一种α-丙烯酰胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无机非金属材料中混凝±外加剂的合成技术领域，具体设及一 种α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体，本发明还设及一种α-丙締酷胺 基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚簇酸系高效减水剂因具有低渗量、高减水和增强效能、良好的巧落度保持性、较 好的与胶凝材料适应性、环境友好、低氯盐和硫酸盐含量等优异性能，特别适宜配制高性能 混凝±，现已被认为是继稠环芳控横酸盐系减水剂、Ξ聚氯胺系减水剂、氨基横酸盐系减水 剂和脂肪族减水剂之后的新一代高效减水剂。目前，在诸如德国、意大利、瑞±和法国等 欧洲一些国家，75%W上的聚簇酸系高效减水剂是基于聚醋类的，聚醋类高效减水剂是由 (甲基）丙締酸与聚乙二醇单甲酸（甲基）丙締酸醋大单体的基本聚合反应得到的，其分子 结构特点是主链和侧链之间有一醋键；另20%左右聚簇酸系高效减水剂是基于聚酸类的， 聚酸类高效减水剂是由一定比例小单体与聚乙二醇单締丙基酸类大单体在水溶液中直接 聚合而成的，其分子结构特点是主链和侧链之间有一酸键。由于合成聚酸类高效减水剂的 聚乙二醇单締丙基酸类大单体，一方面聚合活性较低、另一方面其端径基易与簇基形成内 醋且有阻聚作用，造成了其应用综合性能不如聚醋类高效减水剂。在我国，与欧洲国家情况 基本相同，市面上聚簇酸系高效减水剂大多W聚醋类聚簇酸系高效减水剂为主。
[0003] 随着我国城镇化的快速推进和"一带一路"战略的不断落实，促进了基础建设工程 的现代化进展，从而带动了混凝±技术的进步。聚簇酸系高效减水剂是混凝±重要组成材 料之一，为了满足不同环境、不同工程对混凝±多功能化、多层次化、高性能化的发展要求， 加大力度开发研究具有新型结构、性能优异的聚簇酸高效减水剂已成为当今混凝±行业工 程界和学术界的工作重点。
[0004] 聚醋类高效减水剂尽管在性能上存在着其独特的优势而得到广泛应用，但是，当 它作为高性能混凝±减水剂时，在原材料和制备成本、合成技术手段、减水、高性能、适应性 W及质量稳定性等方面上还存在明显缺陷，于是出现了酷胺/酷亚胺型聚簇酸系高效减水 剂，其分子结构特点是主链与侧链之间W酷胺或酷亚胺键相连接，酷胺/酷亚胺型聚簇酸 系高效减水剂被德国化1131111?131114専±划分为第Ξ代聚簇酸系高效减水剂。酷胺/酷亚胺 型聚簇酸系高效减水剂在混凝±中具有渗量低、减水率高、保巧性好、强度高等优异性能。
[0005] 聚簇酸系高效减水剂的种类、品质和性能，很大程度取决于不同类型活性大单体 的合成上。聚醋类聚簇酸系高效减水剂的主要取决于聚乙二醇单甲酸（甲基）丙締酸醋大 单体的合成，聚酸类聚簇酸系高效减水剂取决于聚乙二醇单締丙基酸类大单体的合成，马 来酷亚胺型聚簇酸系高效减水剂取决于Ν-聚乙二醇单甲酸-Ν'-氨基甲酯马来酷亚胺大 单体的合成，而丙締酷胺型聚簇酸系高效减水剂则主要取决于α-丙締酷胺基-ω-甲氧基 聚乙二醇的合成。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体，此种 用于合成酷胺型聚簇酸高效减水剂的α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体主 要合成原料来源丰富、价格相对便宜，合成工艺简单，作为中间体合成的酷胺型聚簇酸高效 减水剂应用于混凝±中具有渗量低、减水率高、保巧性好、泌水率低、强度高等特点。
[0007] 本发明的另一目的是提供一种α -丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单 体的制备方法，该方法是W丙締酷胺和氯代甲氧基聚乙二醇为主要原料，通过丙締酷胺与 氯代甲氧基聚乙二醇反应，制备了一种用于合成酷胺型聚簇酸高效减水剂的α-丙締酷胺 基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体。所制备的用于合成酷胺型聚簇酸高效减水剂的α-丙 締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体分子结构上既含有聚氧乙締基又含有丙締酷胺 基。
[000引本发明所采用的第一技术方案是，一种α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性 大单体，其分子结构为：
[0009]
[0010] 其中：η为10~50的自然数。 W11] 进一步地，η为12或45。
[0012] 本发明所采用的第二技术方案是，一种α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性 大单体的制备方法，具体步骤如下：
[0013] (1)氯代甲氧基聚乙二醇的制备：在四颈玻璃烧瓶中加入甲氧基聚乙二醇后再加 入溶剂，启动揽拌机揽拌并逐步加热升溫至35°c~50°C，待完全溶解后，在30min内匀速滴 加氯化亚讽溶液并加热升溫至55°C~70°C，在该溫度下保持恒溫反应24~4她，反应结束 后冷却到室溫，用饱和氯化钢溶液洗涂、分液W去除未反应的甲氧基聚乙二醇，并用质量分 数为30. 0%的氨氧化钟溶液调整抑=7,将所得产物经过滤、收集和真空干燥后即得产率 为95%W上的氯代甲氧基聚乙二醇备用；
[0014] (2) α -丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体的制备：在四颈玻璃烧瓶 中加入溶剂后再加入丙締酷胺和氯代甲氧基聚乙二醇，开启揽拌机待并逐步加热升溫至 25°C~40°C，待完全溶解后，加入引发剂并加热升溫至45°C~60°C，在该溫度下保持恒溫 反应1~化，反应结束后冷却到室溫，经洗涂、过滤，真空干燥后即得一种丙締酷胺反应转 化率在95% W上、纯净的α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体。
[0015] 进一步地，步骤（1)中的氯化亚讽与甲氧基聚乙二醇摩尔比为（0.5~3.5) : 1。
[0016] 进一步地，步骤（1)中的溶剂为Ν，Ν-二甲基甲酯胺溶剂或四氯化碳溶剂，其用量 为甲氧基聚乙二醇质量的10%~13%。
[0017] 进一步地，步骤似中的丙締酷胺与氯代甲氧基聚乙二醇摩尔比为（0.8~ 1.4) :1。
[0018] 进一步地，步骤（2)中的溶剂为乙醇溶剂，其用量为氯代甲氧基聚乙二醇质量的 9% ~12%。
[0019] 进一步地，步骤（2)中的引发剂为氨氧化钢引发剂，其用量为氯代甲氧基聚乙二 醇质量的0.6%~1.5%。
[0020] 本发明的有益效果是：按W上方法合成的一种用于合成酷胺型聚簇酸高效减水剂 的α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体，该种用于合成酷胺型聚簇酸高效减水 剂的α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单体，其丙締酷胺反应转化率在95%W 上；由用于合成酷胺型聚簇酸高效减水剂的α-丙締酷胺基-ω-甲氧基聚乙二醇活性大单 体作为中间体合成的酷胺型聚簇酸高效减水剂在添加量为0.20% (质量分数）时，混凝± 减水率为30%W上，初始巧落度在230mmW上，比巧落度仍然保持在180mmW上，泌水率不 超过6. 0%，28d养护龄期混凝±抗压强度比在150%W上（C50混凝±配合比为：m(胶凝材 料）：m(砂）：m(石）：m(水）= 450 : 745 : 1165 : 144,混凝±减水率试验参照 GB/T50080 - 2002测试，巧落度、泌水率和抗压强度试验按照GB/T50081 - 2002方法测 试）。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。 阳0巧实施例1
[0023] (1)氯代甲氧基聚乙二醇的制备
[0024] 在四颈玻璃烧瓶中加入甲氧基聚乙二醇后再加入溶剂，启动揽拌机揽拌并逐步加 热升溫至35°C~50°C，待完全溶解后，在30min内匀速滴加氯化亚讽溶液并加热升溫至 55°C~70°C，在该溫度下保持恒溫反应24~4她，反应结束后冷却到