專利名稱：一種超支化聚羧酸共聚物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及砂漿或混凝土用超塑化劑，具體地說是涉及一種新型聚羧酸高性能減水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚羧酸超塑化劑被稱為第三代混凝土超塑化劑，具有摻量低、減水率高、分子結(jié)構(gòu)設(shè)計自由度大、環(huán)境友好等優(yōu)點，成為二十一世紀混凝土外加劑領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展重點。目前，國內(nèi)外開發(fā)的聚羧酸超塑化劑大多為(甲基)丙烯酸/酯共聚物或烯基聚乙二醇/馬來酸/丙烯酸共聚物減水劑，這兩類減水劑的分子結(jié)構(gòu)大多呈梳型，具有制備工藝簡單、成本低、坍落度保持性能好等優(yōu)點，但是仍然滿足不了現(xiàn)代混凝土工程對高性能減水劑的要求。因此，開發(fā)星型結(jié)構(gòu)、超支化結(jié)構(gòu)等新型結(jié)構(gòu)的聚羧酸類超塑化劑，提升其分散性能、分散保持性能，成為聚羧酸超塑化劑的研究方向之一。CN 101580353報道了一種超支化聚羧酸超塑化劑及其制備方法，由(甲基)丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯磺酸鈉、烯丙基聚氧乙烯醚在引發(fā)劑偶氮二氰基戊酸作用下生成共聚物主鏈，再由(甲基)丙烯酸與乙二胺反應形成超支化共聚物。該產(chǎn)品具有摻量低、減水率高、坍落度損失小等優(yōu)點，但是制備工藝復雜，需經(jīng)聚合、減壓蒸餾、縮合、水解回流、分離提純等步驟，同時用到多種有機溶劑，生產(chǎn)成本較高，也容易造成環(huán)境污染。CN 102093520報道了一種超支化聚羧酸超塑化劑及其制備方法，由烯基聚乙二醇醚、烯基聚乙二醇巰基羧酸酯與馬來酸、丙烯酸等不飽和羧酸單體共聚而成，作為水泥分散劑時在較低摻量下對水泥仍具有良好的分散能力、較高的減水率和良好的坍落度保持能力。但是烯基聚乙二醇巰基羧酸酯的制備需在較高溫度下進行，易破壞其中的不飽和雙鍵與巰基，從而降低了其應用性能。CN 102504247報道了一種超支化聚合物、超支化型聚羧酸超塑化劑及其制備方法，先由烯基胺與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸鈉加成反應得到中間體，再與甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇雙(甲基)丙烯酸酯共聚得到，具有減水率高、坍落度保持性能好等優(yōu)點。但是，其制備過程中仍用到有機溶劑，易造成環(huán)境污染，同時提高生產(chǎn)成本。因此，現(xiàn)在已知的技術(shù)包含了一些作為混凝土減水劑的超支化聚羧酸超塑化劑的結(jié)構(gòu)和制備方法。但是由于原材料、工藝路線等的原因，其經(jīng)濟性和環(huán)保性制約了其工業(yè)化的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新結(jié)構(gòu)的超支化聚羧酸超塑化劑及其制備方法。本發(fā)明的超支化聚羧酸共聚物含有下列單體結(jié)構(gòu)單元a)至少一種具有通式(I)的不飽和聚醚即單體A
權(quán)利要求
1.一種含有下列單體結(jié)構(gòu)單元的超支化聚羧酸共聚物 a)至少一種具有通式(I)的不飽和聚醚即單體A
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超支化聚羧酸共聚物，其特征在于共聚物中的單體組成含有 a)10 60摩爾％的單體A ； b)5 60摩爾％的單體B ； c)30 85摩爾％的單體C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的超支化聚羧酸共聚物，其特征在于其的重均分子量是15000 90000。
4.一種制備權(quán)利要求I所述超支化聚羧酸共聚物的方法，其特征在于該方法是將所述的單體A、單體B、單體C在20 110°C和引發(fā)劑存在的條件下進行自由基聚合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備超支化聚羧酸共聚物的方法，其特征在于所述的引發(fā)劑為熱分解引發(fā)劑或氧化還原引發(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、叔丁基過氧化氫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，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備超支化聚羧酸共聚物的方法，其特征在于所述的引發(fā)劑加入到反應混合物體系中的熱分解引發(fā)劑用量為單體總重量的O. 2% 10. 0%，加入到反應混合物體系中的還原劑用量為單體總重量的0% 8. 0%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超支化聚羧酸共聚物及其制備方法，該共聚物的單體結(jié)構(gòu)單元包括a)至少一種具有通式(1)的不飽和聚醚(單體A)；b)至少一種具有通式(2)的不飽和聚醚馬來酸單酯(單體B)；c)至少一種具有通式(3)的不飽和羧酸或不飽和羧酸酐(單體C)；其制備方法包含單體A、單體B、單體C在20～110℃和引發(fā)劑存在的條件下進行自由基聚合的步驟。本發(fā)明的制備方法工藝路線簡單，生產(chǎn)過程環(huán)保無污染，產(chǎn)品同時具有高減水率和高保坍性能。
文檔編號C08F283/06GK102964533SQ20121053249
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者馮中軍, 傅樂峰 申請人:上海三瑞高分子材料有限公司