一種高性能聚羧酸減水劑及其製備方法
2023-05-17 14:28:51 2
一種高性能聚羧酸減水劑及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高性能聚羧酸減水劑，該聚羧酸減水劑具有結構式(Ⅰ)的結構通式，本發明還提供一種高性能聚羧酸減水劑的製備方法，除聚醚大單體、不飽和羧酸單體外，加入不飽和磷酸酯單體、得到產物即為具有磷酸酯結構的高性能聚羧酸減水劑。本發明公開的聚羧酸減水劑製備工藝安全簡單、綠色環保、能耗低、成本低，適合工業規模化生產。其中，R1為-H、-COO-或-CH2COO-；R2為-H或-CH3；R3為-H或-CH3；R4為-H或-CH3；R5為-H或-CH3；R6為-CH2-或-CH2CH2-；X、Y、Z和n均為整數，X＝1-100，Y＝1-100，Z＝1-100，n＝22-53。
【專利說明】-種高性能聚錢酸減水劑及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及混凝±【技術領域】，具體地指一種高性能聚駿酸減水劑及其製備方法。
【背景技術】
[0002] 高性能混凝±因高工作性、高強和高耐久性及體積穩定性等特性，廣泛應用於各 大橋梁、公路、隧道和大型建築等工程建設，其中，減水劑是構成高性能混凝±不可或缺的 組分之一。聚駿酸減水劑具有慘量低、減水率高、巧落度保持性好、分子結構設計自由度大、 環境友好等優點，被譽為第H代混凝±超塑化劑，成為混凝±外加劑領域研究的熱點和開 發的重點。
[0003] 目前，國內外聚駿酸減水劑產品有兩大類，離類和醋類，醋類的生產工藝複雜、反 應溫度高、生產周期長、能耗大，成本高，且為提高醋化率使用的揮發性有機溶劑多，危害性 高、環境汙染大，產品的減水率也相對離類較低，但保巧性和適應性較好。離類則具有生產 操作安全簡單、生產周期短、能耗低、成本低和環境友好等特點，且產品的減水率較高，但保 巧和適應性略差。因此，在保證離類聚駿酸減水劑優點的同時，國內外很多報導主要研究重 點在於提高其保巧性和適應性。
[0004] 專利CN 102268121 A將2-甲基丙帰醇聚氧己帰基離、2-丙帰醜胺-2-甲基丙賴 酸、甲基丙帰酸和過硫酸饋在60-10(TC溫度下進行水溶液自由基聚合，製備了一種高減水 率高巧落度保持性的聚駿酸減水劑。專利CN 103788310 A W異戊帰醇聚氧己帰聚氧丙帰 離、馬來酸酢、丙帰酸輕己醋為原料，W雙氧水為引發劑，甲酵合次硫酸氨軸、硫酸亞鐵為工 催化劑，W琉基丙酸或琉基己酸為分子量調節劑，在5-4CTC溫度下引發自由基聚合，製備了 一種聚駿酸系緩釋型減水劑。專利CN 103641959 A通過使用5-50份聚氧己帰基離、1-10 份丙帰酸、1-10份甲基丙帰酸醋、0. 3-3份質量分數30%的雙氧水和1-10份質量分數10% 琉基己醇溶液在8(TC溫度下反應3小時，製備了一種緩釋型聚駿酸減水劑。儘管通過上述 研究，解決了離類聚駿酸保巧性和適應性相對離類較差的問題，但在一定程度上削弱了離 類自身具有的慘量低、減水率高的優勢，使得其慘量提高、混凝±綜合性能受影響，工程質 量難W保證。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種高性能聚駿酸減水劑及 其製備方法。
[0006] 本發明的技術方案為；一種高性能聚駿酸減水劑，該聚駿酸減水劑具有結構式 (I)的結構通式：
[0007]
【權利要求】
1. 一種高性能聚羧酸減水劑，其特徵在於：該聚羧酸減水劑具有結構式（I )的結構 通式：
其中，R1 為-H、-COO-或-CH2COO- ;R2 為-H 或-CH3 ;R3 為-H 或-CH3 ;R4 為-H 或-CH3 ; R5 為-H 或-CH3 ;R6 為-CH2-或-CH2CH2- ;X、Y、Z 和 η 均為整數，X = 1-100, Y = 1-100, Z = 1-100, η = 22-53。
2. 如權利要求1所述的高性能聚羧酸減水劑，其特徵在於：該聚羧酸減水劑的分子量 為 30000-80000。
3. 如權利要求1或2所述的一種高性能聚羧酸減水劑的製備方法，其特徵在於，步驟 為： a. 取原料聚醚大單體、不飽和磷酸酯單體、不飽和羧酸單體、引發劑和鏈轉移劑，其中 各原料的摩爾百分含量分別為：聚醚大單體15-25%、不飽和磷酸酯單體1-10%、不飽和羧 酸單體65-70%、引發劑1-5%、鏈轉移劑1-3%，各原料摩爾百分含量之和為100% ; b. 將上述原料與水在40-80°C下反應4-6小時,所用水的質量與上述原料總質量比為 1-10 :1，然後降溫至35-40°C，並加入中和劑，調節pH值至6-8,得到產物即為具有磷酸酯結 構的高性能聚羧酸減水劑。
4. 如權利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的製備方法，其特徵在於：所述聚醚大單體 為分子量在1000-3000之間的烯丙基聚氧乙烯基醚、甲基烯丙基聚氧乙烯基醚或異戊烯基 聚氧乙烯基醚中的一種。
5. 如權利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的製備方法，其特徵在於：所述不飽和磷酸 酯單體為丙烯醯氧乙基磷酸酯、丙烯醯氧丙基磷酸酯、甲基丙烯醯氧乙基磷酸酯或甲基丙 烯醯氧丙基磷酸酯中的一種或多種。
6. 如權利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的製備方法，其特徵在於：所述不飽和羧酸 單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、富馬酸或衣康酸中的一種或多種。
7. 如權利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的製備方法，其特徵在於：所述引發劑為過 硫酸銨、雙氧水-抗壞血酸、過硫酸銨-亞硫酸鈉、過硫酸銨-亞硫酸氫鈉、雙氧水-吊白塊、 雙氧水-次磷酸鈉中的一種或多種。
8. 如權利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的製備方法，其特徵在於：所述鏈轉移劑為 巰基乙酸、巰基丙酸、巰基乙醇、正十二硫醇、甲基丙烯磺酸鈉中的一種或多種。
9. 如權利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的製備方法，其特徵在於：所述水為自來水 或去離子水。
10. 如權利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的製備方法，其特徵在於：所述中和劑為質 量分數32%的氫氧化鈉溶液、氨水或乙二胺溶液。
【文檔編號】C08F222/02GK104261719SQ201410382693
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】張鴻, 李順凱, 屠柳青, 高玉軍, 王文榮, 石韌 申請人:中交武漢港灣工程設計研究院有限公司, 中交二航武漢港灣新材料有限公司, 中交第二航務工程局有限公司