專利名稱：：一種聚羧酸系混凝土超分散劑的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種聚羧酸系超分散劑的合成方法，屬于建材混凝土添加劑的化工領(lǐng)域，俗稱聚羧酸系高效減水劑。
背景技術(shù)：
：、聚羧酸高效減水劑是第三代減水劑，以其環(huán)保和高減水率而聞名，目前工程中應(yīng)用越來越廣泛，不僅用于C60以上的高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土，通過復(fù)配還可以用于C30以下的低標(biāo)號(hào)混凝土，其經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越于萘系減水劑，而且摻聚羧酸高效減水劑的混凝土各項(xiàng)性能優(yōu)于摻萘系減水劑的混凝土(新拌混凝土和易性，硬化后的混凝土強(qiáng)度及耐久性等性能比摻萘系減水劑的混凝土都有質(zhì)的飛躍)。80年代R本首次研發(fā)的新型聚羧酸系卨效減水劑是一種完全不同于NSF、MSF的較為理想的減水劑，即使在低摻量時(shí)也能使混凝土具有高流動(dòng)性，并在低水灰比時(shí)具有低粘度和高坍落度保持性能，且與不同水泥有更好的相容性，是目前高強(qiáng)高流動(dòng)性混凝土所不可缺少的材料。隨著混凝土向高強(qiáng)、高性能方向發(fā)展，高分子化學(xué)和材料分子設(shè)計(jì)理論不斷取得新進(jìn)展，對(duì)減水劑提出了更高的要求。當(dāng)前研究方向己由傳統(tǒng)的萘系、三聚氰胺系等減水劑向新型的聚羧酸減水劑發(fā)展，并已成為混凝土材料中的重要產(chǎn)品。國內(nèi)近十年來，新型高效減水劑和超塑化劑的研發(fā)主要產(chǎn)品還是萘磺酸鹽甲醛縮合物與氨基磺酸鹽縮合物等，而對(duì)聚羧酸系減水劑的研究無論是從原材料選擇、生產(chǎn)工藝或是提高性能方面都起歩較晚，雖然國內(nèi)研究者通過分子途徑探索聚羧酸系減水劑產(chǎn)品已取得一定成效，從國內(nèi)公開發(fā)表的相關(guān)學(xué)術(shù)論文和研究文獻(xiàn)，以及公開的中國專利來看，國內(nèi)對(duì)聚羧酸系減水劑產(chǎn)品的研發(fā)形成產(chǎn)品的廠家雖有一些，但性能與國外產(chǎn)品有一定的差距，還不能滿足高性能混凝土發(fā)展的需要。因此研究聚羧酸系減水劑將更多地從混凝土的強(qiáng)度、施工性、耐久性及價(jià)格等多方面綜合考慮。隨著合成與表征聚合物減水劑及其化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的研究不斷深入，聚羧酸系減水劑將進(jìn)一歩朝著高性能、多功能化、生態(tài)化、國際標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。近幾年來，我國商品混凝土取得較快發(fā)展，特別是建設(shè)部下文2007年7月1日后所有地級(jí)城市必須采用商品混凝土，不得釆用現(xiàn)場(chǎng)攪拌，這給商品混凝土帶來極大發(fā)展機(jī)遇和空間，因此作為混凝土第五組分的外加劑發(fā)展前景十分喜人。聚羧酸減水劑可大幅度降低水灰比，提高混凝土的強(qiáng)度，使混凝土具有高密實(shí)性和體積穩(wěn)定性，大大提高混凝土性能并且降低成本，便于施工。但目前聚羧酸高效減水劑的合成工藝較為復(fù)雜，工藝過程控制較難掌握。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種聚羧酸系混凝土超分散劑的合成方法，該合成方法共分兩步第一步，酯化反應(yīng)；第二歩，聚合反應(yīng)。第一歩酯化反應(yīng)它包括由下式(1)所表示的醉醚<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中R'代表010個(gè)碳原子烴基，R20代表210個(gè)氧化烯基，其中重復(fù)單元R20可以是相同或不同的，當(dāng){)是兩種或多種混合物的形式時(shí)，重復(fù)單元^0可以嵌段的形式或者無規(guī)則的形式進(jìn)行加成，n代表氧化烯基平均加成的摩爾數(shù)在0200內(nèi)。與(甲基)丙烯酸在有機(jī)溶劑或者不加有機(jī)溶劑的混合物中并在酯化催化劑和阻聚劑存在下進(jìn)行酯化反應(yīng)，其中有機(jī)溶劑可以是環(huán)己垸，甲苯，丙酮等，溶劑的循環(huán)速度在35周/小時(shí)，酯化反應(yīng)過程中溫度在11014(TC之間。得酯化中間體結(jié)構(gòu)如(2)式千3'2,ch2=c—c~c。R2)n。r1其中R3為H(氫)或C札(甲基)。第二步聚合反應(yīng)它包括上式(2)所示的酯化產(chǎn)物與(甲基)閃烯酸在催化劑和引發(fā)劑作用下，溫度6010(TC之間加成反應(yīng)得一種聚羧酸高效減水劑。分子結(jié)構(gòu)式如式(3)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中酯化產(chǎn)物在減水劑中可以不同的值存在，即m與n可相同或者不同；W為H(氫)或CH3(甲基)；j，k為(甲基)丙烯酸加成數(shù)量；1為聚羧酸減水劑分子單元的數(shù)量；M為一價(jià)金屬元素，二價(jià)金屬元素，氨基或有機(jī)胺基。通過引入不飽和羧酸、不飽和酰胺、不飽和磺酸及其鹽或其衍生物單體以調(diào)節(jié)共聚體系的聚合活性，容易獲得性能優(yōu)異的梳狀接枝共聚物，并調(diào)整分子結(jié)構(gòu)主鏈上羧基基團(tuán)的分布，有效改善了聚羧酸減水劑普遍存在的分散保持性不佳的問題。采用本方法合成的減水劑具有生產(chǎn)過程環(huán)保、安全可靠，產(chǎn)品分散保持性好等優(yōu)點(diǎn)，在較低摻量下對(duì)不同種水泥具有較好的適應(yīng)性。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的方式如下一種聚羧酸系超分散劑的制備方法，其特征在于先在阻聚劑吩噻嗪、氫醌等和催化劑對(duì)甲苯磺酸作用下，將甲氧基聚乙二醇與(甲基)丙烯酸以l:1.59的比例混合，在8016(TC下，并以環(huán)己烷等溶劑循環(huán)速度為26周/小時(shí)的條件下，合成單體a如通式(2)所示的含聚氧乙烯基的不飽和羧酸酯。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中R3為H(氫)或CH:,(甲基)。然后在引發(fā)劑過硫酸鹽的作用下，將甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯的單體a(通式2)和不飽和羧酸單體b、不飽和酰胺單體c、不飽和磺酸單體d及其鹽等衍生物單體混和在7095°C的水溶液中共聚0.55小時(shí)，然后降溫至40°C以下，加堿溶液中和至pH值6.8左右，得棕紅色透明液體。其中，混合物單體a:單體b:單體C:單體d的摩爾比為1:0.59:05.0:04.0，阻聚劑吩噻嗪用量為混合物a、13總重量0.01%10%，催化劑對(duì)甲苯磺酸用量為混合物a、b總重的0.220X，引發(fā)劑過硫酸鹽用量為混合物a、b、c、d總重量的0.5%20%，過硫酸鹽配制成質(zhì)量百分比濃度為130%的水溶液。作為酯化大單體(a)的例子有甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(結(jié)構(gòu)式見式2)，其中聚氧乙烯基重復(fù)單元數(shù)n-2—100。作為，體(b)的例子(甲基)丙烯酸、水楊酸、(甲基)丙烯酸羥甲酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、丁烯酸羥丙酯等。作為單體(c)的例子有丙烯酰胺，丁烯酰胺等不飽和酰胺單體。作為單體(d)例子有(甲基)丙烯磺酸鈉、(甲代)烯丙基磺酸等不飽和磺酸及其鹽等。作為阻聚劑的例子有吩噻嗪、氫醌、甲醌等。作為引發(fā)劑的例子有過硫酸鈉、過硫酸胺、過硫酸鉀等。作為中和原料的堿性溶液的例子有氫氧化鉀、氫氧化鈉等。實(shí)施本發(fā)明時(shí)，第一步酯化反應(yīng)時(shí)，混合物a、b、阻聚劑、催化劑、溶劑常溫下一次性加入，逐漸升溫至酯化溫度第二步中配制的引發(fā)劑溶液可以在常溫K與單體a、b、c、d—次性加入，也可以與配制的混和液分開滴加或者分批加入。采用本發(fā)明合成的產(chǎn)品，經(jīng)由凝膠射普測(cè)得其重均分子量為5000100000。本發(fā)明的其他性能檢測(cè)參照標(biāo)準(zhǔn)GB8076—2008和GB8077—2000。在接枝共聚物中引入了傳統(tǒng)的減水劑官能團(tuán)羧基和磺酸基，以提高混凝土的高減水率，尤其在分子中創(chuàng)新性地通過水相接枝共聚直接引入不飽和型聚醚側(cè)鏈，有別于現(xiàn)有的聚羧酸型減水劑只能通過多歩間接方式引入醚鍵，既簡(jiǎn)化了合成工藝，又提高了分子的聚合度，可使新拌混凝土的坍落度損失降至最小，很大程度地改善了混凝土的和易性。本發(fā)明減水劑的作用機(jī)理為混凝土減水劑在分子結(jié)構(gòu)方面有自己的特點(diǎn)。首先，它必須是水溶性性物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)中必須有足夠的極性親水基團(tuán)，這樣，一方面可以保證聚合物分子的水溶性，另一方面，極少一部分極性基團(tuán)吸附在水泥顆粒表面起錨同作用，而大量的極性基團(tuán)伸展在水溶液中可提供分散斥力；第二，針對(duì)各種氧化物或活性礦物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，起表面吸附的表面活性劑主要以形成離子鍵結(jié)合為主，所以減水劑結(jié)構(gòu)中應(yīng)有大量離子型的強(qiáng)極性基團(tuán)，它能在水中離解成帶電荷的大分子離子，使水泥離子表面帶有電荷，產(chǎn)生靜電斥力；第三，根據(jù)位阻效應(yīng)特點(diǎn)，位阻穩(wěn)定是熱力學(xué)穩(wěn)定，而靜電斥力穩(wěn)定是熱力學(xué)亞穩(wěn)定，羧酸類減水劑是通過分子結(jié)構(gòu)中的聚烷氧基側(cè)鏈增加空間位阻效應(yīng)的，因而其對(duì)顆粒的分散穩(wěn)定效果更為明顯。本發(fā)明合成的聚羧酸減水劑，分子骨架由主鏈和側(cè)鏈組成，主鏈含有較多的活性基團(tuán)，依靠這勝活性基團(tuán)，主鏈可以錨固在水泥顆粒上，側(cè)鏈具有親水性，可以伸展在液相中，從而在顆粒表面形成龐大的立體吸附結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)。分子中各基團(tuán)發(fā)揮的作用各不相同，其中羧基不但具有減水功能，還具有較好的緩凝效果，磺酸基給減水劑帶來了較高的減水作用。對(duì)本發(fā)明合成的羧酸類減水劑來說，不飽和聚醚側(cè)鏈?zhǔn)遣豢扇鄙俚牟糠?，也是它所?dú)有的創(chuàng)新部分，它是產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)的主要來源，同時(shí)側(cè)鏈含有的醚鍵可以同水泥漿體中的水形成氫鍵，在水泥顆粒外形成立體親水性水膜，從而使減水劑達(dá)到保持水泥分散件的效果，極大地減少了混凝土的坍落度損失。本發(fā)明的混凝土減水劑，具有流動(dòng)性能佳、分散效果好、混凝土坍落度損失小、不造成環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將分子量.100的甲氧基聚乙一醇400g，甲基丙烯酸252g，阻聚劑對(duì)苯二酚0.8g，催化劑對(duì)甲苯磺酸20.5g，帶水劑環(huán)己烷150g，加入到有冷凝回流裝置的反應(yīng)器中，加熱升溫至115士5'C進(jìn)行酯化反應(yīng)，恒溫4小時(shí)，帶水劑以每小時(shí)4一5周的速度循環(huán)。酯化完畢通過抽真空除去帶水劑環(huán)己垸得到酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(400)甲基丙烯酸酯，后加水稀釋為80%水溶液，得中間產(chǎn)物為深紅色透明液體。實(shí)施例2將分子量1000的甲氧基聚乙二醇lOOOg，甲基丙烯酸420g，阻聚劑對(duì)苯二酚0.4g，催化劑對(duì)甲苯磺酸40.5g，帶水劑環(huán)己垸250g，加入到有冷凝回流裝置的反應(yīng)器中，加熱升溫辛115士5'C進(jìn)行酯化反應(yīng)，恒溫4小時(shí)，帶水劑以每小時(shí)4—5周的速度循環(huán)。酯化完畢通過抽真空除去帶水劑環(huán)d烷得到酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯，后加水稀釋為80%水溶液，得中間產(chǎn)物為深紅色透明液體。實(shí)施例3將分子量400的甲氧基聚乙二醇400g，甲基丙烯酸252g，阻聚劑吩噻嗪0.5g，催化劑濃硫酸25.5g，帶水劑環(huán)己烷150g，加入到有冷凝回流裝置的反應(yīng)器中，加熱升溫至115土5'C進(jìn)行酯化反應(yīng)，恒溫4小時(shí)帶水劑以每小時(shí)4一5周的速度循環(huán)。酯化完畢通過抽真空除去帶水劑環(huán)己烷得到酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(400)甲基丙烯酸酯，后加水稀釋為80%水溶液，得中間產(chǎn)物為深紅色透明液體。實(shí)施例4將分子量1000的甲氧基聚乙二醇1000g，甲基丙烯酸420g，阻聚劑吩噻嗪0.3g，催化劑濃硫酸50.5g，帶水劑環(huán)己烷250g，加入到有冷凝回流裝置的反應(yīng)器中，加熱升溫至115土5'C進(jìn)行酯化反應(yīng)，恒溫4小時(shí)后帶水劑以每小時(shí)4一5周的速度循環(huán)。酯化完畢通過抽真空除去帶水劑環(huán)己烷得到酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯，后加水稀釋為80%水溶液，得中間產(chǎn)物為深紅色透明液體。實(shí)施例5將實(shí)施例1、2中合成的酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(400)甲基丙烯酸酯50g、甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯55g，甲基烯丙基磺酸鈉25g置于400ml燒杯中，加水100g，然后加催化劑巰基乙酸0.8g，攪拌均勻得溶液1。將過硫酸鉀2.5g置于燒杯中加水22.5g得10M溶液25g，記為溶液2。往帶加熱、攪拌、溫控等裝置的四口燒瓶中加水75g，加熱至90°C，90分鐘內(nèi)滴加溶液2至四口燒瓶；在溶液2丌始滴加2分鐘后，60分鐘內(nèi)滴加溶液1至四口燒瓶，在溶液2滴加完畢后，四口燒瓶?jī)?nèi)溶液9(TC保溫30分鐘，之后加水稀釋至20%并冷卻到4(TC以下，加氫氧化鈉溶液中和至pH值二7，得棕紅色透明液體。經(jīng)檢測(cè)，所得聚羧酸減水劑產(chǎn)品平均分子量為18000，密度1.02g/ml。實(shí)施例6將實(shí)施例1、2中合成的酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(400)甲基丙烯酸酯80g、甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯60g，丙烯酰胺12.5g置于400ml燒杯中，加水lOOg使大單體完全溶解，然后加催化劑巰基丙酸0.4g,攪拌均勻得溶液l。將過硫酸鉀3.0g置于燒杯中加水得10M溶液30g，記為溶液2。往帶加熱、攪拌、溫控等裝置的四口燒瓶中加水75g，加熱至9(TC，90分鐘內(nèi)滴加溶液2至四口燒瓶；在溶液2開始滴加2分鐘后，60分鐘內(nèi)滴加溶液1至四口燒瓶，在溶液2滴加完畢后，四口燒瓶?jī)?nèi)溶液9(TC保溫30分鐘，之后加水稀釋至20X并冷卻到4(TC以下，加氫氧化鈉溶液中和至pH值二7，得棕紅色透明液體。經(jīng)檢測(cè)，所得聚羧酸減水劑產(chǎn)品平均分子量為17400，密度1.02g/ml。實(shí)施例7將實(shí)施例1、2中合成的酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(400)甲基丙烯酸酯80g、甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯60g，甲基烯丙基磺酸鈉置于400ml燒杯中，加水100g使大單體完全溶解，然后加催化劑巰基丙酸0.4g，攪拌均勻得溶液l。將過硫酸胺3.0g置于帶有加熱、攪拌、溫控等裝置的四口燒瓶中加水100g，加熱至9(TC,60分鐘內(nèi)滴加溶液1至四口燒瓶，滴加完畢后，四口燒瓶?jī)?nèi)溶液9(TC保溫30分鐘，之后加水稀釋至20X并冷卻到4(TC以下，加氫氧化鈉溶液中和至PH值二7，得棕紅色透明液體。經(jīng)檢測(cè)，所得聚羧酸減水劑產(chǎn)品平均分子量為15000，密度1.02g/ml。實(shí)施例8將實(shí)施例3、4中合成的酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(400)甲基丙烯酸酯50g、甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯55g,甲基烯閃基磺酸鈉25g置于400ml燒杯中，加水100g使大單體完全溶解，然后加催化劑巰基乙酸0.8g，攪拌均勻得溶液l。將過硫酸鉀！.74g置丁-燒杯中加水15.66g得10%溶液17.4g，記為溶液2。往帶加熱、攪拌、溫控等裝置的四口燒瓶中加水75g，加熱至9(TC，90分鐘內(nèi)滴加溶液2至四口燒瓶；在溶液2開始滴加2分鐘后，60分鐘內(nèi)滴加溶液1至四口燒瓶，在溶液2滴加完畢后，四口燒瓶?jī)?nèi)溶液9(TC保溫30分鐘，之后加水稀釋至20%并冷卻到4(TC以下，加氫氧化鈉溶液中和至pH值二7,得棕紅色透明液體。經(jīng)檢測(cè)，所得聚羧酸減水劑產(chǎn)品平均分子量為18300，密度1.02g/ml。實(shí)施例9將實(shí)施例3、4中合成的酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(400)甲基丙烯酸酯80g、甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯60g，丙烯酰胺12.5g置于400ml燒杯中，加水100g使大單體完全溶解，然后加催化劑巰基丙酸0.4g,攪拌均勻得溶液l。將過硫酸鉀3.0g置于燒杯中加水27g得10M溶液30g，記為溶液2。往帶加熱、攪拌、溫控等裝置的四口燒瓶中加水75g，加熱至90'C，90分鐘內(nèi)滴加溶液2至四口燒瓶在溶液2開始滴加2分鐘后，60分鐘內(nèi)滴加溶液1至四口燒瓶，在溶液2滴加完畢后，四口燒瓶?jī)?nèi)溶液9(TC保溫30分鐘，之后加水稀釋至20^并冷卻到4(TC以下，加氫氧化鈉溶液中和至pH值^7，得棕紅色透明液體。經(jīng)檢測(cè)，所得聚羧酸減水劑產(chǎn)品平均分子量為17500，密度1.02g/ml。實(shí)施例10將實(shí)施例3、4中合成的酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(400)甲基丙烯酸酯80g、甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯60g，甲基烯丙基磺酸鈉置于400ml燒杯屮，加水100g使大單體完全溶解，然后加催化劑巰基丙酸O.4g,攪拌均勻得溶液l。將過硫酸胺3.0g置于帶有加熱、攪拌、溫控等裝置的四n燒瓶中加水100g，加熱至9CTC，60分鐘內(nèi)滴加溶液1至四口燒瓶，滴加完畢后，四口燒瓶?jī)?nèi)溶液90。C保溫30分鐘，之后加水稀釋至20%并冷卻到40°C以下，加氫氧化鈉溶液中和至pH值-7，得棕紅色透明液體。經(jīng)檢測(cè)，所得聚羧酸減水劑產(chǎn)品平均分子量為18000，密度1.02g/ml。實(shí)施例11將實(shí)施例2中合成的酯化產(chǎn)物甲氧基聚乙二醇(1000)甲基內(nèi)烯酸酯160g，甲基烯丙基磺酸鈉置于400ml燒杯中，加水100g使大單體完全溶解，然后加催化劑巰基丙酸0.5g，攪拌均勻得溶液1。將過硫酸胺3.Og置于帶有加熱、攪拌、溫控等裝置的四口燒瓶屮加水100g，加熱至9(TC，60分鐘內(nèi)滴加溶液1至四口燒瓶，滴加完畢后，四口燒瓶?jī)?nèi)溶液9(TC保溫30分鐘，之后加水稀釋至20W并冷卻到4(TC以下，加氫氧化鈉溶液中和至pH值二7，得棕紅色透明液體。經(jīng)檢測(cè)，所得聚羧酸減水劑產(chǎn)品平均分子量為17700，密度1.02g/m]。本發(fā)明不局限于上述實(shí)例，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)聚羧酸系高效減水劑的不同性能要求及使用場(chǎng)合，選擇上述實(shí)施例中的不同配方，或除上述各實(shí)施例以外的不同配比，但均不以任何形式限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法參照GB8076—2008。附表l凈漿流動(dòng)度測(cè)試<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>從表中可以看出，本發(fā)明對(duì)水泥凈漿具有優(yōu)異的分散性能和流動(dòng)度保持能力。權(quán)利要求1.一種聚羧酸系混凝土超分散劑的合成方法，它包括兩步第一步，酯化反應(yīng)；第二步，聚合反應(yīng)，其中第一步酯化反應(yīng)它包括由下式(1)所表示的醇醚R1O(R2O)nH(1)其中R1代表0～10個(gè)碳原子烴基，R2O代表2～10個(gè)氧化烯基，其中重復(fù)單元R2O可以是相同或者不同，當(dāng)R2O是兩種或多種混合物的形式時(shí)，重復(fù)單元R2O以嵌段的形式或者無規(guī)則的形式進(jìn)行加成，n代表氧化烯基平均加成的摩爾數(shù)在0～200內(nèi)；與(甲基)內(nèi)烯酸在有機(jī)溶劑或者不加有機(jī)溶劑的混合物中并在酯化催化劑和阻聚劑存在下進(jìn)行酯化反應(yīng)，其中有機(jī)溶劑是環(huán)己烷，甲苯，丙酮，溶劑的循環(huán)速度在3～5周/小時(shí)，酯化反應(yīng)過程中溫度在110～140℃之間；得酯化中間體結(jié)構(gòu)如(2)式其中R3為H(氫)或CH3(甲基)；第二步聚合反應(yīng)它包括上式(2)所示的酯化產(chǎn)物與(甲基)丙烯酸在催化劑和引發(fā)劑作用下，溫度60～100℃之間加成反應(yīng)得一種聚羧酸高效減水劑，分子結(jié)構(gòu)式如式(3)其中酯化產(chǎn)物在減水劑中可以不同的值存在，即m與n可相同或者不同；R4為H(氫)或CH3(甲基)；j，k為(甲基)丙烯酸加成數(shù)量；1為聚羧酸減水劑分子單元的數(shù)量；M為一價(jià)金屬元素，二價(jià)金屬元素，氨基或有機(jī)胺基，并且其中，此種聚羧酸系分散劑分子式包括式(3)的結(jié)構(gòu)其中R1代表0～10個(gè)碳原子烴基，R2O代表2～10個(gè)碳原子氧化烯基，重復(fù)單元R2O可以是相同或者不同，且當(dāng)R2O是兩種或多種混合物的形式時(shí)，重復(fù)單元R2O以嵌段或無規(guī)則的形式進(jìn)行加成，m，n代表氧化烯基平均加成的摩爾數(shù)在0～200內(nèi)，與(甲基)丙烯酸在溶劑中并在催化劑和阻聚劑存在下，不高于140℃的反應(yīng)溫度以及溶劑循環(huán)速度3～4周/小時(shí)或者不加溶劑的情況下進(jìn)行酯化反應(yīng)，然后共聚。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其中所說的酯化催化劑以水溶液的方法使用，為對(duì)甲苯磺酸或其水溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，所使用的酯化催化劑為對(duì)甲苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸水合物、硫酸和甲磺酸中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，所使用的酯化催化劑的沸點(diǎn)不小于16(TC。5.根據(jù)權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的合成方法，酯化反應(yīng)中所述的阻聚劑為吩噻嗪、甲醌和對(duì)苯二酚中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的合成方法，所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨、過氧化氫中的一種或幾種；催化劑為巰基乙醇、巰基乙酸、巰基丙酸中的一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其中在式(1)、(2)中，n代表氧化烯基的平均加成摩爾數(shù)，在0200的范圍內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求13中的任一項(xiàng)所述的合成方法，其中(甲基)丙烯酸與醇醚(1)物質(zhì)的量比值在210:l的范圍內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的合成方法，其中加入了過量的(甲基)丙烯酸，在聚合反應(yīng)中加少量或者不加(甲基)丙烯酸。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，該減水劑酯化反應(yīng)時(shí)間110小時(shí)之間。全文摘要一種聚羧酸系混凝土超分散劑的制備方法，屬于減水劑領(lǐng)域。該減水劑是以聚氧化烯基與(甲基)丙烯酸為主要原料，采用酸過量法酯化制得大單體，并在水溶液中使大單體與過量的(甲基)丙烯酸聚合的技術(shù)路線。采用本發(fā)明制備超分散劑的方法，具有反應(yīng)時(shí)間短、工藝流程簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。該減水劑具有減水率高、混凝土工作性保持好、在較低摻量下對(duì)不同水泥適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C04B24/00GK101531744SQ20091013574公開日2009年9月16日申請(qǐng)日期2009年4月28日優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日發(fā)明者王少江,紀(jì)國晉,陳改新,馬臨濤,魯一暉申請(qǐng)人:中國水利水電科學(xué)研究院;北京中水科海利工程技術(shù)有限公司;馬臨濤