专利名称：一种巴豆酸系聚羧酸高性能减水剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，特别涉及一种巴豆酸系聚羧酸高性能减水剂。
背景技术：
水泥混凝土现今已成为世界用量最大的建筑材料，在其生产过程中，混凝土外加剂是必不可少的一个组分，而减水剂又是混凝土外加剂中最主要的组成部分。目前国内市场中，应用的外加剂是以木质素酸盐系、萘系、聚羧酸为代表的第一、二、三代产品。第一代产品木质素磺酸盐系由于减水率低，兼有引气和缓凝的功能，故多与其他减水剂复配使用； 萘系减水剂由于分子结构限制，在使用上存在对水泥适应性不佳、混凝土保坍性能差等缺陷；聚羧酸减水剂具有与水泥适应性好、分散性能好、保坍性能优异等诸多优点，因而成为研究的热点。疏型结构的聚羧酸高性能减水剂对水泥的分散作用机理主要有两种一是含有羧酸基、磺酸基的极性基团依靠静电斥力分散水泥颗粒，释放水泥颗粒包裹的自由水；二是含有EO基团的长侧链与水形成氢键，产生空间位阻作用，防止水泥颗粒相互靠近。目前聚羧酸高性能减水剂制备方法是采用带有EO长侧链的功能大单体和带有羧基或磺酸基等官能团的小单体进行共聚反应；多采用自由基水溶液共聚合法，功能大单体有TPEG、MPEG不饱和酸酯、APEG等产品，小单体多采用丙烯酸、甲基丙烯酸或其酯类衍生物。中国专利CN101104686A采用聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、烯丙基磺酸钠制备聚羧酸高性能减水剂；中国专利CN200910011175. 1采用烯丙基聚氧乙烯醚、马来酸酐、马来酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸酐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等共聚制备聚羧酸高性能减水剂；中国专利CN101225148采用烯丙基聚氧乙烯醚单体、马来酸酐单体以及(甲基)烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、衣康酸、丙烯酸和丙烯酰胺中一种或几种的混合物，在水溶液体系中通过无机过氧化物引发一步聚合得到的烯丙基聚醚型高效减水剂。以上所述制备方法均采用了(甲基)丙烯酸或(甲基)烯丙基磺酸钠单体，目前这类单体单价较高，生产成本居高不下，此外马来酸酐、衣康酸等羧酸反应活性与(甲基)丙烯酸的反应活性差距较大，制备的产品存在分散性不好或是保坍性能不好的缺陷。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种巴豆酸系聚羧酸高性能减水剂，可以在完全不使用甲基丙烯酸、丙烯酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠等高成本单体的条件下制备出性能优异的聚羧酸高性能减水剂。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案本发明提供了一种巴豆酸系聚羧酸高性能减水剂，其重均分子量为15000 35000范围，结构如式I所示
权利要求
1. 一种巴豆酸系聚羧酸高性能减水剂，其特征在于，其重均分子量为15000 35000，结构如式I所示
2. 一种如权利要求1所述减水剂的制备工艺，其特征在于，原料包括如下质量分数的单体结构如式II所示的第一单体，占单体总质量的60 80%，所述第一单体的平均分子量为 800 2400 ；
3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述第一单体包括甲氧基聚乙二醇巴豆酸酯、聚乙二醇巴豆酸单酯、APEG、TPEG或SPEG中的一种或两者以上的混合物。
4.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述第二单体包括巴豆酸、巴豆酸甲酯或巴豆酸乙酯中的一种或两者以上的混合物。
5.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述第三单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酰胺中的一种或两者以上的混合物。
6.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述第二单体占单体总质量的30 35%,
7. —种如权利要求1所述减水剂的制备工艺，其特征在于，原料包括如下重量分数的单体结构如式II所示的第一单体，占单体总质量的60 80%，所述第一单体的平均分子量为 800 2400 ；
8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述第一单体包括甲氧基聚乙二醇巴豆酸酯、聚乙二醇巴豆酸单酯、APEG、TPEG或SPEG中的一种或两者以上的混合物。
9.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述第二单体包括巴豆酸、巴豆酸甲酯或巴豆酸乙酯中的一种或两者以上的混合物。
10.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述第二单体占单体总质量的30 35%。
全文摘要
本发明涉及化工领域，特别涉及一种巴豆酸系聚羧酸高性能减水剂。该减水剂是由占单体总质量60～80％的第一单体、20～40％的第二单体、0～20％的第三单体共聚合而成，其中第一单体包括甲氧基聚乙二醇巴豆酸酯、聚乙二醇巴豆酸单酯、APEG等，第二单体包括巴豆酸、巴豆酸甲酯或巴豆酸乙酯等，第三单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、柠康酸、衣康酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、烯丙基磺酸钠或丙烯酰胺等。本发明提供的减水剂制备工艺简单、成本低廉，可以在完全不使用甲基丙烯酸、丙烯酸或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠等高成本单体的条件下制备出性能优异的聚羧酸高性能减水剂。
文档编号C08F220/04GK102557513SQ20121000627
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者夏远英, 徐庭波, 李东来, 沈浩, 田双倩, 邓均, 郑广军, 陈景 申请人:中建三局建设工程股份有限公司, 中建商品混凝土成都有限公司, 中建商品混凝土有限公司