專利名稱：一種改性聚酯型羧酸類減水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種混凝土用外加劑及其制備方法，尤其涉及一種聚羧酸類減水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
減水劑又稱為分散劑或塑化劑，由于使用時可使新拌混凝土的用水量減小，因此而得名。在現(xiàn)代混凝土技術(shù)領(lǐng)域里，減水劑是改善混凝土流變性能的外加劑之一，已被當作混凝土除水泥、砂、石和水之外的第五組份。常見的減水劑主要有木質(zhì)素環(huán)酸鹽系、萘系、三聚 氰胺系、氨基磺酸鹽系和聚羧酸系等。20世紀30年代到60年代是普通減水劑的應(yīng)用和發(fā)展時期，早期使用的減水劑主要為松香酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉、硬脂酸鹽等有機化合物，其主要是用于改善混凝土的施工性，解決混凝土路面的抗凍融等耐久性問題。但是，隨著施工要求的不斷提高，這些早期的減水劑的減水效果已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工程建設(shè)的需要。從1962年日本首先開發(fā)萘磺酸甲醛縮合物高效減水劑和1964年西德開發(fā)三聚氰胺系高效減水劑以來，進入了高效減水劑的開發(fā)與應(yīng)用時期，有利地推動了混凝土技術(shù)的發(fā)展，這兩個系列高效減水劑的突出特點是減水率高，水泥分散效果好，其主要作用是大幅度降低単位用水量或単位水泥用量，用于配制高強、超高強、高耐久性混凝土，但其致命缺點是坍落度損失大，制備過程中甲醛揮發(fā)對環(huán)境污染嚴重。而聚羧酸系高效減水劑摻混量低，但對混凝土(水泥)的分散性好，保坍性好，并且易改性，故其高性能化潛カ大，被認為是聞效減水劑的換代廣品。國外聚羧酸系高效減水劑在混凝土制備中已經(jīng)廣泛使用，產(chǎn)品類型主要以馬來酸酐系為主。以日本為例，產(chǎn)品合成方法主要為第一歩，在氮氣保護條件下，甲醇與環(huán)氧こ烷在一定的溫度和壓カ下反應(yīng)，再向反應(yīng)容器內(nèi)加入NaOH,升高溫度減壓脫水。隨后，向混合物中加入一定量的烯丙基氯，當混合物堿度降低至ー個穩(wěn)定值時，用HCl中和混合物，分離得到烯丙基醚。第二步以甲苯作為溶劑，在氮氣保護下，以第一步反應(yīng)得到的烯丙基醚與馬來酸酐進行聚合反應(yīng)，蒸除甲苯溶劑，得到馬來酸酐系高性能混凝土減水劑。國內(nèi)近幾年也有聚羧酸系高效減水劑的相關(guān)報道。其使用原料一般由不飽和羧酸類(丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐)、聚氧鏈烯烴(聚氧こ烯、聚こニ醇等)、不飽和羧酸酯類、含有磺酸基團的不飽和單體等；其合成步驟一般分為兩步進行。如CN1316398A中報道的聚羧酸系引氣高效混凝土減水劑在對甲苯磺酸作催化劑、對苯ニ酚作阻聚劑、過氧化ニ苯甲酰作引發(fā)劑條件小與甲基丙烯酸發(fā)生聚合反應(yīng)，待反應(yīng)基本完成后除去溶劑得到引氣型高效減水劑。該方法得到的減水劑僅溶于堿液而難溶于水，給使用帶來很大不便。CN1800076A也公開了ー種丙烯酸系多元共聚物類高效減水劑，其各原料所占份數(shù)為丙烯酸或其衍生物100份、聚氧鏈烯烴150 450份、磺酸系衍生物10 80份、去離子水溶劑450 800份、催化劑0. 5 6份、阻聚劑0.1 5份、異丙醇鏈轉(zhuǎn)移劑5 30份、引發(fā)劑0. 5 5份，NaOH溶液的加入量為使產(chǎn)品的PH值達到6 8。但是，該專利所提供的方法反應(yīng)過程難以控制，減水率和坍落度保留值也依然不是很理想。CN102161572A公開了ー種聚酯型丙烯酸系減水劑，其由A料和B料反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)中和而成，其中所述A料由下述重量份的原料制備而成聚醚醇100份、甲基丙烯酸15-25份、丙烯酸6-10份、衣康酸3-8份、水40-60份、催化劑0. 05-3份、鏈轉(zhuǎn)移劑0. 5-1. 5份、阻聚劑0. 01-2份；所述B料由2-50份水和0. 5-5份引發(fā)劑配制而成，所述重量份數(shù)基于所得減水劑的總重量份數(shù)計算而得。但是，該減水劑的引氣性能不是很好，導(dǎo)致用于混凝土等中時的強度會受到使用條件的影響比較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供了一種改性聚酯型丙烯酸系減水齊U，其中采用了分子中同時具有烯鍵和聚醚鏈段的成分代替?zhèn)鹘y(tǒng)減水劑中的聚醚醇，意料不到地發(fā)現(xiàn)該減水劑環(huán)保、坍落度損失小、減水率高，并且制備エ藝簡單，成本低廉，引氣性能好。 本發(fā)明所述改性聚酯型丙烯酸系減水劑，由A料和B料反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)中和而成，其中A料由下述重量份的原料制備而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10 20份、衣康酸3 8份、水40 60份、催化劑0. 05 3份、鏈轉(zhuǎn)移劑0. 5 1. 5份、阻聚劑0. 01 2份；B料由2 50份水和0. 5 5份引發(fā)劑配制而成，其中A料和B料的用量比為0. 8 1.2 1，所述烯基醚醇為通式(A)所示的化合物，
權(quán)利要求
1.一種改性聚酯型羧酸系減水劑，其由A料和B料反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)中和而成，其中A料由下述重量份的原料制備而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10 20份、衣康酸3 8份、水40 60份、催化劑O. 05 3份、鏈轉(zhuǎn)移劑O. 5 1. 5份、阻聚劑O. 01 2份；B料由2 50份水和0.5 5份引發(fā)劑配制而成，其中A料和B料的用量比為0.8 1.2 1，所述烯基醚醇為通式(A)所示的化合物，
2.權(quán)利要求1所述的聚酯型丙烯酸系減水劑，其中所述A料由下述重量份的原料制備而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10 15份、衣康酸5 7份、水45 55份、催化劑I 2份、鏈轉(zhuǎn)移劑O. 8 1. 2份、阻聚劑O. 11 O. 12份；所述B料由25 30份水和I 1. 5份引發(fā)劑配制而成。
3.權(quán)利要求2所述的聚酯型丙烯酸系減水劑，其中所述A料由下述重量份的原料制備而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10 15份、衣康酸5. 5 6. 5份、水45 50份、催化劑1. 5 2份、鏈轉(zhuǎn)移劑O. 8 1. O份、阻聚劑O. 11 O. 12份；所述B料由25 27份水和1. 2 1. 5份引發(fā)劑配制而成。
4.權(quán)利要求1 3任一項所述的聚酯型丙烯酸系減水劑，其中使用NaOH進行中和，優(yōu)選地，所述NaOH的用量使得聚合反應(yīng)物的PH值達到7 9。
5.權(quán)利要求1 4任一項所述的聚酯型丙烯酸系減水劑，優(yōu)選地，所述引發(fā)劑選自熱分解引發(fā)劑和氧化還原引發(fā)劑。熱分解引發(fā)劑是過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、雙氧水和叔丁基過氧化氫是其中的一種或者幾種的混合物；氧化還原引發(fā)劑是采用熱分解引發(fā)劑和還原劑共同組成的，其中熱分解引發(fā)劑是過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、雙氧水和叔丁基過氧化氫中的一種或者幾種混合，其中還原劑是亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀、焦亞硫酸鈉、吊白塊、次磷酸、次磷酸鈉、次磷酸鉀、亞鐵鹽和維生素C中的一種或者幾種混合；優(yōu)選地，所述催化劑優(yōu)選硫酸，尤其優(yōu)選濃度為98wt%的濃硫酸；優(yōu)選地，所述阻聚劑優(yōu)選對苯二酚和/或吩噻嗪，更優(yōu)選對苯二酹與吩噻嗪的配合物，尤其優(yōu)選對苯二酹與吩噻嗪按造O. 8 1.1 I 2.5的重量比的配合物，優(yōu)選地，所述鏈轉(zhuǎn)移劑選自巰基丙酸。
6.權(quán)利要求1 6任一項所述的聚酯型丙烯酸系減水劑的制備方法，其中包括將所述A料與所述B料同時，但是分別滴加到水中，加熱至70 80°C，恒溫I 5小時，然后降溫到45 65°C，加入氫氧化鈉中和。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中A料的制備步驟為在真空條件下，加入烯基醚醇，阻聚劑，甲基丙烯酸，升溫至60 70°C，加入催化劑，恒溫3 6小時后，通N2，繼續(xù)恒溫I 3小時，然后關(guān)掉N2,降溫至50°C以下,加入衣康酸攪拌,最后加入水和鏈轉(zhuǎn)移劑。
8.權(quán)利要求6 7任一項所述的方法，其中B料的制備步驟為將引發(fā)劑加入到水中攪拌均勻。
9.權(quán)利要求6 8任一項所述的方法，其中加入烯基醚醇，阻聚劑，甲基丙烯酸后，升溫至 70 75°C。
10.權(quán)利要求6 9任一項所述的方法，其中A料和B料混合后的加熱溫度為70 75°C，恒溫時間為3-4小時；優(yōu)選地，所述B料與所述A料同時開始滴加，控制滴加速度，使得B料的滴加時間比A料的滴加時間長10 20分鐘。
全文摘要
提供一種改性聚酯型羧酸系減水劑及其制備方法，其中所述減水劑由A料和B料反應(yīng)而成，其中A料由下述重量份的原料制備而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10-20份、衣康酸3-8份、水40-60份、催化劑0.05-3份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.5-1.5份、阻聚劑0.01-2份；B料由20-50份水和0.5-5份引發(fā)劑配制而成，其中A料和B料的用量比為0.8～1.2∶1。
文檔編號C04B103/30GK103011668SQ20121053272
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者馬清浩 申請人:馬清浩