專利名稱：酰胺基交聯(lián)聚羧酸化合物及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用作交聯(lián)減水劑的化合物，尤其涉及一種酰胺基交聯(lián)聚羧酸化合物及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用、尤其在減水劑領(lǐng)域的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
減水劑是使用最廣泛，用量最大的一種混凝土外加劑，該類化合物可以通過(guò)空間位阻效應(yīng)和靜電斥力效應(yīng)顯著提高水泥的分散性，減少拌合水的用量，并能改善混凝土的結(jié)構(gòu)，從而提高混凝土的力學(xué)性能。減水劑自問(wèn)世以來(lái)，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展過(guò)程，分別是木質(zhì)磺酸鹽類減水劑、萘系減水劑和聚羧酸系高效減水劑。聚羧酸系減水劑由于其具有較高的減水性能、較好的適應(yīng)性、較好的保塑性和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)萘系減水劑，特別在一些大型工程和特種工程中，由于對(duì)混個(gè)凝土的性能一般有特殊要求，因此聚羧酸系減水劑往往起著不可替代的作用。聚羧酸高效減水劑的報(bào)道最早見(jiàn)于日本觸媒公司的專利中，因其優(yōu)異的性能很快得到推廣，特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用廣泛，例如，在日本，聚羧酸減水劑的使用量已經(jīng)超過(guò)80%，基本取代了傳統(tǒng)萘系減水劑。但國(guó)內(nèi)聚羧酸減水劑的發(fā)展較晚，大量工程仍然使用萘系減水劑和木質(zhì)磺酸鹽類減水劑，聚羧酸減水劑的應(yīng)用還有待進(jìn)一步推廣。隨著國(guó)家一系列政策的提出，如2005年鐵道部《客運(yùn)專線混凝土外加劑暫行條例》的出臺(tái)，明確高速鐵路建設(shè)必須使用聚羧酸高性能減水劑。因此聚羧酸減水劑的發(fā)展前景十分廣泛。目前已有的聚羧酸減水劑也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，主要是隨著混凝土原材料品質(zhì)的波動(dòng)，混凝土的工作性能會(huì)表現(xiàn)出明顯的起伏，其中在坍落度損失方面表現(xiàn)得尤為明顯，目前解決這類問(wèn)題的方法主要是通過(guò)調(diào)整配合比，采用增加聚羧酸減水劑的用量，但是這些措施或是操作上很繁瑣，或是成本增加，或是容易導(dǎo)致事故。緩釋型減水劑可以逐步釋放減水劑分子，從而明顯提高混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失，但該類研究相對(duì)較少，北京工業(yè)大學(xué)的王子明教授課題組報(bào)道了一種緩釋型聚羧酸減水劑，該減水劑經(jīng)過(guò)I 2小時(shí)的緩慢釋放達(dá)到混凝土的最大坍落度較好的解決了預(yù)拌混凝土坍落度損失大的問(wèn)題。日本觸媒、德國(guó)巴斯夫以及國(guó)內(nèi)一些企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)也報(bào)道了一些緩釋型聚羧酸減水劑。緩釋型減水劑按照機(jī)理可分為物理緩釋和化學(xué)緩釋兩種，其中，物理緩釋主要是將減水劑分子包覆于載體內(nèi)部，如專利CN101337785A公開(kāi)的緩釋型減水劑，將層狀雙金屬氫氧化物的焙燒產(chǎn)物加入到減水劑溶液中，層狀結(jié)構(gòu)重建過(guò)程中將減水劑包入層間，其受環(huán)境影響較大，拌合操作和釋放控制也有一定的困難；化學(xué)緩釋主要依靠酯基、酸酐等在堿性條件下可水解的基團(tuán)或通過(guò)形成配合物進(jìn)行緩釋，目前化學(xué)緩釋型減水劑報(bào)道很少。由于化學(xué)緩釋型減水劑具有極其優(yōu)異的性能，以及誘人的應(yīng)用前景，因此，研發(fā)這一類減水劑、以及用于這類減水劑的化合物具有極為重要的意義。
權(quán)利要求
1.一種酰胺基交聯(lián)聚羧酸化合物，其特征在于，所述化合物具有分子式(I)或(II)所示的結(jié)構(gòu)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其特征在于，d (a+b/2)=l : 3 7 : I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化合物，其特征在于，d: C=I : 0.5 I : 2。
4.一種生產(chǎn)酰胺基交聯(lián)聚羧酸化合物的方法，其特征在于，步驟包括 步驟 1，CH2 = C(Rl)-COOH' HOOC-CH=CH-COOMl、CH2=C (R3)-A-(B-O) n-R4、CH2=C (R2)-CH2-S03M2共聚反應(yīng)，得到聚羧酸單鏈減水劑； 步驟2，步驟I中得到的單鏈減水劑的羧基與二胺或多胺化合物反應(yīng)，進(jìn)行交聯(lián)，得到所述生產(chǎn)酰胺基交聯(lián)聚羧酸化合物； 其中，R1、R2、R3、R4、A、B、M1、M2與權(quán)利要求I中相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟I中所述共聚反應(yīng)中，使用的引發(fā)劑為過(guò)硫酸、過(guò)硫酸鹽中的任意一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，過(guò)硫酸鹽用量為步驟I中共聚單體總重量的 O. 5 5. 0%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟2的反應(yīng)體系中，還加入至少一種羧基活化劑、和/或至少一種縮合劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，羧基活化劑與縮合劑摩爾比為I: I 5 I0
9.一種如權(quán)利要求I所述化合物在減水劑中的應(yīng)用。
10.一種酰胺基交聯(lián)聚羧酸減水劑，其特征在于，所述減水劑包括至少一種如權(quán)利要求I中所述的化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種酰胺基交聯(lián)聚羧酸化合物、及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用，首先，CH2=C(R1)-COOH、HOOC-CH=CH-COOM1、CH2=C(R3)-A-(B-O)n-R4、CH2=C(R2)-CH2-SO3M2共聚反應(yīng)，得到聚羧酸單鏈減水劑；然后，將得到的單鏈減水劑的羧基與二胺或多胺化合物反應(yīng)，進(jìn)行交聯(lián)，得到所述生產(chǎn)酰胺基交聯(lián)聚羧酸化合物；能夠在堿性環(huán)境下逐漸水解，聚羧酸分子恢復(fù)單鏈?zhǔn)釥罱Y(jié)構(gòu)，作為減水劑使用，可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不斷補(bǔ)充可以被水泥顆粒吸附的聚合物分子。
文檔編號(hào)C08K5/17GK102924733SQ20121045849
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者朱偉亮, 邵越峰, 邵田云 申請(qǐng)人:上海臺(tái)界化工有限公司