专利名称：一种改性聚酯型羧酸类减水剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种混凝土用外加剂及其制备方法，尤其涉及一种聚羧酸类减水剂及其制备方法。
背景技术：
减水剂又称为分散剂或塑化剂，由于使用时可使新拌混凝土的用水量减小，因此而得名。在现代混凝土技术领域里，減水剂是改善混凝土流变性能的外加剂之一，已被当作混凝土除水泥、砂、石和水之外的第五组份。常见的减水剂主要有木质素环酸盐系、萘系、三聚 氰胺系、氨基磺酸盐系和聚羧酸系等。20世纪30年代到60年代是普通減水剂的应用和发展时期，早期使用的减水剂主要为松香酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸盐等有机化合物，其主要是用于改善混凝土的施工性，解决混凝土路面的抗冻融等耐久性问题。但是，随着施工要求的不断提高，这些早期的減水剂的减水效果已经不能满足现代工程建设的需要。从1962年日本首先开发萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂和1964年西德开发三聚氰胺系高效减水剂以来，进入了高效减水剂的开发与应用时期，有利地推动了混凝土技术的发展，这两个系列高效减水剂的突出特点是減水率高，水泥分散效果好，其主要作用是大幅度降低単位用水量或単位水泥用量，用于配制高强、超高强、高耐久性混凝土，但其致命缺点是坍落度损失大，制备过程中甲醛挥发对环境污染严重。而聚羧酸系高效减水剂掺混量低，但对混凝土(水泥)的分散性好，保坍性好，并且易改性，故其高性能化潜カ大，被认为是闻效减水剂的换代广品。国外聚羧酸系高效减水剂在混凝土制备中已经广泛使用，产品类型主要以马来酸酐系为主。以日本为例，产品合成方法主要为第一歩，在氮气保护条件下，甲醇与环氧こ烷在一定的温度和压カ下反应，再向反应容器内加入NaOH,升高温度减压脱水。随后，向混合物中加入一定量的烯丙基氯，当混合物碱度降低至ー个稳定值时，用HCl中和混合物，分离得到烯丙基醚。第二步以甲苯作为溶剂，在氮气保护下，以第一步反应得到的烯丙基醚与马来酸酐进行聚合反应，蒸除甲苯溶剂，得到马来酸酐系高性能混凝土減水剂。国内近几年也有聚羧酸系高效减水剂的相关报道。其使用原料一般由不饱和羧酸类(丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐)、聚氧链烯烃(聚氧こ烯、聚こニ醇等)、不饱和羧酸酯类、含有磺酸基团的不饱和单体等；其合成步骤一般分为两步进行。如CN1316398A中报道的聚羧酸系引气高效混凝土減水剂在对甲苯磺酸作催化剂、对苯ニ酚作阻聚剂、过氧化ニ苯甲酰作引发剂条件小与甲基丙烯酸发生聚合反应，待反应基本完成后除去溶剂得到引气型高效减水剂。该方法得到的减水剂仅溶于碱液而难溶于水，给使用带来很大不便。CN1800076A也公开了ー种丙烯酸系多元共聚物类高效减水剂，其各原料所占份数为丙烯酸或其衍生物100份、聚氧链烯烃150 450份、磺酸系衍生物10 80份、去离子水溶剂450 800份、催化剂0. 5 6份、阻聚剂0.1 5份、异丙醇链转移剂5 30份、引发剂0. 5 5份，NaOH溶液的加入量为使产品的PH值达到6 8。但是，该专利所提供的方法反应过程难以控制，減水率和坍落度保留值也依然不是很理想。CN102161572A公开了ー种聚酯型丙烯酸系减水剂，其由A料和B料反应后的产物经中和而成，其中所述A料由下述重量份的原料制备而成聚醚醇100份、甲基丙烯酸15-25份、丙烯酸6-10份、衣康酸3-8份、水40-60份、催化剂0. 05-3份、链转移剂0. 5-1. 5份、阻聚剂0. 01-2份；所述B料由2-50份水和0. 5-5份引发剂配制而成，所述重量份数基于所得減水剂的总重量份数计算而得。但是，该减水剂的引气性能不是很好，导致用于混凝土等中时的强度会受到使用条件的影响比较大。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种改性聚酯型丙烯酸系減水齐U，其中采用了分子中同时具有烯键和聚醚链段的成分代替传统减水剂中的聚醚醇，意料不到地发现该減水剂环保、坍落度损失小、減水率高，并且制备エ艺简单，成本低廉，引气性能好。 本发明所述改性聚酯型丙烯酸系减水剂，由A料和B料反应后的产物经中和而成，其中A料由下述重量份的原料制备而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10 20份、衣康酸3 8份、水40 60份、催化剂0. 05 3份、链转移剂0. 5 1. 5份、阻聚剂0. 01 2份；B料由2 50份水和0. 5 5份引发剂配制而成，其中A料和B料的用量比为0. 8 1.2 1，所述烯基醚醇为通式(A)所示的化合物，
权利要求
1.一种改性聚酯型羧酸系减水剂，其由A料和B料反应后的产物经中和而成，其中A料由下述重量份的原料制备而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10 20份、衣康酸3 8份、水40 60份、催化剂O. 05 3份、链转移剂O. 5 1. 5份、阻聚剂O. 01 2份；B料由2 50份水和0.5 5份引发剂配制而成，其中A料和B料的用量比为0.8 1.2 1，所述烯基醚醇为通式(A)所示的化合物，
2.权利要求1所述的聚酯型丙烯酸系减水剂，其中所述A料由下述重量份的原料制备而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10 15份、衣康酸5 7份、水45 55份、催化剂I 2份、链转移剂O. 8 1. 2份、阻聚剂O. 11 O. 12份；所述B料由25 30份水和I 1. 5份引发剂配制而成。
3.权利要求2所述的聚酯型丙烯酸系减水剂，其中所述A料由下述重量份的原料制备而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10 15份、衣康酸5. 5 6. 5份、水45 50份、催化剂1. 5 2份、链转移剂O. 8 1. O份、阻聚剂O. 11 O. 12份；所述B料由25 27份水和1. 2 1. 5份引发剂配制而成。
4.权利要求1 3任一项所述的聚酯型丙烯酸系减水剂，其中使用NaOH进行中和，优选地，所述NaOH的用量使得聚合反应物的PH值达到7 9。
5.权利要求1 4任一项所述的聚酯型丙烯酸系减水剂，优选地，所述引发剂选自热分解引发剂和氧化还原引发剂。热分解引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水和叔丁基过氧化氢是其中的一种或者几种的混合物；氧化还原引发剂是采用热分解引发剂和还原剂共同组成的，其中热分解引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水和叔丁基过氧化氢中的一种或者几种混合，其中还原剂是亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钠、吊白块、次磷酸、次磷酸钠、次磷酸钾、亚铁盐和维生素C中的一种或者几种混合；优选地，所述催化剂优选硫酸，尤其优选浓度为98wt%的浓硫酸；优选地，所述阻聚剂优选对苯二酚和/或吩噻嗪，更优选对苯二酹与吩噻嗪的配合物，尤其优选对苯二酹与吩噻嗪按造O. 8 1.1 I 2.5的重量比的配合物，优选地，所述链转移剂选自巯基丙酸。
6.权利要求1 6任一项所述的聚酯型丙烯酸系减水剂的制备方法，其中包括将所述A料与所述B料同时，但是分别滴加到水中，加热至70 80°C，恒温I 5小时，然后降温到45 65°C，加入氢氧化钠中和。
7.权利要求6所述的方法，其中A料的制备步骤为在真空条件下，加入烯基醚醇，阻聚剂，甲基丙烯酸，升温至60 70°C，加入催化剂，恒温3 6小时后，通N2，继续恒温I 3小时，然后关掉N2,降温至50°C以下,加入衣康酸搅拌,最后加入水和链转移剂。
8.权利要求6 7任一项所述的方法，其中B料的制备步骤为将引发剂加入到水中搅拌均匀。
9.权利要求6 8任一项所述的方法，其中加入烯基醚醇，阻聚剂，甲基丙烯酸后，升温至 70 75°C。
10.权利要求6 9任一项所述的方法，其中A料和B料混合后的加热温度为70 75°C，恒温时间为3-4小时；优选地，所述B料与所述A料同时开始滴加，控制滴加速度，使得B料的滴加时间比A料的滴加时间长10 20分钟。
全文摘要
提供一种改性聚酯型羧酸系减水剂及其制备方法，其中所述减水剂由A料和B料反应而成，其中A料由下述重量份的原料制备而成烯基醚醇100份、甲基丙烯酸10-20份、衣康酸3-8份、水40-60份、催化剂0.05-3份、链转移剂0.5-1.5份、阻聚剂0.01-2份；B料由20-50份水和0.5-5份引发剂配制而成，其中A料和B料的用量比为0.8～1.2∶1。
文档编号C04B103/30GK103011668SQ20121053272
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者马清浩 申请人:马清浩