一種星形聚羧酸高性能減水劑的製備方法

2023-04-22 22:20:26

專利名稱：一種星形聚羧酸高性能減水劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥混凝土用聚羧酸高性能減水劑的技術領域，特別涉及到一種採用多元醇與丙烯酸類單體先酯化生成活性核再共聚反應合成星形結構聚羧酸高性能減水劑的具體製備方法。
背景技術：
近年來，隨著建築工業的飛速發展和設計水平的不斷提高，人們對水泥外加劑提出了更高的要求。最近十幾年中，建築領域中相繼出現了大模板、滑模、泵送混凝土、真空吸水混凝土、噴射混凝土等新工藝；在混凝土的供應方面則興起了商品混凝土、集中攪拌等方法；在結構類型上出現了高層、超高層、大跨度、折板、薄殼、框架輕板體系、剪力牆體系、裝配結構、盒子結構、無粘結預應力混凝土結構體系、框筒體系等等。這些新工藝、新方法、新結構的興起，對混凝土的施工性能及經濟指標都提出了更高、更新的要求，例如，要求混凝 土具有更大的流動性、可塑性、抗凍性、抗滲性、密實性、緩凝、快硬、高強等性能。因此，過去使用的混凝土外加劑已不能滿足現代施工的要求。同時，混凝土的綠色化、高性能化對混凝土的各個組分，尤其是對外加劑提出了更高的要求。高分子學科當中分子結構設計合成方法的不斷發展，為我們「裁剪」理想的聚合物結構提供了理論基礎。星形聚合物近些年由於其高溶解性、低粘度、多功能性、高反應活性和較大的空間體積，越來越受到研究者們的青睞。因此我們設計合成星形結構的聚羧酸減水劑，其活性「核」結構表面含有大量可聚合的雙鍵端，將傳統梳形聚合物連接到該「核」結構表面上，可以形成星形的多臂共聚物，從而保證具有更高能效的空間位阻效應。該聚合物不僅具有傳統梳形聚合物的各種性能，同時還具有星形聚合物的各種特殊性質，具有很大的應用潛力。專利CN102199298A (
公開日2011年9月28日)報導了一種聚羧酸系列梳形表面活性劑的製備方法。該專利是由丙烯酸及其酯類單體在引發劑作用下和氮氣保護下加熱至反應溫度進行聚合反應得到中間體聚合物，再加入接枝化合物、催化劑和溶劑進行接枝反應，最後減壓除去溶劑並用沉澱劑沉澱產物，得到的是一種梳形結構的表面活性劑。該發明具有工藝合理、操作簡單、製備成本低、反應條件溫和且產物質量良好的優點，但是該發明仍然屬於傳統的梳形結構聚羧酸產物，在結構層面上並不具備星形結構聚合物的一些獨特優勢，無法從本質上實現對聚羧酸系列表面活性劑的結構上的飛躍和突破。專利CN1957006A (
公開日2007年5月2日)報導了一種丙烯酸類星形聚合物的製備方法。該發明的目的在於提供分子量分布窄且結構被控制了的具有酸分解性的丙烯酸類星形聚合物，其中，聚丙烯酸酯衍生的重複單元的聚合物鏈為核部、以(甲基)丙烯酸酯衍生的重複單元的聚合物鏈為臂部。該專利公開的是一種新型的聚丙烯酸類衍生物的星形聚合物，但並未交代應用領域，由於反應物未使用聚乙二醇類化合物等，難以實現類似減水劑側鏈的空間位阻效應，因此很難應用於混凝土減水劑領域，同時其合成工藝繁瑣、反應條件苛刻、聚合成本高昂、推廣前景不足，所以儘管得到了星形聚合物，但其並不是理想的星形聚羧酸減水劑結構，應用性能仍未可知。專利CN101585900A (
公開日2009年11月25日)報導了一種合成聚羧酸類混凝土高性能減水劑的方法。該方法採用酯化反應和聚合反應兩步進行，酯化反應是以聚乙二醇單加醚(MPEG)、甲基丙烯酸為主要反應原料並加入阻聚劑和催化劑進行酯化反應，酯化反應結束後稀釋到濃度為73%並調pH值至3. 5-4. 0，加入巰基丙酸後降溫到43°C出料，得到的酯化單子與軟化水以20 8的比例分別打入兩個高位槽中，再將引發劑水溶液勻速滴加至反應釜中，滴加結束後保溫聚合4小時，降溫並加入液鹼中和調pH值，得到聚羧酸類混凝土高性能減水劑。該發明解決了高性能減水劑存在的對摻量敏感的問題，所得聚羧酸減水劑成本低、減水率高、與水泥適應性好，易於工業化生產，儘管該發明所得減水劑既有酯化反應也有聚合反應，可以實現梳形結構的聚羧酸系高性能減水劑，但是未 能超越傳統的梳形結構範疇，僅僅是通過改變工藝，並非通過設計新型的分子結構實現應用性能的改
盡
口 ο多數專利中描述的混凝土用減水劑或者表面活性劑已經具備良好的流動性、水泥適應性等工作性能。然而，以上描述的製備方法均有一定程度的不足之處，合成的聚羧酸減水劑依然是傳統的梳形結構，研究者多集中於通過變換反應原料或工藝條件實現優異的性能，而很少通過分子結構設計改變聚合物結構的方法實現其優良的水泥混凝土應用性能。已有的部分丙烯酸系的星形聚合物卻並未被借鑑與應用於水泥混凝土用外加劑領域，而事實證明加大聚合物的結構密度對提高聚合物的工作能效和應用性能會有明顯的效果。因此，這就要求合成的聚羧酸系高性能減水劑不但要改變傳統的梳形結構為高效能的星形結構，從而實現更進一步優異的工作性能，同時還能保證簡捷的工藝操作和低廉的製備成本，易於工業化生產，有關這方面工作國內外未見報導。

發明內容
本發明的目的是提供一種星形聚羧酸高性能減水劑的製備工藝，通過將多元醇與(甲基)丙烯酸先酯化後得到星形可聚合活性端，再與不飽和聚氧乙烯醚、分子量調節劑、不飽和羧酸單體在引發劑的作用下進行自由基聚合反應，得到性能優異的星形聚羧酸高性能減水劑。本發明是從分子結構設計理論出發，增加了起始劑參與酯化反應過程，將聚合臂鏈連接在一起形成具有星形結構的新一代聚羧酸減水劑，有效提高了其工作能效，豐富了聚合物結構-性能研究在混凝土化學外加劑領域的應用。採用本方法合成的星形聚羧酸高性能減水劑具有較小原子空間排列尺寸、球形對稱結構及分子內外不發生纏結、分子間較小交互作用，且其多枝杈支化結構使得各臂之間相互排斥而更為伸展，進一步實現較高的空間位阻效應，可以有效阻止水泥顆粒絮凝和水泥水化對流動度產生的不利影響，表現出比傳統梳形結構更為優異的工作特性和作用效果。本發明提供了一種星形聚羧酸高性能減水劑的製備方法，通過先酯化後聚合的方法合成星形聚羧酸高性能減水劑材料，包括以下條件和步驟(I)酯化反應首先將多元醇加入反應器中，升溫至40-80°C，依次向反應器中加入阻聚劑、(甲基)丙烯酸、催化劑，並且每次加料間隔攪拌時間5-20分鐘，溫度升高至80-100°C時加入帶水劑，繼續升溫至95-150°C下進行酯化反應，反應的同時將反應所得水分離出去，反應2-10小時後通過抽真空脫去帶水劑，得到酯化反應產物；
(2)聚合反應將上述酯化反應產物加入到反應器中，再加入水，升溫至50_65°C攪拌10-30分鐘待其混合均勻，依次向反應器中加入不飽和聚氧乙烯醚、分子量調節劑、(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物、質量分數為1-30%的引發劑過硫酸鹽溶液，並且每次加料間隔攪拌時間5-20分鐘，繼續升溫至65-90°C下進行聚合反應，反應I. 5-8小時，降溫至40-60°C時用質量分數為10-50%的鹼性溶液中和至pH值為6_8，冷卻至25_40°C，最後加入水即得到所需濃度的星形聚羧酸高性能減水劑溶液。上述步驟(I)中所述的酯化反應中所用多元醇為甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、甘露醇或山梨醇；所述的酯化反應中所用阻聚劑為對苯二酚、吩噻嗪、對叔丁基鄰苯二酚或氫醌甲基醚，用量為(甲基)丙烯酸質量的O. 05-5% ;所述的酯化反應中所用催化劑為對甲苯磺酸、磷酸或氨基磺酸，用量為反應物總質量的I. 5-10% ;所述的酯化反應中所用帶水劑為環己烷、苯或甲苯，用量為反應物總質量的8-30%，所指的反應物為步驟(I)中的多元醇和(甲基)丙烯酸；所述的(甲基)丙烯酸與多元醇的摩爾比為3-10: I。上述步驟(2)中所述的加入水的質量是不飽和聚氧乙烯醚以及(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物質量和的80-120% ;所述的不飽和聚氧乙烯醚為烯丙基聚氧乙烯 醚、甲基烯基聚氧乙烯醚、異丁烯基聚氧乙烯醚或異戊烯基聚氧乙烯醚；所述的分子量調節劑為巰基乙酸、巰基丙酸、甲基丙烯磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉或正十二烷基硫醇，用量與不飽和聚氧乙烯醚的摩爾比為O. 05-0. 75 1 ;所述的不飽和羧酸為衣康酸、馬來酸(酐)、富馬酸中的一種或幾種，用量與步驟(2)中加入的(甲基)丙烯酸的摩爾比為O. 1-5 1 ;所述的引發劑過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉，用量與不飽和聚氧乙烯醚的摩爾比為O. 05-0. 5 1 ;所述的鹼性溶液的溶質為氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙二胺或三乙醇胺，用量與步驟(2)中加入的(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物的總摩爾比為O. 7-1. 2:1 ;所述的不飽和聚氧乙烯醚與酯化反應產物的摩爾比為5-50:1 ;所述的(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物與不飽和聚氧乙烯醚的摩爾比為I. 5-4:1。本發明方法中的不飽和聚氧乙烯醚的數均分子量為500-3000。本發明方法與現有技術相比具有以下有益效果I.本發明從分子結構設計理論出發，以多羥基結構的多元醇為起始劑，經酯化反應後形成的活性端具有大量的不飽和雙鍵結構，經自由基聚合最終製備出星形結構的聚羧酸減水劑，這是從最初的線形大分子結構發展到梳形大分子結構之後，又一次在減水劑結構方向上的創新和突破，其結構的新穎性不僅可以實現減水劑在應用性能方面的變革，而且有利於擴充聚合物分子設計-結構-性能的理論內涵，為後續更深層次地研究開發新品種聚羧酸減水劑拓寬了思路和方向。2.合成的星形聚羧酸減水劑具有多臂且足夠臂長的枝杈結構，能夠充分發揮空間位阻效應，有效防止減水劑大分子被水泥水化產物包裹消耗，同時通過活性核將多條聚合臂連接在一起，這種多臂結構不但能夠提高工作效能，並且其支化的構象還能夠在防止水泥聚集、提高水泥漿穩定性方面表現出更好的作用效果。該產品還可多元化地擴展應用在精細化工和表面活性劑等領域，是一種具有獨特優勢和鮮明特點的聚羧酸減水劑，具有很好的市場競爭力和應用前景。3.製備過程的能耗低、安全環保、條件溫和、無溶劑毒害、清潔無汙染，合成過程無需氮氣保護，所用帶水劑經分液分離後還可循環使用，大大減少了原料浪費、降低了生產成本。帶水劑的冷凝回流還可以保持體系溫度平穩，並能降低反應體系的粘度，使攪拌混合更加均勻充分，提高體系的酯化率和聚合反應速率。同時，使用的不飽和聚氧乙烯醚和不飽和羧酸單體原料的適用分子量範圍寬，有利於多樣化產品的大量推廣和應用，增加星形聚羧酸高性能減水劑的市場份額和佔有量。4.採用的合成方法與傳統方法相比，反應所需原料常見易得，整個合成過程簡單易控，所用的酯化和聚合步驟也均為普通操作工藝，豐富了合成聚羧酸高性能減水劑的製備方法，具有明顯的高效便捷的特點，易於實現工業化生產。該製備過程對設備無特殊要求，並保留有傳統方法所含的高分散和高保留效果的官能團，而且具有分子可設計能力強、分子量可控、分子量分布窄、聚合度高等優點，具有很好的應用價值和推廣潛力。5.合成的星形聚羧酸減水劑具有比傳統線形和梳形聚羧酸減水劑更加優異的和易性、減水分散能力和保坍效果，在較低摻量下仍能表現出較好的流動性和保持能力，並且對不同品種的水泥表現出很強的適應性。此外，該星形減水劑產品狀態穩定，高濃度下靜置
後不分層，低溫下存放不結晶，且低溫儲存後性能不受影響。該方法在簡單直接的同時，合成的產品依然具有優異的各項性能指標，有利於工業化推廣應用，因此具有很好的經濟效益和社會意義。


圖I本發明合成的星形聚羧酸高性能減水劑與對比的梳形聚羧酸高性能減水劑的紅外光譜測試圖。將合成的星形聚羧酸高性能減水劑與對比的梳形聚羧酸高性能減水劑於80°C烘箱中烘乾至恆重，取樣做紅外光譜測試，結果如圖所示。從圖中對比可以看出，星形減水劑在1730cm—1處即酯基(-C00-)出峰處明顯有更高的峰，而星形減水劑與梳形減水劑在結構上的本質區別就在於其「核」與每條「臂」通過酯基(-C00-)相連接，因此該圖證明了星形結構的存在。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步的詳細描述，但本發明的實施不限於此。實施例I首先將20. 13g三羥甲基丙烷加入反應器中，升溫至40°C，依次向反應器中加入O. 02g氫醌甲基醚、38. 74g甲基丙烯酸、O. 88g氨基磺酸，並且每次加料間隔攪拌時間20分鐘，溫度升高至80°C時加入17. 66g甲苯，繼續升溫至150°C下進行酯化反應，反應的同時將反應所得水分離出去，反應2小時後通過抽真空脫去帶水劑，得到酯化反應產物；取O. 23g酯化反應產物加入到反應器中，再加入72. 97g水，升溫至50°C攪拌30分鐘待其混合均勻，依次向反應器中加入50g烯丙基聚氧乙烯醚(分子量=500)、0. 46g巰基乙酸、10. 81g丙烯酸、3. 8g質量分數為30%的引發劑過硫酸銨溶液，並且每次加料間隔攪拌時間20分鐘，繼續升溫至65°C下進行聚合反應,反應8小時，降溫至40°C時用14. 4g質量分數為50%的氫氧化鈉溶液中和至pH值為6. 2，冷卻至25°C，最後加入21. 93g水即得到質量分數為40%的星形聚羧酸高性能減水劑溶液。實施例2
將實施例I得到的濃度為40%的聚羧酸減水劑在6°C下存放30天後，測定其實施效果。實施例3首先將10. 93g甘露醇加入反應器中，升溫至80°C，依次向反應器中加入2. 16g對苯二酚、43. 24g丙烯酸、5. 42g對甲苯磺酸，並且每次加料間隔攪拌時間5分鐘，溫度升高至100°C時加入16. 25g環己烷，繼續升溫至140°C下進行酯化反應，反應的同時將反應所得水分離出去，反應3小時後通過抽真空脫去帶水劑，得到酯化反應產物；取O. 53g酯化反應產物加入到反應器中，再加入51. 75g水，升溫至65°C攪拌10分鐘待其混合均勻，依次向反應器中加入60g異丁烯基聚氧乙烯醚(分子量=3000)、3. 04g正十二燒基硫醇、O. 6g丙烯酸和4. 09g馬來酸酐的混合物、142. 87g質量分數為1%的引發劑過硫酸銨溶液,並且每次加料間隔攪拌時間5分鐘，繼續升溫至90°C下進行聚合反應，反應I. 5小時，降溫至60°C時用19. 64g質量分數為10%的氫氧化鉀溶液中和至pH值為6. 0，冷卻至40°C，最後加入75. 73g水即得到質量分數為20%的星形聚羧酸高性能減水劑溶液。
實施例4將實施例3得到的濃度為20%的聚羧酸減水劑在5°C下存放20天後，測定其實施效果。實施例5首先將10. 89g季戊四醇加入反應器中，升溫至50°C，依次向反應器中加入O. 03g對叔丁基鄰苯二酚、28. 82g丙烯酸、O. 79g磷酸，並且每次加料間隔攪拌時間15分鐘，溫度升高至85°C時加入3. 18g苯，繼續升溫至100°C下進行酯化反應，反應的同時將反應所得水分離出去，反應10小時後通過抽真空脫去帶水劑，得到酯化反應產物；取0. 88g酯化反應產物加入到反應器中，再加入98. 17g水，升溫至55°C攪拌25分鐘待其混合均勻，依次向反應器中加入IOOg甲基烯基聚氧乙烯醚(分子量=1000)、1. 06g巰基丙酸、13. 12g丙烯酸和
2.37g衣康酸的混合物、9. 65g質量分數為28%的引發劑過硫酸鉀溶液，並且每次加料間隔攪拌時間15分鐘，繼續升溫至70°C下進行聚合反應，反應7小時，降溫至45°C時用15g質量分數為48%的氫氧化鈉溶液中和至pH值為7. 0，冷卻至28°C，最後加入14. 42g水即得到質量分數為50%的星形聚羧酸高性能減水劑溶液。實施例6將實施例5得到的質量分數為50%的水泥分散劑在5°C存放20天後，測定其實施效果。實施例7首先將18. 22g山梨醇加入反應器中，升溫至60°C，依次向反應器中加入O. 04g吩噻嗪、60. 26g甲基丙烯酸、3. 14g對甲苯磺酸，並且每次加料間隔攪拌時間17分鐘，溫度升高至90°C時加入15. 7g甲苯，繼續升溫至110°C下進行酯化反應，反應的同時將反應所得水分離出去，反應5小時後通過抽真空脫去帶水劑，得到酯化反應產物；取O. 18g酯化反應產物加入到反應器中，再加入109. 31g水，升溫至58°C攪拌20分鐘待其混合均勻，依次向反應器中加入80g異戍烯基聚氧乙烯醚(分子量=2000)、2. 53g甲基丙烯磺酸鈉、5. 76g丙烯酸和9. 29g馬來酸的混合物、27. 03g質量分數為20%的引發劑過硫酸鉀溶液，並且每次加料間隔攪拌時間10分鐘，繼續升溫至75°C下進行聚合反應，反應5. 5小時，降溫至50°C時用48. Ig質量分數為20%的乙二胺溶液中和至pH值為7. 4，冷卻至30°C，最後加入40. 06g水即得到質量分數為35%的星形聚羧酸高性能減水劑溶液。實施例8將實施例5得到的質量分數為35%的水泥分散劑在6°C存放30天後，測定其實施效果。實施例9首先將15.22g木糖醇加入反應器中，升溫至65°C，依次向反應器中加入0.86g對苯二酚、43. 24g丙烯酸、3. 51g磷酸，並且每次加料間隔攪拌時間12分鐘，溫度升高至90°C時加入8. 77g苯，繼續升溫至125°C下進行酯化反應，反應的同時將反應所得水分離出去，反應4小時後通過抽真空脫去帶水劑，得到酯化反應產物；取0. 25g酯化反應產物加入到反應器中，再加入134. 19g水，升溫至60°C攪拌15分鐘待其混合均勻，依次向反應器中加入 96g烯丙基聚氧乙烯醚(分子量=800)、3. 32g巰基乙酸、10. 33g甲基丙烯酸和27. 86g富馬酸的混合物、27. 4g質量分數為25%的引發劑過硫酸銨溶液，並且每次加料間隔攪拌時間12分鐘，繼續升溫至80°C下進行聚合反應，反應4小時，降溫至55°C時用96. 16g質量分數為45%的三乙醇胺溶液中和至pH值為7. 5，冷卻至35°C，最後加入22g水即得到質量分數為45%的星形聚羧酸高性能減水劑溶液。實施例10將實施例9得到的質量分數為45%的水泥分散劑在7°C存放40天後，測定其實施效果。實施例11首先將12g三羥甲基乙烷加入反應器中，升溫至75°C，依次向反應器中加入2.31g氫醌甲基醚、57. 65g丙烯酸、5. 57g氨基磺酸，並且每次加料間隔攪拌時間8分鐘，溫度升高至95°C時加入17. 41g環己烷，繼續升溫至140°C下進行酯化反應，反應的同時將反應所得水分離出去，反應2. 5小時後通過抽真空脫去帶水劑，得到酯化反應產物；取0. 13g酯化反應產物加入到反應器中，再加入100. 85g水，升溫至63°C攪拌12分鐘待其混合均勻，依次向反應器中加入IOOg甲基烯基聚氧乙烯醚(分子量=2500)、3. 46g烯丙基磺酸鈉、12. 05g甲基丙烯酸、38. Ig質量分數10%的引發劑過硫酸鈉溶液，並且每次加料間隔攪拌時間8分鐘，繼續升溫至85°C下進行聚合反應，反應3小時，降溫至53°C時用41. 07g質量分數為15%的氫氧化鈉溶液中和至PH值為8.0，冷卻至381，最後加入123. 04g水即得到質量分數為30%的星形聚羧酸高性能減水劑溶液。實施例12將實施例11得到的濃度為30%的聚羧酸減水劑在7°C下存放40天後，測定其實施效果。實施效果I.水泥淨漿流動度為考察本發明合成的星形聚羧酸高性能減水劑溶液對不同水泥的流動性作用效果，試驗測定了在相同摻量下各實施例對不同水泥品種的淨漿流動度。試驗按GB/T8077-2000《混凝土外加劑勻質性試驗方法》進行，W/C=0. 29，摻量為折固摻量。選用現有市售的傳統梳形聚羧酸系減水劑(比較例)作為對比樣品。試驗結果見表I。
表I水泥淨漿流動性能結果
權利要求
1.一種星形聚羧酸高性能減水劑的製備方法，其特徵在於，通過先酯化後聚合的方法合成星形聚羧酸高性能減水劑材料的條件和步驟如下 (1)酯化反應首先將多元醇加入反應器中，升溫至40-80°C，依次向反應器中加入阻聚劑、(甲基)丙烯酸、催化劑，並且每次加料間隔攪拌時間5-20分鐘，溫度升高至80-100°C時加入帶水劑，繼續升溫至100-150°C下進行酯化反應，反應的同時將反應所得水分離出去，反應2-10小時後通過抽真空脫去帶水劑，得到酯化反應產物； (2)聚合反應將上述酯化反應產物加入到反應器中，再加入水，升溫至50-65°C攪拌10-30分鐘待其混合均勻，依次向反應器中加入不飽和聚氧乙烯醚、分子量調節劑、(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物、質量分數為1-30%的引發劑過硫酸鹽溶液，並且每次加料間隔攪拌時間5-20分鐘，繼續升溫至65-90°C下進行聚合反應，反應I. 5-8小時，降溫至40-60°C時用質量分數為10-50%的鹼性溶液中和至pH值為6-8，冷卻至25-40°C，最後加入水即得到所需濃度的星形聚羧酸高性能減水劑溶液； 其中，步驟(I)中所述的酯化反應中所用多元醇為甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、甘露醇或山梨醇；步驟(I)中所述的酯化反應中所用阻聚劑為對苯二酚、吩噻嗪、對叔丁基鄰苯二酚或氫醌甲基醚，用量為(甲基)丙烯酸質量的O. 05-5%;步驟(1)中所述的酯化反應中所用催化劑為對甲苯磺酸、磷酸或氨基磺酸，用量為反應物總質量的I. 5-10%;步驟(I)中所述的酯化反應中所用帶水劑為環己烷、苯或甲苯，用量為反應物總質量的8-30%，所指的反應物為步驟(I)中的多元醇和(甲基)丙烯酸；步驟(2)中所述的加入水的質量是不飽和聚氧乙烯醚以及(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物質量和的80-120% ;步驟(2)中所述的不飽和聚氧乙烯醚為烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯基聚氧乙烯醚、異丁烯基聚氧乙烯醚或異戊烯基聚氧乙烯醚；步驟(2)中所述的分子量調節劑為巰基乙酸、巰基丙酸、甲基丙烯磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉或正十二烷基硫醇，用量與不飽和聚氧乙烯醚的摩爾比為O. 05-0. 75 1 ;步驟(2)中所述的不飽和羧酸為衣康酸、馬來酸(酐)、富馬酸中的一種或幾種，用量與步驟(2)中加入的(甲基)丙烯酸的摩爾比為O. 1-5 1 ;步驟(2)中所述的引發劑過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉，用量與不飽和聚氧乙烯醚的摩爾比為O. 05-0. 5 1 ;步驟(2)中所述的鹼性溶液的溶質為氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙二胺或三乙醇胺，用量與步驟(2)中加入的(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物的總摩爾比為 O. 7-1. 2:1。
2.根據權利要求I所述的星形聚羧酸高性能減水劑的製備方法，其特徵在於步驟(I)中所述的(甲基)丙烯酸與多元醇的摩爾比為3-10:1。
3.根據權利要求I所述的星形聚羧酸高性能減水劑的製備方法，其特徵在於步驟(2)中所述的不飽和聚氧乙烯醚與酯化反應產物的摩爾比為5-50: I。
4.根據權利要求I所述的星形聚羧酸高性能減水劑的製備方法，其特徵在於步驟(2)中所述的(甲基)丙烯酸或其與不飽和羧酸的混合物與不飽和聚氧乙烯醚的摩爾比為I.5-4:1。
全文摘要
本發明涉及一種星形聚羧酸高性能減水劑的製備方法。本發明採用多元醇與(甲基)丙烯酸作為酯化主要原料，通過先酯化後聚合的方法製備星形聚羧酸高性能減水劑材料，即以(甲基)丙烯酸和多元醇為反應物，在催化劑作用下通過酯化反應先製備星形可聚合活性端，再與不飽和聚氧乙烯醚、分子量調節劑、不飽和羧酸單體在引發劑的作用下通過自由基聚合反應製得。本發明簡單易控、聚合度高、成本低、無汙染，通過酯化反應形成活性「核」再通過自由基聚合生成鏈狀「臂」，實現星形分子結構的聚羧酸高性能減水劑，在普通摻量和低摻量下均具有比傳統線形和梳形聚羧酸減水劑更加優異的的水泥淨漿流動性及保持能力，表現出良好的水泥適應性和混凝土應用性能。
文檔編號C08F228/02GK102887979SQ201210404859
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者劉曉, 王子明, 朱潔, 林韋蘭, 寇雅侖, 李慧群, 路芳 申請人:北京工業大學