醯胺基交聯聚羧酸化合物及其生產方法和應用的製作方法
2023-07-30 12:12:21 1
專利名稱：醯胺基交聯聚羧酸化合物及其生產方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可用作交聯減水劑的化合物，尤其涉及一種醯胺基交聯聚羧酸化合物及其生產方法和應用、尤其在減水劑領域的應用。
背景技術：
減水劑是使用最廣泛，用量最大的一種混凝土外加劑，該類化合物可以通過空間位阻效應和靜電斥力效應顯著提高水泥的分散性，減少拌合水的用量，並能改善混凝土的結構，從而提高混凝土的力學性能。減水劑自問世以來，大致經歷了三個階段的發展過程，分別是木質磺酸鹽類減水劑、萘系減水劑和聚羧酸系高效減水劑。聚羧酸系減水劑由於其具有較高的減水性能、較好的適應性、較好的保塑性和無汙染等優點，在發達國家已經逐步取代了傳統萘系減水劑，特別在一些大型工程和特種工程中，由於對混個凝土的性能一般有特殊要求，因此聚羧酸系減水劑往往起著不可替代的作用。聚羧酸高效減水劑的報導最早見於日本觸媒公司的專利中，因其優異的性能很快得到推廣，特別是在發達國家應用廣泛，例如，在日本，聚羧酸減水劑的使用量已經超過80%，基本取代了傳統萘系減水劑。但國內聚羧酸減水劑的發展較晚，大量工程仍然使用萘系減水劑和木質磺酸鹽類減水劑，聚羧酸減水劑的應用還有待進一步推廣。隨著國家一系列政策的提出，如2005年鐵道部《客運專線混凝土外加劑暫行條例》的出臺，明確高速鐵路建設必須使用聚羧酸高性能減水劑。因此聚羧酸減水劑的發展前景十分廣泛。目前已有的聚羧酸減水劑也出現了一些問題，主要是隨著混凝土原材料品質的波動，混凝土的工作性能會表現出明顯的起伏，其中在坍落度損失方面表現得尤為明顯，目前解決這類問題的方法主要是通過調整配合比，採用增加聚羧酸減水劑的用量，但是這些措施或是操作上很繁瑣，或是成本增加，或是容易導致事故。緩釋型減水劑可以逐步釋放減水劑分子，從而明顯提高混凝土的坍落度經時損失，但該類研究相對較少，北京工業大學的王子明教授課題組報導了一種緩釋型聚羧酸減水劑，該減水劑經過I 2小時的緩慢釋放達到混凝土的最大坍落度較好的解決了預拌混凝土坍落度損失大的問題。日本觸媒、德國巴斯夫以及國內一些企業和研究機構也報導了一些緩釋型聚羧酸減水劑。緩釋型減水劑按照機理可分為物理緩釋和化學緩釋兩種，其中，物理緩釋主要是將減水劑分子包覆於載體內部，如專利CN101337785A公開的緩釋型減水劑，將層狀雙金屬氫氧化物的焙燒產物加入到減水劑溶液中，層狀結構重建過程中將減水劑包入層間，其受環境影響較大，拌合操作和釋放控制也有一定的困難；化學緩釋主要依靠酯基、酸酐等在鹼性條件下可水解的基團或通過形成配合物進行緩釋，目前化學緩釋型減水劑報導很少。由於化學緩釋型減水劑具有極其優異的性能，以及誘人的應用前景，因此，研發這一類減水劑、以及用於這類減水劑的化合物具有極為重要的意義。
權利要求
1.一種醯胺基交聯聚羧酸化合物，其特徵在於，所述化合物具有分子式(I)或(II)所示的結構
2.根據權利要求I所述的化合物，其特徵在於，d (a+b/2)=l : 3 7 : I。
3.根據權利要求I所述的化合物，其特徵在於，d: C=I : 0.5 I : 2。
4.一種生產醯胺基交聯聚羧酸化合物的方法，其特徵在於，步驟包括 步驟 1，CH2 = C(Rl)-COOH' HOOC-CH=CH-COOMl、CH2=C (R3)-A-(B-O) n-R4、CH2=C (R2)-CH2-S03M2共聚反應，得到聚羧酸單鏈減水劑； 步驟2，步驟I中得到的單鏈減水劑的羧基與二胺或多胺化合物反應，進行交聯，得到所述生產醯胺基交聯聚羧酸化合物； 其中，R1、R2、R3、R4、A、B、M1、M2與權利要求I中相同。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，步驟I中所述共聚反應中，使用的引發劑為過硫酸、過硫酸鹽中的任意一種或幾種。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，過硫酸鹽用量為步驟I中共聚單體總重量的 O. 5 5. 0%。
7.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，步驟2的反應體系中，還加入至少一種羧基活化劑、和/或至少一種縮合劑。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，羧基活化劑與縮合劑摩爾比為I: I 5 I0
9.一種如權利要求I所述化合物在減水劑中的應用。
10.一種醯胺基交聯聚羧酸減水劑，其特徵在於，所述減水劑包括至少一種如權利要求I中所述的化合物。
全文摘要
本發明提供了一種醯胺基交聯聚羧酸化合物、及其生產方法和應用，首先，CH2=C(R1)-COOH、HOOC-CH=CH-COOM1、CH2=C(R3)-A-(B-O)n-R4、CH2=C(R2)-CH2-SO3M2共聚反應，得到聚羧酸單鏈減水劑；然後，將得到的單鏈減水劑的羧基與二胺或多胺化合物反應，進行交聯，得到所述生產醯胺基交聯聚羧酸化合物；能夠在鹼性環境下逐漸水解，聚羧酸分子恢復單鏈梳狀結構，作為減水劑使用，可以在較長的時間內不斷補充可以被水泥顆粒吸附的聚合物分子。
文檔編號C08K5/17GK102924733SQ20121045849
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者朱偉亮, 邵越峰, 邵田雲 申請人:上海臺界化工有限公司