专利名称：二元醇酸系混凝土高效减水剂及其生产方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及混凝土二元醇酸系混凝土高效减水剂的生产方法。
技术背景混凝土减水剂是混凝土特别是预拌混凝土中不可缺少的重要组分，目前混凝土减水剂正朝高性能和 环保方向发展，目前，市场上减水剂主要品种是甲醛缩合物如萘系、脂肪族减水剂等，大量应用的萘系 减水剂由于性能的缺陷，尤其是环境保护方面的要求已经越来越不相适应。由于原料和生产控制方面的 原因，萘系等减水剂中游离甲醛含量较高，会对砼构筑物中的室内空气环境造成污染。适应社会发展潮 流的环保型减水剂将是本专业未来发展的主流。 发明内容本发明提供了一种全新的混凝土高效减水剂品种——二元醇酸系混凝土高效减水剂的生产方法，是 用二元醇和二元酸及其磺化产物经过酯化反应合成的聚合物。二元醇与二元酸来源广泛，价格相对低廉，用其生产的混凝土高效减水剂有很高的市场竞争力，该 高效减水剂是按如下步骤生产的(1) 二元醇和/或二元酸经过磺化剂磺化。所述的磺化剂为浓硫酸、三氧化硫、亚硫酸盐、亚硫酸氢 盐、氯磺酸中的一种或者它们的混合物。(2) 将二元酸和二元醇按1: 1 1.2或者1 1.2: 1的摩尔比，在催化剂的催化作用下进行酯化反应4 10小时，然后用碱中和至pH5 8。所述的催化剂为浓硫酸和/或对甲苯磺酸。其化学反应原理如下化学方程式所示 A2 O H0—F 2一0H + HO —C一R, R4 &化学方程式中R1和R2为含1至30个碳原子的烷、烯、炔等脂肪族基团或苯基、萘基、蔥基等芳香 族基团或杂环基团；R3和R4可同时为磺酸基(或磺酸盐基)；或者R3和R4中一个为磺酸基(或磺酸盐基团)，另外一个 为氢原子或含1至100个碳原子的烷、烯、炔等脂肪族基团； Al为氢原子、胺基、鹵素、羟基中一种； A2为氢原子、胺基、卤素中一种； n为2至50。本发明中所述的二元醇为乙二醇、己二醇、苯基乙二醇、甲基甘醇、雌二醇、L(+)-2，3-丁二醇、 2-丁烯-1, 4-二醇、2, 3-丁二醇、D(-)-2, 3-丁二醇、1， 4-丁二醇、甲基三亚甲基二醇、双羟甲基乙 炔、2, 5-二甲基-2, 5-已二醇、甘醇、1-硫甘油、a-氯甘油、频哪醇、羟基香茅醇、三甘醇、a-烯丙 基甘油醚、新戊二醇、溴硝醇、 一縮二丙二醇、 一縮双丙二醇、乙炔雄烯二醇等。本发明中所述的二元酸为丙二酸、壬二酸、戊二酸、辛二酸、漠丁二酸、草酸、对苯二酸、二羟基 酒石酸、反丁烯二酸、癸二酸、琥珀酸、己二酸、L-酒石酸、D-酒石酸、十二烷二酸、天冬氨酸、衣康 酸、左旋谷氨酸、萘二酸等。
具体实施方式
为了更好地说明本发明所述的生产方法，下面通过具体实例进一步描述本发明，但本发明包括且非 仅限于以下实施例。3W加热 II f I II I 1一C一OH-^ H()—C十R，一C一O—R2|-OH + '、 H20催化剂实施例一在500ml三口烧瓶中，加入对苯二酸83g,加热熔化，加入98%浓硫酸60g磺化1. 5 2h;再加入 2, 5-二甲基-2， 5-己二醇80g，在110 130。C保温3 6h;然后用碱中和至pH5 8。实施例二在500ml三口烧瓶中，加入对苯二酸83g，加热熔化，加入98%浓硫酸60g磺化1. 5 2h;再加入 2, 5-二甲基-2， 5-已二醇37g，甲基三亚甲基二醇23g，在100 12(TC保温4 6h;然后用碱中和至 pH5 8。实施例三在500ral三口烧瓶中，加入苯基乙二醇69g,加热熔化，加入98%浓硫酸60g磺化2h;再加入甲基三 亚甲基二醇45g，在100 12(TC保温5 6h;然后用碱中和至pH5 8。
权利要求
1.二元醇酸系混凝土高效减水剂是由二元醇和二元酸及其磺化产物酯化而成的高分子聚合物，其分子结构如通式(1)所示。通式(1)中R1利R2为含1至30个碳原子的烷、烯、炔等脂肪族基团或苯基、萘基、蒽基等芳香族基团或杂环基团；R3和R4可同时为磺酸基(或磺酸盐基)；或者R3和R4中一个为磺酸基(或磺酸盐基团)，另外一个为氢原子或含1至50个碳原子的烷、烯、炔等脂肪族基团；A1为氢原子、胺基、卤素、羟基中一种；A2为氢原子、胺基、卤素中一种；n为2至50。
2.权利要求1中所指的二元醇、二元酸的分子结构分别如通式(2)和通式(3)所示。<formula>formula see original document page 2</formula>(3)通式(2)和通式(3)中&、 R2、 A,、 A2所代表的基团同权利要求l;R3'和R4'为氢原子或含1至50个碳原子的垸、烯；炔等脂肪族基团。
3. 权利要求1中所指的二元醇酸系混凝土高效减水剂是由二元醇和二元酸这两种单体按摩尔比1~1.2: 1或者1: 1~1.2，其中二元醇和二元酸这两种单体中经过磺化且具有磺酸基(或磺酸盐基)的单体占单体 总量摩尔比的20%~80%。
4. 二元醇、二元酸的磺化剂是浓硫酸、三氧化硫、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、氯磺酸中的一种或者几 种的混合物。
5.权利要求1中所指的二元醇酸系混凝土高效减水剂的生产方法是二元醇和/或二元酸经过磺化剂 磺化后，再将二元酸和二元醇按1: 1 1.2或者1 1.2: 1的摩尔比，以浓硫酸和/或对甲基苯磺酸作催 化剂，在60 160'C进行酯化反应4 10小时，然后用碱中和至pH5 8。
全文摘要
二元醇酸系砼高效减水剂，是由二元醇和二元酸及其磺化物经过酯化反应生成的高分子聚合物，具有原材料来源广泛、分散性能优良等特点，属于高效减水剂。由于反应过程中未使用到甲醛等有害人体和环境的有毒物质，生产过程中无“三废”产生，能做到清洁生产，碱含量几乎为零，是一种绿色环保型高性能的高效减水剂。
文档编号C04B24/28GK101255033SQ200710168700
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月10日 优先权日2007年12月10日
发明者刘志茂, 吴文贵, 孙克平, 徐芬莲, 文 杨, 燕 杨, 军 王, 雷 邓, 景 陈, 顾晴霞, 波 黄 申请人:中建三局建设工程股份有限公司