精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯及其制备方法及应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯，其结构式表示如下：本发明还公开了该结构式的制备方法。本发明提供的精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯用于减水剂，通过利用氨基酸对减水剂大单体的长链进行了修饰，有效增强减水剂分子的吸附-络合和空间位阻作用，同时增加了减水剂的功效，使其兼具减水、缓蚀等功能。
【专利说明】精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯及其制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于水泥或者混凝土的外加剂单体，具体涉及一种用于合成混凝土减水剂 聚合物的单体以及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 精氨酸是一种a氨基酸，亦是20种普遍的自然氨基酸之一。精氨酸的来源非常 广泛，可以从任何含有蛋白质的食物中摄取，如肉类、家禽、奶酪产品、鱼类等。而含有大量 精氨酸的食物则包括有巧克力、花生及核桃。
[0003] 精氨酸通常用于医药方面，在以下各种过程中都有着重要的角色：细胞分裂、伤口 复原、排出氨、免疫功能、分泌激素。大多数人对精氨酸保健品反应良好，但是仍有少数人在 持续使用几个月后会出现明显副作用。过敏反应是最常见的精氨酸副作用，注射液形式最 常见。
[0004] 2013年，朱伟亮的发明专利（申请公布号CN103588655A)中对聚羧酸减水剂进行 了氨基酸改性，用氨基酸与不饱和醇合成了一种不饱和酯，作为减水剂的短链在混凝土的 混凝保坍方面效果显著，但是此类不饱和酯分子量小，短链单体用量较大，极性基团少。本 发明意在利用氨基酸的羧基和甲基丙烯酸的羧酸基分别对聚乙二醇的两个端羟基进行酯 化，合成一种精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯AMPA。AMPA因分子中烃基不饱和键的可 聚合反应性，可作为聚羧酸减水剂的合成的单体。合成减水剂时，分子中烃基不饱和键发生 聚合反应成聚羧酸，聚羧酸中的多个氨基、亚氨基、磺酸基、支链和长主链等通过吸附-络 合、分散、湿润润滑和产生空间位阻等共同作用，提高混凝土缓凝、减水和对钢筋阻锈缓蚀 效果。
【发明内容】
[0005] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种含有氨基或亚氨基、 磺酸基、酯基以及碳碳双键等多种基团的精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯，同时本发 明还提供了该精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法。
[0006] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的一种用下列结构式表示的是精氨 酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯AMPA:
[0007]
【权利要求】
1. 一种精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯，其特征在于：
上式中，η为5?455或者分子量为200-20000。
2. -种根据权利要求1所述精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯的制备方法，其特征 在于：包括以下步骤： 1) 按摩尔比称取精氨酸Arg:对甲苯磺酸p-TSA = 1:2,置于锥形瓶中充分混合，加热 搅拌至混合物反应后呈透明状态，得到产物精氨酸对甲苯磺酸盐Arg-(ρ - TSA)，反应式如 下式（a):
2) 按摩尔比称取 Arg-(p - TSA) : PEG = I: (I. 1 ?L 5)，催化剂 p-TSA 占 Arg-(p - TSA) 和PEG总质量的1 %?3 %，105?115°C温度下将Arg- (p - TSA)溶液滴加到PEG与p-TSA的 混合液中，保温反应7?9h，得到产物精氨酸聚乙二醇酯对甲苯磺酸盐APA，反应式如（b):
3)按摩尔比称取APA = MA= I: (I. 1?2)，催化剂p-TSA占 APA和MA总质量的I %? 3%，阻聚剂对苯二酚HQ占 MA质量的0. 5%?2%，110?120°C温度下将MA滴加到APA、 p - TSA和HQ的混合液中，保温反应5?7h，得到产物精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯 AMPA，反应式（c):
3. 根据权利要求2所述AMPA的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中精氨酸含有两个 伯氨基，容易与羧基成内盐，为游离出羧基，需要两倍摩尔量的对甲苯磺酸与伯氨基成盐。
4. 根据权利要求2所述的AMPA的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中MA采用滴 加方式加入到反应物中，HQ占 MAA质量的0. 5%?2%，可以避免凝胶现象的发生。
5. -种根据权利要求2所述的AMPA的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中酯化 率的测定采用乙酸乙酯析出产品的方法，用无水乙醇充分溶解（b)反应产物后，加入乙酸 乙酯，振荡均匀，静置分层，分液取下层橙红色物质；旋转减压蒸去除溶液中残留的乙酸乙 酯-乙醇溶剂，得到产物APA，干燥后准确称量，计为m，将反应前称取的精氨酸质量计为M。 则氨基酸的羧基酯化率=酯化反应消耗的羧基总量/反应前的羧基总量，数学表达式为
,式中174为精氨酸的摩尔质量，1500为APA分子的摩尔质量。
6. 根据权利要求2所述的AMPA的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中酯化率的测定 采用乙酸乙酯析出产品的方法，用无水乙醇充分溶解（c)反应产物后，加入乙酸乙酯，振荡 均匀，静置分层，分液取下层橙红色物质；旋转减压蒸去除溶液中残留的乙酸乙酯-乙醇溶 齐II，得到未参加反应的APA，干燥后准确称量，计为m 2，将反应前称取的APA质量计为IIi1。则 APA的酯化率=(反应前的APA质量-未反应的APA质量）/反应前的APA质量，数学表达 式为
7. 根据权利要求1所述精氨酸封端的聚乙二醇甲基丙烯酸酯可在混凝土减水剂上的 应用。
【文档编号】C08G65/48GK104387574SQ201410536283
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】彭银仙, 徐庆涛, 崔崇 申请人:江苏科技大学