一種高性能聚羧酸減水劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能聚羧酸減水劑，該聚羧酸減水劑具有結(jié)構(gòu)式(Ⅰ)的結(jié)構(gòu)通式，本發(fā)明還提供一種高性能聚羧酸減水劑的制備方法，除聚醚大單體、不飽和羧酸單體外，加入不飽和磷酸酯單體、得到產(chǎn)物即為具有磷酸酯結(jié)構(gòu)的高性能聚羧酸減水劑。本發(fā)明公開的聚羧酸減水劑制備工藝安全簡單、綠色環(huán)保、能耗低、成本低，適合工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。其中，R1為-H、-COO-或-CH2COO-；R2為-H或-CH3；R3為-H或-CH3；R4為-H或-CH3；R5為-H或-CH3；R6為-CH2-或-CH2CH2-；X、Y、Z和n均為整數(shù)，X＝1-100，Y＝1-100，Z＝1-100，n＝22-53。
【專利說明】-種高性能聚錢酸減水劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及混凝±【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種高性能聚駿酸減水劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 高性能混凝±因高工作性、高強(qiáng)和高耐久性及體積穩(wěn)定性等特性，廣泛應(yīng)用于各 大橋梁、公路、隧道和大型建筑等工程建設(shè)，其中，減水劑是構(gòu)成高性能混凝±不可或缺的 組分之一。聚駿酸減水劑具有慘量低、減水率高、巧落度保持性好、分子結(jié)構(gòu)設(shè)計自由度大、 環(huán)境友好等優(yōu)點，被譽(yù)為第H代混凝±超塑化劑，成為混凝±外加劑領(lǐng)域研究的熱點和開 發(fā)的重點。
[0003] 目前，國內(nèi)外聚駿酸減水劑產(chǎn)品有兩大類，離類和醋類，醋類的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、反 應(yīng)溫度高、生產(chǎn)周期長、能耗大，成本高，且為提高醋化率使用的揮發(fā)性有機(jī)溶劑多，危害性 高、環(huán)境污染大，產(chǎn)品的減水率也相對離類較低，但保巧性和適應(yīng)性較好。離類則具有生產(chǎn) 操作安全簡單、生產(chǎn)周期短、能耗低、成本低和環(huán)境友好等特點，且產(chǎn)品的減水率較高，但保 巧和適應(yīng)性略差。因此，在保證離類聚駿酸減水劑優(yōu)點的同時，國內(nèi)外很多報道主要研究重 點在于提高其保巧性和適應(yīng)性。
[0004] 專利CN 102268121 A將2-甲基丙帰醇聚氧己帰基離、2-丙帰醜胺-2-甲基丙賴 酸、甲基丙帰酸和過硫酸饋在60-10(TC溫度下進(jìn)行水溶液自由基聚合，制備了一種高減水 率高巧落度保持性的聚駿酸減水劑。專利CN 103788310 A W異戊帰醇聚氧己帰聚氧丙帰 離、馬來酸酢、丙帰酸輕己醋為原料，W雙氧水為引發(fā)劑，甲酵合次硫酸氨軸、硫酸亞鐵為工 催化劑，W琉基丙酸或琉基己酸為分子量調(diào)節(jié)劑，在5-4CTC溫度下引發(fā)自由基聚合，制備了 一種聚駿酸系緩釋型減水劑。專利CN 103641959 A通過使用5-50份聚氧己帰基離、1-10 份丙帰酸、1-10份甲基丙帰酸醋、0. 3-3份質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的雙氧水和1-10份質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% 琉基己醇溶液在8(TC溫度下反應(yīng)3小時，制備了一種緩釋型聚駿酸減水劑。盡管通過上述 研究，解決了離類聚駿酸保巧性和適應(yīng)性相對離類較差的問題，但在一定程度上削弱了離 類自身具有的慘量低、減水率高的優(yōu)勢，使得其慘量提高、混凝±綜合性能受影響，工程質(zhì) 量難W保證。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種高性能聚駿酸減水劑及 其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為；一種高性能聚駿酸減水劑，該聚駿酸減水劑具有結(jié)構(gòu)式 (I)的結(jié)構(gòu)通式：
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種高性能聚羧酸減水劑，其特征在于：該聚羧酸減水劑具有結(jié)構(gòu)式（I )的結(jié)構(gòu) 通式：
其中，R1 為-H、-COO-或-CH2COO- ;R2 為-H 或-CH3 ;R3 為-H 或-CH3 ;R4 為-H 或-CH3 ; R5 為-H 或-CH3 ;R6 為-CH2-或-CH2CH2- ;X、Y、Z 和 η 均為整數(shù)，X = 1-100, Y = 1-100, Z = 1-100, η = 22-53。
2. 如權(quán)利要求1所述的高性能聚羧酸減水劑，其特征在于：該聚羧酸減水劑的分子量 為 30000-80000。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種高性能聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟 為： a. 取原料聚醚大單體、不飽和磷酸酯單體、不飽和羧酸單體、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，其中 各原料的摩爾百分含量分別為：聚醚大單體15-25%、不飽和磷酸酯單體1-10%、不飽和羧 酸單體65-70%、引發(fā)劑1-5%、鏈轉(zhuǎn)移劑1-3%，各原料摩爾百分含量之和為100% ; b. 將上述原料與水在40-80°C下反應(yīng)4-6小時,所用水的質(zhì)量與上述原料總質(zhì)量比為 1-10 :1，然后降溫至35-40°C，并加入中和劑，調(diào)節(jié)pH值至6-8,得到產(chǎn)物即為具有磷酸酯結(jié) 構(gòu)的高性能聚羧酸減水劑。
4. 如權(quán)利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：所述聚醚大單體 為分子量在1000-3000之間的烯丙基聚氧乙烯基醚、甲基烯丙基聚氧乙烯基醚或異戊烯基 聚氧乙烯基醚中的一種。
5. 如權(quán)利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：所述不飽和磷酸 酯單體為丙烯酰氧乙基磷酸酯、丙烯酰氧丙基磷酸酯、甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯或甲基丙 烯酰氧丙基磷酸酯中的一種或多種。
6. 如權(quán)利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：所述不飽和羧酸 單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、富馬酸或衣康酸中的一種或多種。
7. 如權(quán)利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：所述引發(fā)劑為過 硫酸銨、雙氧水-抗壞血酸、過硫酸銨-亞硫酸鈉、過硫酸銨-亞硫酸氫鈉、雙氧水-吊白塊、 雙氧水-次磷酸鈉中的一種或多種。
8. 如權(quán)利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：所述鏈轉(zhuǎn)移劑為 巰基乙酸、巰基丙酸、巰基乙醇、正十二硫醇、甲基丙烯磺酸鈉中的一種或多種。
9. 如權(quán)利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：所述水為自來水 或去離子水。
10. 如權(quán)利要求3所述高性能聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于：所述中和劑為質(zhì) 量分?jǐn)?shù)32%的氫氧化鈉溶液、氨水或乙二胺溶液。
【文檔編號】C08F222/02GK104261719SQ201410382693
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】張鴻, 李順凱, 屠柳青, 高玉軍, 王文榮, 石韌 申請人:中交武漢港灣工程設(shè)計研究院有限公司, 中交二航武漢港灣新材料有限公司, 中交第二航務(wù)工程局有限公司