羧酸减水剂溶液；专利EP0884290、CN102504232、CN 101215118均报道了采用类似的直接酯化法制备活性大单体，并将其用于聚羧酸系减水剂的合成应用。上述酯化法制备活性聚醚大单体的方法步骤繁琐，酯化过程中用到了大量的有机溶剂甲苯、环己烷等作为带水剂，不仅增加了成本，而且对环境造成污染；另外，制备过程中需要强酸高温共沸脱水，反应条件苛刻，副产物含量高，严重影响后续聚合反应的质量，从而影响共聚物分散剂的性能。另外，研究者在开发聚醚活性大单体时，主要集中于其用于聚羧酸减水剂合成后对分散性及分散保持性的作用，少有关注其它方面的功能，这也限制了聚羧酸减水剂的进一步发展。开发多功能型聚醚大单体，并将其用于聚羧酸减水剂的合成，赋予聚羧酸减水剂更多优异的性能，将为聚羧酸减水剂带来更大的发展空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供及一种高强度减水剂的中间体、其 制备方法及由其制备的高强度减水剂，同时提供高强度减水剂的应用。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是一种高强度减水剂的中间体的制备方法将烯基缩水甘油醚和烷基封端氨基聚醚反应至产物重均分子量为500-5000，得高强度减水剂的中间体，所述烯基缩水甘油醚与烷基封端氨基聚醚的摩尔比为1: (I 1. 01)。专利技术人认为，上述高强度减水剂的中间体为聚醚胺活性大单体。反应温度主要根据烷基封端氨基聚醚的性质调整，当聚醚胺分子量相对较低时，其凝固点较低，端氨基含量较高，反应活性高，可以选择较低温度进行；当聚醚胺分子量相对较高时，其凝固点较高，端氨基含量较低，反应活性相对较弱，可以选择稍高的温度进行，更有利于反应。为了有效控制反应进程，提高产品质量，高强度减水剂的中间体的制备方法为30°C 65°C下，将烯基缩水甘油醚滴加至烷基封端氨基聚醚中，滴加时间为4_8h，滴加完后，继续保温Ih 2h，得高强度减水剂的中间体。为了保证产品的性能，所述烯基缩水甘油醚为一末端为不饱和双键，另一末端为缩水甘油基，其结构式为，权利要求1.一种闻强度减水剂的中间体的制备方法，其特征在于将稀基缩水甘油酿和烧基封端氨基聚醚反应至产物重均分子量为500-5000，得高强度减水剂的中间体，所述烯基缩水甘油醚与烷基封端氨基聚醚的摩尔比为1: (I 1. 01)。2.如权利要求1所述的高强度减水剂的中间体的制备方法，其特征在于30°C 65°C下，将烯基缩水甘油醚滴加至烷基封端氨基聚醚中，滴加时间为4-8h，滴加完后，继续保温Ih 2h，得高强度减水剂的中间体。3.如权利要求1或2所述的高强度减水剂的中间体的制备方法，其特征在于所述烯基缩水甘油醚结构式为，其中，4.如权利要求3所述的高强度减水剂的中间体的制备方法，其特征在于所述烯基缩水甘油醚为烯丙基缩水甘油醚、甲基烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、甲基丁烯基缩水甘油醚、乙二醇乙烯基缩水甘油醚或乙烯基丁基缩水甘油醚中一种或两种以上任意配比的混合物。5.如权利要求1或2所述的高强度减水剂的中间体的制备方法，其特征在于所述烷 基封端氨基聚醚结构式为6.由权利要求1至5任意一项所述的高强度减水剂的中间体的制备方法所制备的高强度减水剂的中间体。7.由权利要求6所述的高强度减水剂的中间体所制备的减水剂。8.如权利要求7所述的高强度减水剂，其特征在于由如下步骤制得将高强度减水剂的 中间体和不饱和羧酸反应至产物重均分子量为10，000 40，000，得高强度减水剂。9.如权利要求8所述的高强度减水剂，其特征在于由如下步骤制得 a、将高强度减水剂的中间体溶于水，升温至30°C 95°C； b、向步骤a所得的反应物中，滴加不饱和羧酸的水溶液，同时滴加水溶性引发剂水溶液和水溶性链转移剂水溶液，上述滴加时间均为l_5h，滴加完毕后保温l_6h，得高强度减水剂；其中，高强度减水剂的中间体与不饱和羧酸的质量比为(4 12) :1，高强度减水剂的中间体和不饱和羧酸的总的质量浓度为30% 60%，水溶性引发剂的质量用量为高强度减水剂的中间体和不饱和羧酸质量和的0. 1% 1%，水溶性链转移剂的质量用量为高强度减水剂的中间体和不饱和羧酸质量和的0. 05% 1. 5%。10.如权利要求9所述的高强度减水剂，其特征在于所述不饱和羧酸的结构式为个411.如权利要求10所述的高强度减水剂，其特征在于所述不饱和羧酸为丙烯酸及其一价金属盐、二价金属盐、铵盐、有机胺盐，甲基丙烯酸及其一价金属盐、二价金属盐、铵盐、有机胺盐，马来酸及其一价金属盐、二价金属盐、铵盐、有机胺盐或富马酸及其一价金属盐、二价金属盐、铵盐、有机胺盐中的一种或两种以上任意配比的混合物。12.如权利要求9所述的高强度减水剂，其特征在于所述水溶性引发剂为过硫酸盐或水溶性偶氮类引发剂中一种或两种以上任意配比的混合物或过硫酸盐与亚硫酸氢盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、焦亚硫酸盐或亚铁盐摩尔比为(2 6) :1的混合物或过氧化物与吊白粉、L-抗坏血酸或亚铁盐摩尔比为(2 6) :1的混合物。13.如权利要求9所述的高强度减水剂，其特征在于所述水溶性链转移剂为2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、2-巯基丙醇、3-巯基丙醇、巯基乙酸或巯基乙醇中一种或两种以上任意配比的混合物。全文摘要专利技术公开一种高强度减水剂的中间体、其制备方法及由其制备的高强度减水剂，同时提供高强度减水剂的应用。所述高强度减水剂的中间体的制备方法将烯基缩水甘油醚和烷基封端氨基聚醚反应至产物重均分子量为500-5000，得高强度减水剂的中间体，所述烯基缩水甘油醚与烷基封端氨基聚醚的摩尔比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度减水剂的中间体的制备方法，其特征在于：将烯基缩水甘油醚和烷基封端氨基聚醚反应至产物重均分子量为500?5000，得高强度减水剂的中间体，所述烯基缩水甘油醚与烷基封端氨基聚醚的摩尔比为1:(1～1.01)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，冉千平，刘加平，周栋梁，刘金芝，毛永琳，
申请(专利权)人：江苏博特新材料有限公司，南京博特新材料有限公司，江苏苏博特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：