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_3

文档序号:8312081阅读:来源:国知局

[0041] 实施例9
[0042] 首先将1000g甲苯加入到反应器中,升温至90°C,加入1.5347g3_巯基丙酸异辛 酯,再滴加l〇〇g丙烯酸戊酯和2. 53g叔丁基过氧化氢混合后的溶液7小时,滴加结束后继 续恒温反应4小时后减压蒸馏脱去甲苯,得到聚合产物聚丙烯酸戊酯。取90g得到的聚合 产物聚丙烯酸戊酯加入到反应器中,再加入5000g水、1. 7g硬酯酸钠、5. 76g正十二烷基硫 醇,升温至95°C,搅拌30分钟待其混合均匀,然后分别滴加2453. 58g乙酸乙烯酯和72. 28g 质量分数为40%的过硫酸铵水溶液5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铝溶液破乳,再用去离子水洗涤4次,干燥后得到接枝 共聚物聚丙烯酸戊酯-g_聚乙酸乙烯酯。将2543. 58g接枝共聚物聚丙烯酸戊酯-g-聚乙 酸乙烯酯加入到7874. 28g乙醇中,升温至70°C,加入13. 69g氢氧化钠,醇解30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戊酯-g_聚乙烯 醇。将1345. 32g聚丙烯酸戊酯-g-聚乙烯醇加入到114. 12g水中,升温至70°C,加入1. 52g 氢氧化钠,水解10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5203. 88g 水得到20%质量百分比浓度的聚羧酸减水剂溶液。
[0043] 实施例10
[0044] 将实施例9中得到的20%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。
[0045] 实施例11
[0046] 首先将500g 200#溶剂油加入到反应器中,升温至105°C,加入0.436g3-巯基丙 酸异辛酯,再滴加l〇〇g丙烯酸丁酯和4. 55g过氧化苯甲酸叔丁酯混合后的溶液5小时,滴 加结束后继续恒温反应3小时后减压蒸馏脱去200#溶剂油,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3600g水、2.4337g硬酯酸钠、 12. 65g异丙醇,升温至80°C,搅拌25分钟待其混合均匀,然后分别滴加1813. 74g乙酸乙 烯酯和63. 84g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3小 时,降温至30°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3次, 干燥后得到接枝共聚物聚丙烯酸丁酯-g-聚乙酸乙烯酯。将1903. 74g接枝共聚物聚丙烯 酸丁酯-g_聚乙酸乙烯酯加入到2530. 8g丙醇中,升温至45°C,加入11. 81g氢氧化钾,醇 解45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 丁酯-g-聚乙烯醇。将1017. 96g聚丙烯酸丁酯-g-聚乙烯醇加入到101. 23g水中,升温至 50°C,加入2. 52g氢氧化钾,水解60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3914. 28g水得到20 %质量百分比浓度的聚羧酸减水剂溶液。
[0047] 实施例12
[0048] 将实施例11中得到的20%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。 实施效果:
[0049] 1 ?水泥净浆流动度
[0050] 为考察本发明合成的聚羧酸减水剂溶液对不同水泥的流动性作用效果,实验测定 了在相同掺量下各实施例对不同水泥品种的净浆流动度。试验按GB/T8077-2012《混凝土 外加剂匀质性试验方法》进行,W/C = 0. 35,掺量为折固掺量。试验结果见表1.
[0051]
[0052] 表1水泥净浆流动性能结果
【主权项】
1. 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,其特征在 于,通过先聚合再接枝后醇解和水解的方法合成聚羧酸减水剂的条件和步骤如下: (1) 聚合反应:首先将有机溶剂加入到反应器中,升温至60-130°C,加入分子量调节 剂,再滴加丙烯酸酯和引发剂混合后的溶液1-1〇小时,滴加结束后继续恒温反应〇. 5-5小 时,减压蒸馏脱去有机溶剂,得到聚合产物聚丙烯酸酯; (2) 接枝共聚反应:将步骤(1)中得到的聚合产物加入到反应器中,再依次加入水、乳 化剂、分子量调节剂,升温至50-95°C,搅拌10-30分钟待其混合均匀,然后分别滴加脂肪 酸乙烯酯和质量分数为5-50%的引发剂水溶液1-10小时,滴加结束后继续恒温反应1-5 小时,降温至25-40°C,在得到的混合乳液中加入无机盐饱和溶液破乳,再用去离子水洗涤 2-5次,得到聚合产物; (3) 醇解反应:将步骤(2)中得到的聚合产物加入到醇溶剂中,升温至30-70°C,加入无 机碱,醇解10-120分钟,醇解完成后减压蒸馏脱去醇溶剂及副产物,干燥后得到聚丙烯酸 酯-g-聚乙烯醇; (4) 水解反应:将步骤(3)得到的聚合物与水解所用水混合,升温至30-70°C,加入无机 碱,水解10-120分钟,水解完成后减压蒸馏脱去水溶剂及副产物,干燥后加入溶剂水得到 所需浓度的聚羧酸减水剂溶液; 其中,步骤(1)所述的聚合反应中所用的有机溶剂为甲醇、乙醇、对二甲苯、200#溶剂 油、乙二醇、甲苯或环己烷,用量与丙烯酸酯的质量比为2-10:1 ;步骤(1)中所述的分子 量调节剂为异丙醇、正十二烷基硫醇或3-巯基丙酸异辛酯,用量与丙烯酸酯的摩尔比为 0.001-0.05:1 ;步骤(1)中所述的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯 酸丁酯或丙烯酸戊酯;步骤(1)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二 苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化二叔丁基,用量与丙烯酸酯的摩尔 比为 0? 001-0. 05:1 ; 步骤(2)所述的加入水的用量与步骤(1)所述的聚丙烯酸酯质量比为5-50:1 ;步骤 (2)所述的乳化剂为月桂酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠或硬酯酸钠,用量与加入 水的摩尔比为0.00002-0. 004:1 ;步骤(2)所述的分子量调节剂为正十二烷基硫醇、异丙 醇、巯基乙酸或巯基丙酸,用量与脂肪酸乙烯酯摩尔比为0.001-0. 05:1 ;步骤(2)所述的脂 肪酸乙烯酯为乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯或丁酸乙烯酯,用量与步骤(1)中所述的丙烯酸酯 的摩尔比为3-45:1 ;步骤(2)中所述的引发剂水溶液的溶质为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫 酸铵,溶质用量与步骤(1)中所述的丙烯酸酯的摩尔比为〇. 1-0. 2:1 ;步骤(2)中所述的无 机盐饱和溶液为饱和氯化钠溶液、饱和氯化興溶液或饱和氯化错溶液; 步骤(3)中所述的醇为甲醇、乙醇或丙醇,用量与步骤(2)中所述的脂肪酸乙烯酯的 摩尔比为2-5:1 ;步骤(3)中所述的无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾,用量与醇的摩尔比为 0. 001-0. 01:1 ; 步骤⑷中所述的水解所用水的用量与步骤(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。
【专利摘要】本发明涉及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。本发明采用丙烯酸酯和脂肪酸乙烯酯为主要反应原料,通过先聚合再接枝然后醇解和水解的方法制备一种丙烯酸酯类聚合物接枝共聚脂肪酸乙烯酯类聚羧酸减水剂,即以丙烯酸酯为反应单体,在引发剂和分子量调节剂作用下聚合,再与脂肪酸乙烯酯进行接枝聚合,得到以丙烯酸酯类聚合物为主链、聚脂肪酸乙烯酯为侧链的接枝共聚物,最后对该接枝共聚物进行醇解和水解。本发明过程简单易控,成本低廉、环保无污染,用脂肪酸乙烯酯代替现有聚羧酸减水剂,丰富了原料的多样化。制备的减水剂具有良好的水泥净浆流动性及保持能力,表现出良好的水泥适应性和混凝土应用性能。
【IPC分类】C08F265-04, C08F218-08, C08F8-12, C08F218-10, C04B103-30, C04B24-26
【公开号】CN104628961
【申请号】CN201510081172
【发明人】王子明, 赵明, 刘晓, 尹东杰, 刘玮, 李慧群
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月15日
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