一種減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法
2023-12-03 18:40:01
專利名稱：一種減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種減水劑大單體的合成方法，尤其是特別涉及一種減水劑大單體甲 氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，屬於有機化學中封端的合成技術領域。
背景技術：
烯丙基醚結構具有異構化，結合氧及聚合等性能，常用於聚合物單體或交聯劑以 及減水劑等領域，是一類重要的有機化合物。甲氧基聚乙二醇烯丙基醚其分子結構的一端 具有可聚合的雙鍵，是一種新型的聚羧酸類減水劑的活性大單體。聚羧酸系減水劑已經歷了二十幾年的不斷發展和改進，這類高性能的減水劑與以 前的減水劑相比性能更加優越。加上其生產和應用上具綠色環保的特點，普遍公認聚羧酸 系減水劑是新一代減水劑。這類減水劑大單體的分子量一般小於5000，其主要 特點在於具 有摻量少、減水率大、不離析、不泌水、混凝土蹋落度性能保持好等特點。傳統的聚羧酸系減水劑大單體的合成方主要是以聚乙二醇單甲醚與丙烯酸(甲 基丙烯酸)酯化而得，在酯化過程中通常加入有毒溶劑，如苯、甲苯或環己烷等溶劑作帶水 齊U，同時還需加入一定量的阻聚劑。阻聚劑的加入對下一步減水劑合成中自由基聚合有較 大的影響。而減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法尚末見報導，特別是在制 備聚羧酸系減水劑大單體時不加入溶劑及阻聚劑的合成方法更末見報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種工藝合理，產品封端率高，具有較好使用性能的減水劑 大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，本發明方法對環境友好，在合成聚羧酸系減 水劑大單體時不加入阻聚劑。本發明採用以下技術方案—種減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，包括以下步驟1)甲氧基聚乙二醇與NaOH或KOH混合後攪拌升溫，在真空條件下，80-150°C維持，
製得甲氧基聚乙二醇鈉或甲氧基聚乙二醇鉀；2)製得的甲氧基聚乙二醇鈉或甲氧基聚乙二醇鉀冷卻後滴加氯丙烯，滴加完畢後 升溫至70-85 °C反應；3)將步驟2)所得反應產物冷卻，加入溶劑溶解，並用氯化鈉或氯化鉀的飽和溶液 洗滌，分相取上層液，減壓蒸餾脫除溶劑，得甲氧基聚乙二醇烯丙基醚。本發明方法以甲氧基聚乙二醇和氯丙烯為原料，在NaOH或KOH存在下，甲氧基聚 乙二醇與氯丙烯縮合而製得甲氧基聚乙二醇烯丙基醚。以NaOH為例，本發明方法的反應方 程式為(1)醇鈉的製備CH3O (CH2CH2O) nH+Na0H — CH3O (CH2CH2O) nNa+H20(2)烯丙醚的製備
CH3O (CH2CH2O) nNa+CH2 = CHCH2CL — CH3O (CH2CH2O) nCH2CH = CH2+NaCL所述的減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的結構式可表示為CH3O (CH2CH2O) nCH2CH = CH2式中η = 17-110。所述甲氧基聚乙二醇的聚合度為17-110。所述步驟1)中，甲氧基聚乙二醇與NaOH或KOH的摩爾比為1. 0 1. 0-5. 0。所述步驟1)中，製備醇鈉的反應溫度為80_150°C，優選110_120°C。所述步驟1)中，製備醇鈉的反應維持時間為30-120min。所述步驟1)中，製備醇鈉時的真空度為-0. 09Mpa-—0. 098Mpa。所述步驟2)中，氯丙烯與甲氧基聚乙二醇的摩爾比為1.0 1.0-5.0。所述步驟2)中，滴加氯丙烯的時間控制為45-90min，滴加溫度控制為50_60°C。所述步驟2)中，氯丙烯反應溫度控制為70-85°C，優選80_85°C。所述步驟2)中，氯丙烯反應時間為180-400min。所述步驟3)中，加入溶劑以除去反應生成的氯化鈉或氯化鉀。所述的溶劑為乙 二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚或三乙二醇二甲醚等，並用氯化鈉或氯化鉀的飽和溶液洗滌， 以除去反應生成的鹽。分相取上層有機相，減壓蒸餾脫除溶劑可得甲氧基聚乙二醇烯丙基醚。。本發明方法與現有技術相比具有以下有益效果1、採用氯丙烯封端製備減水劑大單體，原料便宜易得，工藝簡單，能有效降低減水 劑大單體的成本。2、和傳統酯化工藝相比較，不採用有毒溶劑做帶水劑，生產方法對環境友好。3、本發明方法製備的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚減水劑大單體，具有封端率高，不 含阻聚劑的優點，適用於高性能聚羧酸類減水劑的合成領域。下面結合具體實施方式
對本發明進行詳細描述。本發明的範圍並不以具體實施方 式為限，而是由權利要求的範圍加以限定。
具體實施例方式實施例1在2000ml的四口燒瓶內投入1200g甲氧基聚乙二醇(聚合度為22)，48g固體Na0H，攪拌升溫。控制溫度 110-120°C，真空度-0. 09Mpa-—0. 098Mpa，反應 30_120min。然 後冷卻至50-60°C待用。在恆壓滴液漏鬥中加入91. Sg氯丙烯控制在60min內滴加完畢。 然後升溫至80-85°C反應180-400min，冷卻至50-60°C，加入二乙二醇二甲醚溶解，用氯化 鈉的飽和溶液洗滌，分相取上層溶液，最後減壓蒸餾脫溶劑及水份。得甲氧基聚乙二醇烯丙 基醚，測得羥值小於2mgK0H/g，封端率> 98 %。實施例2在2000ml的四口燒瓶內投入1200g甲氧基聚乙二醇(聚合度為26.5)，60g份 NaOH,攪拌升溫。控制溫度80-150°C，真空度-0. 09Mpa-—0. 098Mpa,反應30_120min。然後 冷卻至50-60°C待用。在恆壓滴液漏鬥中加入114. 7g氯丙烯控制在60min內滴加完畢。然 後升溫至80-85°C反應180-400min，冷卻至50-60°C，加入二乙二醇二甲醚溶解，用氯化鈉的飽和溶液洗滌，分相取上層溶液，最後減壓蒸餾脫溶劑及水份。得甲氧基聚乙二醇烯丙基醚，測得羥值小於2mgK0H/g，封端率> 98 %。實施例3在2000ml的四口燒瓶內投入1200g份甲氧基聚乙二醇(聚合度為33. 3)，64g份 Na0H，攪拌升溫。控制溫度 80-150°C，真空度-0. 09Mpa-—0. 098Mpa，反應 30_120min。然 後冷卻至50-60°C待用。在恆壓滴液漏鬥中加入122. 4g氯丙烯控制在60min內滴加完畢。 然後升溫至70-80°C反應180-400min，冷卻至50-60°C，加入乙二醇二甲醚溶解，用氯化鈉 的飽和溶液洗滌，分相取上層溶液，最後減壓蒸餾脫溶劑及水份。得甲氧基聚乙二醇烯丙基 醚，測得羥值小於2mgK0H/g，封端率> 98 %。
權利要求
一種減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，包括以下步驟1)甲氧基聚乙二醇與NaOH或KOH混合後攪拌升溫，在真空條件下，80-150℃維持，製得甲氧基聚乙二醇鈉或甲氧基聚乙二醇鉀；2)製得的甲氧基聚乙二醇鈉或甲氧基聚乙二醇鉀冷卻後滴加氯丙烯，滴加完畢後升溫至70-85℃反應；3)將步驟2)所得反應產物冷卻，加入溶劑溶解，並用氯化鈉或氯化鉀的飽和溶液洗滌，分相取上層液，減壓蒸餾脫除溶劑，得甲氧基聚乙二醇烯丙基醚。
2.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，其特徵在於所述甲氧 基聚乙二醇的聚合度為17-110。
3.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，其特徵在於所述步驟 1)中，甲氧基聚乙二醇與NaOH或KOH的摩爾比為1.0 1.0-5.0。
4.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，其特徵在於所述步驟 1)中，製備醇鈉的反應維持時間為30-120min。
5.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，其特徵在於所述步驟1)中，製備醇鈉時真空度為-0.09Mpa---0. 098Mpa。
6.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，其特徵在於所述步驟2)中，氯丙烯與甲氧基聚乙二醇的摩爾比為1.0 1.0-5.0。
7.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，其特徵在於所述步驟 2)中，滴加氯丙烯的時間控制為45-90min，滴加溫度控制為50_60°C。
8.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，其特徵在於所述步驟2)中，氯丙烯反應時間為180-400min。
9.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，其特徵在於所述步驟3)中，溶劑為乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚或三乙二醇二甲醚。
全文摘要
一種減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的合成方法，在NaOH或KOH中，由甲氧基聚乙二醇與烯丙基滷縮合而成。本發明方法所用原料為便宜易得的烯丙基氯，工藝過程簡單，成本低，適合於減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙醚化合物的工業化生產，製備的減水劑大單體具有封端率高，不含阻聚劑的優點。
文檔編號C04B24/26GK101864072SQ20101021368
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者張學軍, 徐平, 王偉, 秦怡生, 蔣大智, 陳榮福 申請人:江蘇天音化工有限公司;德納(南京)化工有限公司