一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法及其產品的製作方法
2023-05-09 19:36:56 1
一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法及其產品的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法及其產品，該方法步驟如下：將底料不飽和聚氧乙烯醚、富馬酸和水投入反應釜中，攪拌至溶解，底料溶解完後投入氧化劑溶液，後同時滴加預先配置好的A料和B料，A料滴加時間2～3h，B料滴加時間2.5～3.5h，B料滴加完後繼續反應1～2h，用液鹼中和至pH為6-7；所述A料包括共聚單體、緩釋單體和水；所述B料包括鏈轉移劑、還原劑和水。本發明產品適應性強，性能穩定，長期貯存品質良好，且具有一定的減水率，可單獨使用，也可與普通聚羧酸減水劑復配使用；該方法選用常溫合成，合成操作簡便，節約能源，且以水為溶劑進行合成，不使用有機溶劑，綠色環保。
【專利說明】一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法及其產品 【【技術領域】】
[0001] 本發明涉及混凝土用聚羧酸系減水劑的合成製備領域，特別涉及一種緩釋型聚羧 酸減水劑的常溫合成方法及其產品。 【【背景技術】】
[0002] 在混凝土中應用的外加劑主要有萘系減水劑、脂肪族減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、 三聚氰胺類減水劑和聚羧酸鹽減水劑。根據目前的情況來看，聚羧酸鹽減水劑具有摻量低、 減水率高，保坍性好等優點，在混凝土中的應用越來越廣，是未來減水劑研究的重要方向。
[0003] 在遇到複雜多變的水泥、砂、石等材料時，聚羧酸類減水劑失去其高性能優勢的現 象會經常發生，如出現混凝土坍落度損失快、混凝土和易性差等問題。尤其在預拌混凝土工 業中，混凝土經過長時間運輸經常會出現坍落度損失過快的現象，影響工程施工與質量。通 過增加聚羧酸減水劑摻量可以使混凝土恢復較好的工作性，但無疑會降低硬化混凝土的耐 久性等性能指標。通過復配葡萄糖、蔗糖等緩凝組分也是一個常用的控制混凝土坍落度的 方法，但有時會引起混凝土凝結時間過長，無法滿足工程施工的要求。
[0004] 目前聚羧酸減水劑的生產工藝一般都是在50_85°C下進行自由基聚合反應合成， 反應溫度高，需要升溫與降溫，時間長。
[0005] 聚醚類聚羧酸減水劑很大的不足在於，對摻量敏感，稍微提高摻量就容易出現離 析泌水等和易性問題。 【
【發明內容】
】
[0006] 本發明要解決的技術問題之一，在於提供一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方 法，本方法為常溫合成，合成操作簡便，節約能源，且以水為溶劑進行合成，不使用有機溶 齊II，進一步節約成本，綠色環保。
[0007] 本發明是這樣實現上述技術問題之一的：
[0008] -種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，所述方法步驟如下：
[0009] 將底料不飽和聚氧乙烯醚、富馬酸和水投入反應釜中，攪拌至溶解，底料溶解完後 投入氧化劑溶液，後同時滴加預先配置好的A料和B料，A料滴加時間2?3h，B料滴加時 間2. 5?3. 5h，B料滴加完後繼續反應1?2h，用液鹼中和至pH為6-7 ;
[0010] 所述A料包括共聚單體、緩釋單體和水；所述B料包括鏈轉移劑、還原劑和水；
[0011] 所述不飽和聚氧乙烯醚，其外觀為白色至黃色片狀，不飽和度> 〇. 30,雙鍵保留率 彡85%，羥值為24.5±2.511^1(011/^，？11值為5?8，其結構式見通式（1):
[0012]
【權利要求】
1. 一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：所述方法步驟如下： 將底料不飽和聚氧乙烯醚、富馬酸和水投入反應釜中，攪拌至溶解，底料溶解完後投 入氧化劑溶液，後同時滴加預先配置好的A料和B料，A料滴加時間2?3h，B料滴加時間 2. 5?3. 5h，B料滴加完後繼續反應1?2h，用液鹼中和至pH為6-7 ; 所述A料包括共聚單體、緩釋單體和水；所述B料包括鏈轉移劑、還原劑和水； 所述不飽和聚氧乙烯醚，其外觀為白色至黃色片狀，不飽和度> 0. 30,雙鍵保留率 彡85%，羥值為24.5±2.511^1(011/^，？11值為5?8，其結構式見通式（1):
其中，所述通式（1)中RpR2和R3各自獨立的表示氫原子或甲基，X表示碳原子數為 1?5的二價亞烷基，R4表示碳原子數為0?4的烷基，m、n分別是氧化烷基的平均加成摩 爾數，m = 20 ?140, n = 0 ?60 ; 所述共聚單體，其結構通式見通式（2):
其中，所述通式（2)中R5、R7表示氫原子或1?5個碳原子的烷基，R6表示氫原子或者
M1表不氫原子、一價金屬、銨或有機胺； 所述的緩釋單體的結構通式見通式（3):
其中，所述通式⑶中R8、R9、Riq表不氫原子或1?5個碳原子的燒基，M 2表不1?3 個碳原子的烷基或羥烷基。
2. 如權利要求1所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：通式 (1)所述不飽和聚氧乙烯醚為甲基烯丙醇聚氧乙烯醚或異戊烯醇聚氧乙烯醚。
3. 如權利要求1所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：通式 (2) 所述共聚單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸或富馬酸中的至少一種。
4. 如權利要求1所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：通式 (3) 所述緩釋單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯或丙烯酸 羥丙酯中的至少一種。
5. 如權利要求1所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：所述 各原料用量關係為： 所述不飽和聚氧乙烯醚：（共聚單體+緩釋單體）的摩爾比=1:2?6 ; 所述共聚單體與緩釋單體的摩爾比=1:0. 5?2 ; 所述氧化劑佔不飽和聚氧乙烯醚、共聚單體以及緩釋單體總摩爾數的〇. 5?5% ; 所述還原劑與氧化劑摩爾比=1:2?5 ; 所述鏈轉移劑佔不飽和聚氧乙烯醚、共聚單體以及緩釋單體總摩爾數的〇. 3?3%。
6. 如權利要求1所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：所述 的氧化劑溶液為氧化劑水溶液，所述氧化劑為過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過硫酸銨、過硫 酸鉀、過硫酸鈉、高錳酸鉀中的一種。
7. 如權利要求1所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：所述 鏈轉移劑為巰基丙烯、巰基乙酸、甲基丙烯酸磺酸鈉中的一種。
8. 如權利要求1所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：所述 還原劑為亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、維生素 C、吊白塊中的至少一種。
9. 如權利要求1所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑的常溫合成方法，其特徵在於：所述 液鹼為30wt%氫氧化鈉溶液。
10. -種緩釋型聚羧酸減水劑，其合成方法如權利要求1所述，其特徵在於：所述緩釋 型聚羧酸減水劑的合成原料如下：不飽和聚氧乙烯醚、富馬酸、氧化劑溶液、鹼液、共聚單 體、緩釋單體、鏈轉移劑、還原劑和水；所述緩釋型聚羧酸減水劑用鹼液中和至PH為6-7 ; 所述不飽和聚氧乙烯醚，其外觀為白色至黃色片狀，不飽和度>0.30,雙鍵保留率 彡85%，羥值為24.5±2.511^1(011/^，？11值為5?8，其結構式見通式（1):
其中，所述通式（1)中RpR2和R3各自獨立的表示氫原子或甲基，X表示碳原子數為 1?5的二價亞烷基，R4表示碳原子數為0?4的烷基，m、n分別是氧化烷基的平均加成摩 爾數，m = 20 ?140, n = 0 ?60 ; 所述共聚單體，其結構通式見通式（2):
其中，所述通式（2)中R5、R7表示氫原子或1?5個碳原子的烷基，R6表示氫原子或者
M1表不氫原子、一價金屬、銨或有機胺； 所述的緩釋單體的結構通式見通式（3):
其中，所述通式⑶中R8、R9、Riq表不氫原子或1?5個碳原子的燒基，M 2表不1?3 個碳原子的烷基或羥烷基。
11. 如權利要求10所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑，其特徵在於：通式（1)所述不飽 和聚氧乙烯醚為甲基烯丙醇聚氧乙烯醚或異戊烯醇聚氧乙烯醚； 通式（2)所述共聚單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸或富馬酸中的至少一種； 通式（3)所述緩釋單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯 或丙烯酸羥丙酯中的至少一種。
12. 如權利要求10所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑，其特徵在於：所述各原料用量關 係為： 所述不飽和聚氧乙烯醚：（共聚單體+緩釋單體）的摩爾比=1:2?6 ; 所述共聚單體與緩釋單體的摩爾比=1:0. 5?2 ; 所述氧化劑佔不飽和聚氧乙烯醚、共聚單體以及緩釋單體總摩爾數的〇. 5?5% ;所述 還原劑與氧化劑摩爾比=1:2?5 ; 所述鏈轉移劑佔不飽和聚氧乙烯醚、共聚單體以及緩釋單體總摩爾數的〇. 3?3%。
13. 如權利要求10所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑，其特徵在於：所述的氧化劑溶液 為氧化劑水溶液，所述氧化劑為過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸 鈉、高錳酸鉀中的一種； 所述鏈轉移劑為巰基丙烯、巰基乙酸、甲基丙烯酸磺酸鈉中的一種； 所述還原劑為亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、維生素C、吊白塊中的至少一種。
14. 如權利要求10所述的一種緩釋型聚羧酸減水劑，其特徵在於：所述液鹼為30wt% 氫氧化鈉溶液。
【文檔編號】C08F2/38GK104356314SQ201410561461
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】丁曉川, 陳新秀, 薛軍鵬, 林順官, 鄭敏升, 陳晗, 黃春文, 駱亞會, 陳建科, 何松, 鄒凌凱 申請人:福建建工建材科技開發有限公司