专利名称：一种合成固体聚羧酸减水剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土外加剂的生产方法，尤其涉及一种合成固体聚羧酸减水剂的方法。
背景技术：
减水剂已经成为当前混凝土中不可缺少的第五组份，越来越多的受到重视。聚羧酸减水剂是一种综合性能较好的减水剂品种，其较高的减水率和良好的坍落度保持性，是之前的萘系或脂肪族等减水剂所不能及的。现在聚羧酸减水剂多为10 50%的液体产品， 由于其优越的性能，使其越来越多的用于各种重点工程中。但有时由于工程施工地点较远， 导致运输成本不断的增加，所以发展高浓度或固体聚羧酸产品是降低运输成本和推广聚羧酸减水剂在各地广泛使用的首要条件。公开号CN1844021A，介绍了一种聚羧酸减水剂的静止浓缩方法，但是用这种方法浓缩的聚羧酸减水剂一般浓度也只能达到50%。公开号CN1919772A，介绍了一种粉体聚羧酸减水剂的制备方法，通过将减水剂喷雾，热风干燥来实现。生产过程能耗高，并且聚羧酸减水剂在高温下会发生部分交联，控制不当就会大量挂壁，不仅影响粉体产品的品质而且挂壁物长时间被加热有可能引发燃烧。目前市场上的粉体聚羧酸减水剂一般都是通过喷雾干燥方法得到，但是将其稀释成液体，与同能浓度的液体聚羧酸减水剂相比性能下降幅度较大，这主要是聚羧酸减水剂受热后发生部分交联引起。如果想得到性能优异的聚羧酸粉体产品，只能采用低温的方式， 不破坏聚羧酸减水剂结构的条件下操作。
发明内容
本发明提供了一种合成固体聚羧酸减水剂的方法，其目的在于制备一种新的固体聚羧酸减水剂，克服目前市场上固体聚羧酸剂浓缩效果差，产品性能不佳等缺陷。本发明一种合成固体聚羧酸减水剂的方法通过以下技术方案实现其目的一种合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，采用含有不饱和基团的单体在有机溶剂中反应，在反应结束后加入碱性物质中和并经过离心分离处理，可制备出固含量达到 90 98%的聚羧酸减水剂，最后将所制得的聚羧酸减水剂经过干燥处理得到固体聚羧酸减水剂。在这过程中，聚合反应结束后再加入碱性物质中和，由于中和后物料极性发生较大变化，使物料变得容易与溶剂发生分离，从而实现可通过离心甩干或离心沉降的方式将溶剂与聚羧酸减水剂分离。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述有机溶剂水份含量< 5% (wt% )。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述干燥处理为使用旋转真空干燥设备干燥或在将产物放于通风处阴干。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述干燥处理温度< 50°C。
上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，在反应体系中加入链转移剂和引发剂，根据原料不同选择最佳的添加链转移剂和引发剂，及其添加方式，可以使反应很充分。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述的有机溶剂为醇、芳香烃、不饱和脂肪烃、饱和脂肪烃、酯或酮中的一种或几种。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述引发剂为过硫酸盐、过氧化氢、 偶氮化合物、过氧化物中的一种或几种。过硫酸盐如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵；偶氮化合物如偶氮二-2-甲基丙酰胺氢氯化物、2，2’-偶氮二甲基丙酰胺肟)的盐、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁腈；过氧化物如过氧化苯甲酰、月桂酰过氧化物、枯烯氢过氧化物。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述链转移剂为硫醇、卤化物或不饱和烃中的一种或几种。硫醇类链转移剂如巯基乙酸、巯基乙醇、硫代甘油、硫代羟基乙酸、巯基丙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、硫代苹果酸、2-巯基乙磺酸、丁硫醇、辛硫醇、癸硫醇、月桂基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、环己基硫醇、硫代苯酚、硫代羟基乙酸辛酯、 2-巯基丙酸辛酯、3-巯基丙酸辛酯、巯基丙酸2-乙基己酯、辛酸2-巯基乙酯、1，8_ 二巯基-3，6-二氧代辛烷、癸烷三硫醇和月桂基硫醇；卤化物链转移剂如四氯化碳、四溴化碳、 三氯甲烷、二氯甲烷、溴仿、溴代三氯乙烷；不饱和烃化合物链转移剂如α-松油烯、Y-松油烯、二戊烯、萜品油烯。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述含有不饱和基团的单体为不饱和醇聚醚、不饱和酸、不饱和酸的盐、不饱和酸的酯、不饱和胺、不饱和酰胺、含不饱和基团的磺化物、烯烃中的一种或几种。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述的有机溶剂为醇、芳香烃、不饱和脂肪烃、饱和脂肪烃、酯或酮中的一种或几种，有机溶剂优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、 正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、戊烷、正己烷、环己烷、石油醚、汽油、煤油、柴油、苯、甲苯、 乙苯、混合苯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮。上述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其中，所述碱性物质为液碱、片状氢氧化钠、片状氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等碱金属化合物或有机胺化合物中的一种或几种。采用本发明一种合成固体聚羧酸减水剂的方法，其优点在于1.本发明一种合成固体聚羧酸减水剂的方法采用低温方式制备而成，避免了聚羧酸减水剂因高温喷雾干燥而发生交联，从而破坏了聚羧酸减水剂的结构，使用本方法制得的固体聚羧酸减水剂性能更为优越。2.本发明一种合成固体聚羧酸减水剂的方法制备聚羧酸减水剂固含量高，浓缩效果更佳，易于干燥。3.本发明一种合成固体聚羧酸减水剂的方法的制备工艺流程简单，制备成本低， 可操作性强。
具体实施例方式本发明一种合成固体聚羧酸减水剂的方法采取先在有机溶剂中合成聚羧酸减水剂，反应结束后再加入碱性物质中和，由于中和后聚羧酸减水剂极性发生很大变化，使聚羧酸减水剂与溶剂发生分离，沉淀，最后通过离心甩干或离心沉降的方式将溶剂与聚羧酸减水剂分离，有机溶剂进行回收再二次利用。所得的聚羧酸减水剂固含量能达到90 98%， 再通过真空干燥设备进行干燥，或者在通风处直接阴干从而得到性能优异的固体聚羧酸减水剂产品。实施例原料异丁烯醇聚氧乙烯(65)醚；丙烯酸；溶剂异丁醇；苯；引发剂过氧化苯甲酰；链转移剂巯基丙酸；辛硫醇；中和试剂氢氧化钠；步骤一在带搅拌和升温装置的烧瓶中，投异丁醇120份，苯120份，异丁烯醇聚氧乙烯(6 醚2 份，升温至70°C，加入过氧化苯甲酰1份。将20份丙烯酸溶于22份的异丁醇中混合配成A料；将0. 3份巯基丙酸和0. 2份辛硫醇溶于45份异丁醇配成B料。同时向上述烧瓶中滴加A、B料，控制A料3小时滴完， B料3. 5小时滴完。滴加完成后，熟化物料1小时。步骤二 向烧瓶中加入片状氢氧化钠中和，直至烧瓶中的物料为弱酸性，物料出现分层。这主要是由于中和后物料极性发生了较大变化，物料变得容易与溶剂发生分离，从而物料出现分层现象。步骤三将物料放入自动卸料式离心甩干机内，进行离心甩干，回收溶剂。经测试，得到固含量为95%的聚羧酸固体减水剂产品。将此95%的聚羧酸固体减水剂产品放入到旋转真空干燥设备内，高真空下进行真空干燥，干燥时可以适当升温，控制温度不超过 50°C。真空干燥后即得到含固量为99. 5%的聚羧酸固体减水剂产品。目前市场上的粉体聚羧酸减水剂一般都是通过喷雾干燥方法得到，而在喷雾干燥过程中，温度高达120 200°C，这过程中聚羧酸减水剂会发生部分交联，从而影响到聚羧酸减水剂的效用。我们在以上制备固体聚羧酸减水剂过程中，我们始终保持了较低的反应温度，这样避免了聚羧酸减水剂发生交联，使得获得的固体聚羧酸减水剂在稀释至液体后与同浓度的聚羧酸减水剂的性能不会发生较大变化。应当认识到，上述的实施例仅作为本发明的优选的实施方式的例举而提出，本发明并不仅局限于此，本领域技术人员可以实施的各种简单改进也应当落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，采用含有不饱和基团的单体在有机溶剂中反应，在反应结束后加入碱性物质中和、沉淀，并经过离心分离处理制备聚羧酸减水剂，最后将所制得的聚羧酸减水剂经过干燥处理得到固体聚羧酸减水剂。
2.根据权利要求1所述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，所述有机溶剂水份含量彡5% (wt% )0
3.根据权利要求1所述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，所述干燥处理为使用旋转真空干燥设备干燥或将产物放于通风处阴干。
4.根据权利要求3所述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，所述干燥处理温度彡50°C。
5.根据权利要求1所述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，在反应体系中加入链转移剂和引发剂。
6.根据权利要求5所述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐、过氧化氢、偶氮化合物、过氧化物中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，所述链转移剂为硫醇、卤化物或不饱和烃中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，所述含有不饱和基团的单体为不饱和醇聚醚、不饱和酸、不饱和酸的盐、不饱和酸的酯、不饱和胺、不饱和酰胺、含不饱和基团的磺化物、烯烃中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的合成固体聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为醇、芳香烃、不饱和脂肪烃、饱和脂肪烃、酯或酮中的一种或几种。
全文摘要
本发明提供了一种合成固体聚羧酸减水剂的方法，其技术方案为采用含有不饱和基团的单体在有机溶剂反应，在反应结束后加入碱性物质中和并经过离心分离处理制备聚羧酸减水剂，再将所制得的聚羧酸减水剂经过干燥处理得到固体聚羧酸减水剂。本发明一种固体聚羧酸减水剂采用低温方式制备而成，避免了聚羧酸减水剂因高温喷雾干燥而发生交联，破坏聚羧酸减水剂的结构，从而制得性能更为优越的固体聚羧酸减水剂。
文档编号C08F290/06GK102372828SQ20101026213
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者方剑 申请人:上海台界化工有限公司