一种丙烯酸酯类聚合物接枝共聚脂肪酸乙烯酯制备聚羧酸减水剂的方法_2

文档序号:8312081阅读:来源:国知局
与步骤(1)中所述的丙烯酸酯的摩尔比为 2-10:1 ;步骤(4)中所述的无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾,用量与水解所用水的摩尔比为 0.001-0.01:1。本发明方法与现有技术相比具有以下有益效果:
[0019] 1.本发明从分子结构设计理论出发,通过接枝聚合,经醇解和水解后形成以聚丙 烯酸为主链、以聚脂肪酸乙烯酯衍生物为侧链结构的梳状聚羧酸减水剂,其结构类似于传 统梳状聚羧酸减水剂,是减水剂方向上的又一次创新和突破,为后续深层次开发新品种聚 羧酸减水剂拓宽了思路和方向。
[0020] 2.合成的聚羧酸减水剂具有梳状的结构,其聚羧酸主链吸附在水泥粒子表面,聚 乙烯醇侧链发挥着良好的空间位阻效应,在防止水泥凝聚、提高水泥净浆稳定性上有着良 好的效果。该产品是一种具有独特优势的梳状结构聚羧酸减水剂,具有很好的应用前景和 市场竞争力。
[0021] 3.本产品的合成方法与传统聚羧酸减水剂相比,反应所需原料更加常见易得,非 常廉价,整个反应过程简单可控,所用自由基溶液聚合、接枝聚合、醇解步骤也均为普通操 作工艺,无需特殊操作和昂贵试剂,对设备和实验环境无特殊要求,易于实现工业化生产。
[0022] 4.本产品制备过程能耗低、安全环保、条件温和、清洁无污染、无毒无害,合成方法 简单易行,使用的脂肪酸乙烯酯价格便宜,降低了产品的成本,丰富了原料的多样性,摆脱 了减水剂产业对环氧乙烷和环氧丙烷的依赖性,提高了产品竞争力和发展前景。
[0023] 5.本发明合成的聚羧酸减水剂具有良好的和易性、减水分散能力和保坍效果,在 较低掺量下就能表现出比较好的流动性和保持能力,并且对不同品种的水泥表现出很强的 适应性。此外,本产品状态稳定,高浓度下静置后不分层、低温存储后不结晶且性能不受影 响。该合成方法在具有简单直接等优点的同时,合成的产品依然具有优异的各项性能指标, 有利于工业化生产,具有很好的经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述,但本发明的实施不限于此。
[0025] 实施例1
[0026] 首先将200g甲醇加入到反应器中,升温至60°C,加入3. 489g异丙醇,再滴加100g 丙烯酸甲酯和〇. 288g偶氮二异庚腈混合后的溶液10小时,滴加结束后继续恒温反应0. 5 小时后减压蒸馏脱去甲醇,得到聚合产物聚丙烯酸甲酯。取90g得到的聚合产物聚丙烯酸 甲酯加入到反应器中,再加入450g水、22. 2g月桂酸钠、9. 42g异丙醇,升温至50°C,搅拌10 分钟待其混合均匀,然后分别滴加357. 96g 丁酸乙烯酯和567g质量分数为5%的过硫酸钾 水溶液10小时,滴加结束后继续恒温反应3小时,降温至25°C,在得到的混合乳液中加入 饱和氯化钠溶液破乳,再用去离子水洗涤2次,干燥后得到接枝共聚物聚丙烯酸甲酯-g-聚 丁酸乙烯酯。将447. 96g接枝共聚物聚丙烯酸甲酯-g-聚丁酸乙烯酯加入到200. 96g甲 醇中,升温至30°C,加入2. 512g氢氧化钠,醇解120分钟,醇解完成后减压蒸馏脱去甲醇溶 剂及副产物,干燥后得到接枝共聚物聚丙烯酸甲酯-g_聚乙烯醇。将228. 16g聚丙烯酸甲 酯-g-聚乙烯醇加入到37. 6812g水中,升温至30°C,加入0. 84g氢氧化钠,水解120分钟, 水解完成后减压蒸馏脱去水溶剂及副产物,干燥后加入320. 25g水得到40%质量百分比浓 度的聚羧酸减水剂溶液。
[0027] 实施例2
[0028] 将实施例1中得到的40%质量百分比浓度的减水剂溶液在6°C下存放15天后,测 定其实施效果。
[0029] 实施例3
[0030] 首先将300g乙醇加入到反应器中,升温至70°C,加入0. 06g异丙醇,再滴加100g 丙烯酸乙酯和8. 2g偶氮二异丁腈混合后的溶液8小时,滴加结束后继续恒温反应5小时 后减压蒸馏脱去乙醇,得到聚合产物聚丙烯酸乙酯。取90g得到的聚合产物聚丙烯酸乙酯 加入到反应器中,再加入4500g水、55. 5g月桂酸钠、18. 18g正十二烷基硫醇,升温至60°C, 搅拌15分钟待其混合均匀,然后分别滴加1026g 丁酸乙烯酯和142. 8g质量分数为20%的 过硫酸钾水溶液8小时,滴加结束后继续恒温反应5小时,降温至30°C,在得到的混合乳液 中加入饱和氯化钙溶液破乳,再用去离子水洗涤4次,干燥后得到接枝共聚物聚丙烯酸乙 酯-g_聚丁酸乙烯酯。将1116g接枝共聚物聚丙烯酸乙酯-g_聚丁酸乙烯酯加入到1472g 乙醇中,升温至40°C,加入16. 128g氢氧化钾,醇解90分钟,醇解完成后减压蒸馏脱去乙醇 溶剂及副产物,干燥后得到接枝共聚物聚丙烯酸乙酯-g_聚乙烯醇。将486g聚丙烯酸乙 酯-g_聚乙烯醇加入到54g水中,升温至40°C,加入0. 2g氢氧化钾,水解90分钟,水解完成 后减压蒸馏脱去水溶剂及副产物,干燥后加入691. 2g水得到40%质量百分比浓度的聚羧 酸减水剂溶液。
[0031] 实施例4
[0032] 将实施例3中得到的40%质量百分比浓度的减水剂溶液在6°C下存放20天后,测 定其实施效果。
[0033] 实施例5
[0034] 首先将400g对二甲苯加入到反应器中,升温至100°C,加入5. 3146g正十二烷基硫 醇,再滴加l〇〇g丙烯酸丙酯和2. 56g过氧化二叔丁基混合后的溶液6小时,滴加结束后继 续恒温反应3小时后减压蒸馏脱去二甲苯,得到聚合产物聚丙烯酸丙酯。取90g得到的聚 合产物聚丙烯酸丙酯加入到反应器中,再加入4000g水、19. 584g十二烷基磺酸钠、9. 076g 巯基乙酸,升温至95°C,搅拌30分钟待其混合均匀,然后分别滴加1973g丙酸乙烯酯和 75. 15g质量分数为40%的过硫酸钠水溶液1小时,滴加结束后继续恒温反应5小时,降温 至40°C,在得到的混合乳液中加入饱和氯化铝溶液破乳,再用去离子水洗涤5次,干燥后得 到接枝共聚物聚丙烯酸丙酯-g_聚丙酸乙烯酯。将2063g接枝共聚物聚丙烯酸丙酯-g-聚 丙酸乙烯酯加入到4735. 2g丙醇中,升温至50°C,加入18. 94g氢氧化钠,醇解10分钟,醇解 完成后减压蒸馏脱去丙醇溶剂及副产物,干燥后得到接枝共聚物聚丙烯酸丙酯-g_聚乙烯 醇。将958. 12g聚丙烯酸丙酯-g-聚乙烯醇加入到71.03g水中,升温至50°C,加入0. 32g 氢氧化钠,水解60分钟,水解完成后减压蒸馈脱去水溶剂及副产物,干燥后加入2158. 2g水 得到30%质量百分比浓度的聚羧酸减水剂溶液。
[0035] 实施例6
[0036] 将实施例5中得到的30%质量百分比浓度的减水剂溶液在6°C下存放30天后,测 定其实施效果。
[0037] 实施例7
[0038] 首先将500g乙二醇加入到反应器中,升温至130°C,加入3. 16g正十二烷基硫醇, 再滴加l〇〇g丙烯酸丁酯和5. 67g过氧化二苯甲酰混合后的溶液1小时,滴加结束后继续恒 温反应5小时后减压蒸馏脱去乙二醇,得到聚合产物聚丙烯酸丁酯。取90g得到的聚合产物 聚丙烯酸丁酯加入到反应器中,再加入3000g水、16. 2g十二烷基硫酸钠、14. 84g巯基丙酸, 升温至80°C,搅拌20分钟待其混合均匀,然后分别滴加1406g丙酸乙烯酯和49. 88g质量分 数为50%的过硫酸铵水溶液6小时,滴加结束后继续恒温反应2小时,降温至25°C,在得到 的混合乳液中加入饱和氯化钙溶液破乳,再用去离子水洗涤5次,干燥后得到接枝共聚物 聚丙烯酸丁酯-g_聚丙酸乙烯酯。将1496g接枝共聚物聚丙烯酸丁酯-g-聚丙酸乙烯酯加 入到4480g甲醇中,升温至60°C,加入7. 87g氢氧化钾,醇解30分钟,醇解完成后减压蒸馏 脱去甲醇溶剂及副产物,干燥后得到接枝共聚物聚丙烯酸丁酯-g_聚乙烯醇。将708. 64g 聚丙烯酸丁酯聚乙烯醇加入到75. 924g水中,升温至60°C,加入0. 945g氢氧化钾,水解 20分钟,水解完成后减压蒸馏脱去水溶剂及副产物,干燥后加入1561. lg水得到30%质量 百分比浓度的聚羧酸减水剂溶液。
[0039] 实施例8
[0040] 将实施例7中得到的30%质量百分比浓度的减水剂溶液在6°C下存放15天后,测 定其实施效果
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