一種酯類聚羧酸保坍劑及其製備方法
2023-05-19 23:47:21
一種酯類聚羧酸保坍劑及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種酯類聚羧酸保坍劑及其製備方法，其分子量為20000～150000，且其結構式如下：其中，R1為H或CH3，R2為H或COOM，R3為2～4個碳的烷基，M為H或Na或K或NH4。本發明的酯類聚羧酸保坍劑既可以單獨使用，也可以和現有聚羧酸外加劑復配使用，解決現有聚羧酸外加劑保坍差或在復配保坍劑後和易性變差，易泌水等技術難題；本發明的酯類聚羧酸保坍劑在應用於混凝土時，相比醚類聚羧酸產品，和易性更好，也更不容易泌水，這可以很好的彌補了現在市場上廣泛應用的醚類聚羧酸保坍劑摻入混凝土後易造成和易性變差，易泌水的問題。
【專利說明】一種酯類聚羧酸保坍劑及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於建築材料【技術領域】，具體涉及一種酯類聚羧酸保坍劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002] 聚羧酸減水劑已逐漸取代萘系等二代減水劑成為廣泛應用的混凝土外加劑，雖然 聚羧酸減水劑具有減水率大、保坍性能好、對混凝土的幹縮影響較小等優點，但是在實際應 用過程中，由於砂、石材料的質量參差不齊，有的地方的砂、石含泥量很高，有些地方由於天 然砂的匱乏，不得已使用機制砂，而機制砂中的含石粉量及級配並沒有很好的控制，使得聚 羧酸減水劑在一些工程中的應用也出現了坍落度損失大、和易性差、易泌水等問題。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於克服現有技術缺陷，提供一種酯類聚羧酸保坍劑。
[0004] 本發明的另一目的在於提供上述酯類聚羧酸保坍劑的製備方法。
[0005] 本發明的具體技術方案如下：
[0006] -種酯類聚羧酸保坍劑，其分子量為20000?150000,且其結構式如下：
[0007]
【權利要求】
1. 一種酯類聚羧酸保坍劑，其特徵在於：其分子量為20000?150000,且其結構式如 下：
其中，R1為H或CH3, R2為H或COOM，R3為2?4個碳的烷基，M為H或Na或K或NH4。
2. -種權利要求1所述的酯類聚羧酸保坍劑的製備方法，其特徵在於：包括如下步 驟： (1) 製備雙官能度單體：將不飽和羧酸和/或酸酐、不飽和羧酸羥基酯及阻聚劑混合， 在氮氣保護下，升溫至40?60°C，加入催化劑，升溫至100?140°C，再恆溫0. 5?3h，期間 用抽真空或通氮氣帶水的方法除去水，恆溫結束後降至室溫，得到第一混合物，上述不飽和 羧酸和/或酸酐和不飽和羧酸羥基酯的分子量< 200,且摩爾比為1:2?7,催化劑的用量 為不飽和羧酸和/或酸酐和不飽和羧酸輕基酯總質量的0. 5%?5. 0%,阻聚劑用量為不飽 和羧酸和/或酸酐和不飽和羧酸羥基酯總質量的〇. 5%?5. 0% ; (2) 共聚反應：將步驟（1)製得的第一混合物與酯化大單體以1?2:1?2的質量比 混合，再加入分子量調節劑，得第二混合物，將該第二混合物與引發劑的水溶液滴入水中進 行反應，保持反應溫度為30?80°C，滴加時間為I. 0?6. 0小時，滴加完畢後保溫0. 5? 3. 0小時，即得共聚產物；所述酯化大單體為分子量600?4000的甲氧基聚乙二醇共聚物 或甲氧基聚乙二醇丙二醇共聚物與丙烯酸、甲基丙烯酸或馬來酸酐的酯化產物中的至少一 種，上述反應所用水的總量使得該共聚產物的質量濃度為20?70%，所述引發劑的用量為 第一混合物和酯化大單體總質量的0. 5?3. 0%，所述分子量調節劑的用量為第一混合物 和酯化大單體總質量的〇. 2?3. 0% ; (3)中和反應：將步驟（2)製得的共聚產物用鹼調節pH至5?7,即得所述酯類聚羧酸 保坍劑。
3. 如權利要求2所述的製備方法，其特徵在於：所述步驟⑴為：將不飽和羧酸和/ 或酸酐、不飽和羧酸羥基酯及阻聚劑混合，在氮氣保護下，升溫至50?60°C，加入催化劑， 升溫至105?130°C，再恆溫1?2h，期間用抽真空或通氮氣帶水的方法除去水，恆溫結束 後降至室溫，得到第一混合物，上述不飽和羧酸和/或酸酐和不飽和羧酸羥基酯的分子量 < 150,且摩爾比為1:2?5,催化劑的用量為不飽和羧酸和/或酸酐和不飽和羧酸羥基酯 總質量的〇. 5 %?4. 0%，阻聚劑用量為不飽和羧酸和/或酸酐和不飽和羧酸羥基酯總質量 的 0· 5%?4. 0%。
4. 如權利要求2所述的製備方法，其特徵在於：所述步驟（2)為：將步驟（1)製得的第 一混合物與酯化大單體以1?1. 5:1?1. 5的質量比混合，再加入分子量調節劑，得第二混 合物，將該第二混合物與引發劑的水溶液滴入水中進行反應，保持反應溫度為30?70°C， 滴加時間為1. 5?5. 0小時，滴加完畢後保溫0. 5?2. 0小時，即得共聚產物；上述反應所 用水的總量使得該共聚產物的質量濃度為20?60%，所述引發劑的用量為第一混合物和 酯化大單體總質量的〇. 5?2. 0%，所述分子量調節劑的用量為第一混合物和酯化大單體 總質量的〇. 2?2. 0%。
5. 如權利要求2至4中任一權利要求所述的製備方法，其特徵在於：所述不飽和羧酸 和/或酸酐為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐中的至少一種。
6. 如權利要求2至4中任一權利要求所述的製備方法，其特徵在於：所述不飽和羧酸 羥基酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥 丙酯中的至少一種。
7. 如權利要求2至4中任一權利要求所述的製備方法，其特徵在於：所述催化劑為濃 硫酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、乙基磺酸中的至少一種。
8. 如權利要求2至4中任一權利要求所述的製備方法，其特徵在於：所述阻聚劑為對 苯二酚、吩噻嗪、二苯胺中的至少一種。
9. 如權利要求2至4中任一權利要求所述的製備方法，其特徵在於：所述引發劑為水 溶性無機過氧類引發劑、水溶性氧化還原引發體系或水溶性偶氮引發劑。
10. 如權利要求2至4中任一權利要求所述的製備方法，其特徵在於：所述分子量調節 劑為巰基乙酸、巰基丙酸、異丙醇、磷酸三鈉、甲酸鈉、乙酸鈉、十二硫醇中的至少一種。
【文檔編號】C07C69/54GK104231188SQ201410487655
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】蔣卓君, 官夢芹, 方雲輝, 張小芳, 陳小路 申請人:科之傑新材料集團有限公司, 貴州科之傑新材料有限公司