一種聚羧酸保坍劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚羧酸保坍劑及其制備方法，其pH值為7～8，其濃度為20～60％，且其原料包括分子量800～3000的不飽和聚醚單體、分子量100～200的不飽和羧酸酯類單體、分子量50～160的含氮不飽和烯類單體、分子量70～130的不飽和羧酸單體、分子量調(diào)節(jié)劑、氧化劑、還原劑和適量水；其中不飽和聚醚單體、不飽和羧酸酯類單體、不飽和烯類單體、不飽和羧酸單體的質(zhì)量比為40:2～5:1～3:0.5～1.5，氧化劑和還原劑共占不飽和聚醚單體的質(zhì)量的1.00～2.50％，分子量調(diào)節(jié)劑占不飽和聚醚單體的質(zhì)量的0.30～0.50％。本發(fā)明的聚羧酸保坍劑可在常溫10～45℃下合成，且可根據(jù)不同季節(jié)調(diào)整具體合成配方，最終使得在不同季節(jié)均實(shí)現(xiàn)無熱源聚合，降低了能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【專利說明】-種聚錢酸保巧劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種聚駿酸保巧劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場上聚駿酸系保巧劑具有很高的減水率，其應(yīng)用越來越廣泛?，F(xiàn)有技術(shù)中， 出現(xiàn)多種具有不同分子結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)的聚駿酸系保巧劑，但面對含泥量較高、石粉含量 較高、水泥變化等因素，聚駿酸保巧劑在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)保巧性能不足，損失過快等缺陷， 同時，因減水率高，也易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，尤其在中低標(biāo)號的混凝±配比中，和易性不好。
[0003] CN201110431156公開一種緩釋保巧型聚駿酸保巧劑的制備方法。該方法的W不飽 和聚氧己帰離、丙帰酸、丙帰酸醋類單體、交聯(lián)單體在反應(yīng)溫度80?9(TC，反應(yīng)時間為4? 7個小時制得的緩釋保巧型聚駿酸保巧劑，對1小時后的混凝±巧落度度具有很好的保持 性，基本無損失。其缺陷在于：該方法的加熱溫度較高，生產(chǎn)不易控制，能耗較大，增加了生 廣成本局。
[0004] CN201010617174公開了一種聚駿酸高保巧劑的制備方法，該方法W馬來酸酢和聚 己二醇醋化，反應(yīng)溫度100?13(TC，醋化3?化，后制得的來酸酢聚己二醇二醋與帰丙基 聚己二醇類聚離、馬來酸酢、丙帰酸于40?8(TC共聚2?化，制得該保巧劑。該制備過程 中不使用溶劑，無有害氣體液體排放，制備的高保巧劑擁有可W和各種類型聚駿酸復(fù)配使 用、在較低慘量下大幅改善混凝±保巧性能等特點(diǎn)。但是該工藝需要兩步合成，而且醋化過 程溫度過高，需要全程通氮?dú)?，設(shè)備要求比較高，生產(chǎn)不易控制，反應(yīng)時間較長，影響反應(yīng)效 率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種聚駿酸保巧劑。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述聚駿酸保巧劑的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
[0008] -種聚駿酸保巧劑，其抑值為7?8,其濃度為20?60%，且其原料包括分子量 800?3000的不飽和聚離單體、分子量100?200的不飽和駿酸醋類單體、分子量50?160 的含氮不飽和帰類單體、分子量70?130的不飽和駿酸單體、分子量調(diào)節(jié)劑、氧化劑、還原 劑和適量水；
[0009] 其中不飽和聚離單體、不飽和駿酸醋類單體、不飽和帰類單體、不飽和駿酸單體 的質(zhì)量比為40:2?5:1?3:0. 5?1. 5,氧化劑和還原劑共占不飽和聚離單體的質(zhì)量的 1. 00?2. 50%，分子量調(diào)節(jié)劑占不飽和聚離單體的質(zhì)量的0. 30?0. 50%。
[0010] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述不飽和聚離單體為3-甲基-3-下帰-1-聚 氧己帰基離、帰丙基聚氧己帰基離和2-甲基帰丙基聚氧己帰基離中的一種或兩種。
[0011] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述不飽和駿酸醋類單體為丙帰酸異辛醋、甲 基丙帰酸異辛醋、丙帰酸輕己醋、甲基丙帰酸甲醋、甲基丙帰酸輕己醋、丙帰酸輕丙醋和甲 基丙帰酸輕丙醋中的至少一種。
[0012] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述含氮不飽和帰類單體為丙帰酸二甲氨基己 醋、甲基丙帰酸二甲氨基己醋、帰丙基胺、N-帰丙基甲胺、帰丙基環(huán)己胺、N-帰丙基予胺、富 馬醜胺和N，N-二甲基帰丙胺中的至少一種。
[0013] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述不飽和駿酸單體為甲基丙帰酸、丙帰酸或 衣康酸。
[0014] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述分子量調(diào)節(jié)劑為琉基己酸、琉基丙酸、異丙 醇、磯酸H軸、甲酸軸、己酸軸或十二硫醇。
[0015] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述氧化劑為過硫酸饋、過硫酸鐘、過硫酸軸或 過氧化氨。
[0016] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，所述還原劑為抗壞血酸、吊白塊、亞硫酸氨軸或 次亞磯酸軸。
[0017] 一種上述聚駿酸保巧劑的制備方法，包括如下步驟：
[0018] (1)準(zhǔn)確稱取各組分；
[0019] (2)將不飽和聚離單體和水混合攬拌均勻溶解后，一次性加入氧化劑，再依次滴加 還原劑和分子量調(diào)節(jié)劑的混合水溶液W及不飽和駿酸醋類單體、含氮不飽和帰類單體和不 飽和駿酸單體的混合水溶液，在10?45C下反應(yīng)2?化，得到共聚產(chǎn)物；
[0020] (3)用氨氧化軸將共聚產(chǎn)物的抑值調(diào)整到7?8,即得所述聚駿酸保巧劑。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] 1、本發(fā)明的聚駿酸保巧劑可在常溫10?45C下合成，且可根據(jù)不同季節(jié)調(diào)整具 體合成配方，最終使得在不同季節(jié)均實(shí)現(xiàn)無熱源聚合，降低了能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本；
[0023] 2、本發(fā)明的制備方法采用一步共聚合成，生產(chǎn)操作簡單，易于控制，生產(chǎn)穩(wěn)定性 高，反應(yīng)時間2?化，生產(chǎn)耗時短，能耗低，提高生產(chǎn)效率，綠色環(huán)保且對水泥的適應(yīng)性好；
[0024] 3、本發(fā)明的制備方法同時引入不飽和駿酸、含輕基的不飽和駿酸醋類單體和含氮 不飽和帰類單體，共聚后在側(cè)鏈上含有輕基、叔胺基、醋基、駿基，有效的控制了保巧劑分子 尺寸，與混凝±接觸后，醋基水解緩慢，提高了混凝±的后期保巧性能，同時引入胺基提高 了混凝±的早期強(qiáng)度。
[0025] 4、本發(fā)明的方法制備的聚駿酸保巧劑，綠色環(huán)保，具有更好的保巧性、分散性及和 易性。

【具體實(shí)施方式】
[0026] W下通過【具體實(shí)施方式】本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明和描述。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 將200. 00g2-甲基帰丙基聚氧己帰基離和240. OOg水加入反應(yīng)器中，開啟攬拌，待 全部溶解，攬拌均勻，溫度為10?2(TC，直接加入過氧化氨2. Og,攬拌lOmin，開始分別滴加 抗壞血酸、琉基己酸混合水溶液（其中抗壞血酸0. 20g，琉基己酸0. 70g，水40. OOg)和丙帰 酸輕丙醋、甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸二甲氨基己醋、帰丙基胺、丙帰酸混合水溶液（其中丙 帰酸輕丙醋17. OOg、甲基丙帰酸甲醋2. OOg、丙帰酸二甲氨基己醋6. OOg、帰丙基胺2. OOg、 丙帰酸4. OOg，水30. OOg)，反應(yīng)化后，得到共聚產(chǎn)物。用氨氧化軸調(diào)節(jié)抑至7?8,即得一 種聚駿酸高性保巧劑PC-1。
[002引 實(shí)施例2
[0030] 將200. 00g3-甲基-3-下帰-1-聚氧己帰基離和180. OOg水加入反應(yīng)器中，開啟攬 拌，待全部溶解，攬拌均勻，溫度為20?3(TC，直接加入過硫酸軸4. OOg,攬拌lOmin，開始分 別滴加次亞磯酸軸、琉基己酸混合水溶液（其中抗壞血酸0. 50g，琉基丙0. 90g，水40. OOg) 和丙帰酸輕己醋、甲基丙帰酸輕己醋、甲基丙帰酸二甲氨基己醋、帰丙基環(huán)己胺、衣康酸混 合水溶液（其中丙帰酸輕己醋10. OOg、甲基丙帰酸輕己醋7. OOg、甲基丙帰酸二甲氨基己醋 8. OOg、帰丙基環(huán)己胺2. OOg、衣康酸5. OOg,水30. OOg)，反應(yīng)2.化后，得到共聚產(chǎn)物。用氨 氧化軸調(diào)節(jié)抑至7?8,即得一種聚駿酸高性能保巧劑PC-2。
[00引]實(shí)施例3
[0032] 將200. OOg帰丙基聚氧己帰基離和100. OOg水加入反應(yīng)器中，開啟攬拌，待全部溶 解，攬拌均勻，溫度為40?45°C，直接加入過氧化氨3. OOg,攬拌lOmin，開始分別滴加抗壞 血酸、吊白塊、琉基己酸混合水溶液（其中抗壞血酸0. 30g，吊白塊0. 30g，琉基己酸1. OOg, 水40. OOg)和甲基丙帰酸輕己醋、丙帰酸異辛醋、丙帰酸二甲氨基己醋、N-帰丙基予胺、甲 基丙帰酸混合水溶液（甲基丙帰酸輕己醋12. 00、丙帰酸異辛醋3. OOg、丙帰酸二甲氨基己 醋9. OOgg、N-帰丙基予胺3. OOg、甲基丙帰酸6g，水30. OOg)，反應(yīng)化后，得到共聚產(chǎn)物。用 氨氧化軸調(diào)節(jié)抑至7?8,即得一種聚駿酸高性能保巧劑PC-3。
[003引 實(shí)施例4
[0034] 將100. 00g2-甲基帰丙基聚氧己帰基離、100. 00g3-甲基-3-了帰-1-聚氧己帰基 離和170. OOg水加入反應(yīng)器中，開啟攬拌，待全部溶解，攬拌均勻，溫度為30?4(TC，直接加 入過硫酸軸2. 50g，攬拌lOmin，開始分別滴加開始滴加抗壞血酸、吊白塊、琉基丙酸混合水 溶液（其中抗壞血酸0. 60g，琉基己酸1. OOg,水40. OOg)和甲基丙帰酸輕己醋、甲基丙帰酸 異辛醋、甲基丙帰酸二甲氨基己醋、富馬醜胺、甲基丙帰酸混合水溶液（甲基丙帰酸輕己醋 15. OOg、甲基丙帰酸異辛醋3. OOg、甲基丙帰酸二甲氨基己醋9. 00. OOg、富馬醜胺3. OOg、甲 基丙帰酸4. OOg,水30. OOg)，反應(yīng)2.化后，得到共聚產(chǎn)物。用氨氧化軸調(diào)節(jié)pH至7?8,即 得一種聚駿酸高性能保巧劑PC-4。
[00巧]實(shí)施例5
[0036] 對實(shí)施例1到實(shí)施例4所制得的聚駿酸高性能保巧劑PC-1、PC-2、PC-3、PC-4進(jìn) 行測試，所用水泥為閩福P. 0 42. 5普通娃酸鹽水泥。
[0037] 按照GB/T8077-2000對所得聚駿酸高性能保巧劑進(jìn)行水泥凈漿流動度測試，W/C =0. 29,折固慘量為0. 20wt%時（相對于水泥用量），初始凈漿流動度達(dá)到140?160mm， 1.化凈漿流動度達(dá)到220?240mm，2.化凈漿流動度達(dá)到280?300mm。
[0038] 按照GB 8076-2008對所得的聚駿酸高性能保巧劑進(jìn)行減水率測試，折固慘量為 0. 20wt %時（相對于水泥用量），減水率高于25%，巧落度和擴(kuò)展度化損失均小于10mm，所 得結(jié)果如表2所示。
[003引表1混凝±配合比 [0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚羧酸保坍劑，其特征在于：其pH值為7?8,其濃度為20?60%，且其原料包 括分子量800?3000的不飽和聚醚單體、分子量100?200的不飽和羧酸酯類單體、分子 量50?160的含氮不飽和烯類單體、分子量70?130的不飽和羧酸單體、分子量調(diào)節(jié)劑、 氧化劑、還原劑和適量水； 其中不飽和聚醚單體、不飽和羧酸酯類單體、不飽和烯類單體、不飽和羧酸單體的質(zhì)量 比為40:2?5:1?3:0. 5?1.5,氧化劑和還原劑共占不飽和聚醚單體的質(zhì)量的1.00? 2. 50%，分子量調(diào)節(jié)劑占不飽和聚醚單體的質(zhì)量的0. 30?0. 50%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述不飽和聚醚單體為3-甲 基-3-丁烯-1-聚氧乙烯基醚、烯丙基聚氧乙烯基醚和2-甲基烯丙基聚氧乙烯基醚中的一 種或兩種。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述不飽和羧酸酯類單體為 丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙 烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述含氮不飽和烯類單體為 丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、烯丙基胺、N-烯丙基甲胺、烯丙基環(huán)己胺、 N-烯丙基芐胺、富馬酰胺和N，N-二甲基烯丙胺中的至少一種。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述不飽和羧酸單體為甲基 丙烯酸、丙烯酸或衣康酸。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述分子量調(diào)節(jié)劑為巰基乙 酸、巰基丙酸、異丙醇、磷酸三鈉、甲酸鈉、乙酸鈉或十二硫醇。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述氧化劑為過硫酸銨、過硫 酸鉀、過硫酸鈉或過氧化氫。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種聚羧酸保坍劑，其特征在于：所述還原劑為抗壞血酸、吊白 塊、亞硫酸氫鈉或次亞磷酸鈉。
9. 一種權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的聚羧酸保坍劑的制備方法，其特征在于： 包括如下步驟： (1) 準(zhǔn)確稱取各組分； (2) 將不飽和聚醚單體和水混合攪拌均勻溶解后，一次性加入氧化劑，再依次滴加還原 劑和分子量調(diào)節(jié)劑的混合水溶液以及不飽和羧酸酯類單體、含氮不飽和烯類單體和不飽和 羧酸單體的混合水溶液，在10?45°C下反應(yīng)2?3h，得到共聚產(chǎn)物； (3) 用氫氧化鈉將共聚產(chǎn)物的pH值調(diào)整到7?8,即得所述聚羧酸保坍劑。
【文檔編號】C08F226/02GK104261722SQ201410531265
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】官夢芹, 方云輝, 蔣卓君 申請人:科之杰新材料集團(tuán)有限公司, 貴州科之杰新材料有限公司