一种超支化聚醚单体、超支化EPEG型聚羧酸减水剂及其制备方法与流程

本发明涉及混凝土外加剂，特别涉及一种超支化聚醚单体、超支化epeg型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术：

1、

2、聚羧酸减水剂作为一种绿色的、对环境友好的混凝土化学外加剂，因其功能的优异性逐渐被行业广泛使用。在实际工程应用中，将聚羧酸减水剂作用于混凝土时，常会出现混凝土工作性能不稳定，例如，混凝土易离析或坍落度损失较快、与水泥或矿物掺合料适应性不好等敏感性问题，其中，减水剂与水泥或矿物掺合料适应性不好，则将导致混凝土出现离析、泌水、粘度大等缺陷；上述出现的问题将导致混凝土无法满足施工现场要求。其中乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(epeg)作为新型的6c聚醚大单体，其具有反应活性高、结构可设计性强，易于调控等优势。

3、因此，为解决现有聚羧酸减水剂应用于混凝土存在的问题，通过聚羧酸减水剂结构可设计的角度，研制一款能够有效提升混凝土分散性能、适应性强、减水性能佳、且和易性好的epeg型聚羧酸减水剂，对建筑行业的发展都具有重要的意义。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提到的现有聚羧酸减水剂应用于混凝土的适应性差、混凝土工作性能不稳定的问题，本发明提供一种超支化epeg型聚羧酸减水剂，其技术方案如下：

2、该超支化epeg型聚羧酸减水剂由共聚单体共聚而成，所述共聚单体包括超支化聚醚单体、不饱和酰胺单体、不饱和羧酸单体以及交联单体；所述超支化聚醚单体为超支化乙二醇单乙烯基醚；所述超支化聚醚单体、不饱和酰胺单体、不饱和羧酸单体以及交联单体的重量比为(200～300)：(4～8)：(20～30)：(0.5～1)。

3、在一些实施例中，其由所述超支化聚醚单体、所述不饱和酰胺单体、所述不饱和羧酸单体以及所述交联单体于10℃～15℃下进行共聚反应制得。

4、在一些实施例中，所述不饱和酰胺单体为丙烯酰胺、n-(2-二甲氨基乙基)丙烯酰胺、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、环丙酰胺、己内酰胺中的一种或多种组合；所述不饱和羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸酐、衣康酸中的一种或多种组合。

5、在一些实施例中，所述交联单体为二丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇丙烯酸双酯、三丙二醇丙烯酸双酯、n,n'-乙烯基双丙烯酰胺中的一种或多种组合。

6、在一些实施例中，所述超支化聚醚单体的制备方法为：

7、乙二醇单乙烯基醚与氯化亚砜于溶剂中，在40℃～60℃下反应12～24h，制得氯代乙二醇单乙烯基醚；其中，制备过程全程在氮气氛围或惰性气氛下进行；

8、将所得氯代乙二醇单乙烯基醚、碘化钾与乙醇胺于溶剂中，在70℃～90℃下反应12h～24h；而后于0～5℃下，加入不饱和磺酰氯单体并反应12～24h，制得所述超支化乙二醇单乙烯基醚；其中，制备过程全程在氮气氛围或惰性气氛下进行。

9、在一些实施例中，所述乙二醇单乙烯基醚与所述氯化亚砜的比例为100g：(30～60)m l；所述氯代乙二醇单乙烯基醚、所述乙醇胺、所述碘化钾与所述不饱和磺酰氯单体的重量比为100：(5～8)：(0.5～1.5)：(2～4)。

10、在一些实施例中，所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、甲苯中的一种或多种组合；所述不饱和磺酰氯单体为烯丙基磺酰氯、磺酰氯、苄磺酰氯、2-丙烯-1-磺酰氯、对甲苯磺酰氯、戊烷磺酰氯中的一种或多种组合。

11、本发明还提供如上所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂的制备方法，其包括以下步骤：

12、将超支化聚醚单体溶解于水中；在超支化聚醚单体水溶液中加入不饱和酰胺单体、硫酸盐和氧化剂制得底液，并控制反应体系温度为10℃～15℃；

13、在底液中加入不饱和羧酸单体、交联单体、链转移剂以及还原剂，在10℃～15℃下进行共聚反应1h～2h，制得所述超支化epeg型聚羧酸减水剂。

14、在一些实施例中，所述硫酸盐为硫酸亚铁；所述还原剂为亚硫酸钠、吊白块、亚硫酸氢钠、次磷酸钠中的一种或多种组合；所述氧化剂为过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、过氧化镁、过硫酸钠、过硫酸铵、重铬酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾中的一种或多种组合；所述链转移剂为硫代乙醇酸、次磷酸钠、磷酸三钠、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基乙酸中的一种或多种组合。

15、本发明还提供一种超支化聚醚单体，其制备方法如下：

16、乙二醇单乙烯基醚与氯化亚砜于溶剂中，在40℃～60℃下反应12～24h，制得氯代乙二醇单乙烯基醚；其中，制备过程全程在氮气氛围或惰性气氛下进行；

17、将所得氯代乙二醇单乙烯基醚、碘化钾与乙醇胺于溶剂中，在70℃～90℃下反应12h～24h；而后于0～5℃下，加入不饱和磺酰氯单体并反应12～24h，制得所述超支化乙二醇单乙烯基醚；其中，制备过程全程在氮气氛围或惰性气氛下进行

18、基于上述，与现有技术相比，本发明提供的超支化epeg型聚羧酸减水剂，具有以下有益效果：

19、本发明提供的超支化epeg型聚羧酸减水剂具有掺量低、减水性能高的优点，同时能够有效改善混凝土的和易性，改善混凝土损失过快的问题，并且能够明显提升混凝土的力学性能；其对混凝土无不良影响且适用性广，具备很强的实用价值与推广价值。

20、本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种超支化epeg型聚羧酸减水剂，其特征在于：由共聚单体共聚而成，所述共聚单体包括超支化聚醚单体、不饱和酰胺单体、不饱和羧酸单体以及交联单体；

2.根据权利要求1所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂，其特征在于：由所述超支化聚醚单体、所述不饱和酰胺单体、所述不饱和羧酸单体以及所述交联单体于10℃～15℃下进行共聚反应制得。

3.根据权利要求1所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和酰胺单体为丙烯酰胺、n-(2-二甲氨基乙基)丙烯酰胺、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、环丙酰胺、己内酰胺中的一种或多种组合；

4.根据权利要求1所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述交联单体为二丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇丙烯酸双酯、三丙二醇丙烯酸双酯、n,n'-乙烯基双丙烯酰胺中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述超支化聚醚单体的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述乙二醇单乙烯基醚与所述氯化亚砜的比例为100g：(30～60)ml；

7.根据权利要求5所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、甲苯中的一种或多种组合；

8.一种如权利要求1-7任一项所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的超支化epeg型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：所述硫酸盐为硫酸亚铁；所述还原剂为亚硫酸钠、吊白块、亚硫酸氢钠、次磷酸钠中的一种或多种组合；

10.一种超支化聚醚单体，其特征在于，其制备方法如下：

技术总结
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种超支化聚醚单体、超支化EPEG型聚羧酸减水剂及其制备方法。该超支化EPEG型聚羧酸减水剂由共聚单体共聚而成，所述共聚单体包括超支化聚醚单体、不饱和酰胺单体、不饱和羧酸单体以及交联单体；所述超支化聚醚单体为超支化乙二醇单乙烯基醚。该超支化EPEG型聚羧酸减水剂具有掺量低、减水性能高的优点，同时能够有效改善混凝土的和易性，改善混凝土损失过快的问题，并且能够明显提升混凝土的力学性能；其对混凝土无不良影响且适用性广，具备很强的实用价值与推广价值。

技术研发人员：王昭鹏,钟丽娜,方云辉,柯余良,林泽宇,孟祥杰
受保护的技术使用者：科之杰新材料集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11