专利名称:一种制备聚羧酸系高效减水剂的聚合方法
技术领域：
本发明属于有机高分子合成领域，特别涉及一种制备聚羧酸系高效减水剂中的聚 合方法。
技术背景
聚羧酸系高效减水剂具有掺量低、减水率高、性能优异、生产环保等显著特点，近 几年已成为国内外减水剂领域的研究热点。伴随高性能混凝土在交通、水利等建设领域内 的普遍应用，对性能优越的高效减水剂的需求越来越多。
在聚羧酸系高效减水剂的合成方法上，目前主要有可聚合单体直接共聚法 ’聚 合后功能化法；原位聚合与接枝法。从国内外的研究来看，偏向于采用大单体直接共聚法， 聚合方法为利用先制备具有活性的大单体(如甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)与一定比例 的不饱和羧酸单体(如丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯磺酸钠等)混合后和引发剂分别 滴加一即双滴的方法滴加到反应釜中聚合，得到聚羧酸系减水剂，其制备方法可参见如下 专利文献
1、公开号CN 1721361A，名称为《多功能型羧酸类梳形接枝共聚物混凝土超塑化 剂》的发明专利申请公开说明书；
2、公开号CN 1784369A，名称为《多羧酸混凝土外加剂》的发明专利申请公开说明 书；
3、公开号CN 1871184A，名称为《水泥外加剂》的发明专利申请公开说明书；
4、公开号CN 1556778A，名称为《水泥外加剂及其制造方法》的发明专利申请公开 说明书；
5、公开号CN 1226531A，名称为《水泥外加剂及使用该外加剂的水泥组合物》的发 明专利申请公开说明书；
6、公开号CN 1288870A，名称为《聚羧酸类接枝高效减水剂及其合成方法》的发明 专利申请公开说明书。
以上所述的聚合方法中，由于单体溶液和引发剂溶液采用各自的管道分别加入反 应釜中，因此需要两套滴加设备，而且对两者滴加速度的等比例控制特别重要，对设备要求 高，操作复杂，受人为和机械的影响因素较大，批次产品质量的波动较大，如果把单体溶液 与引发剂预先按照一定比例混合均勻，有可能发生剧烈反应而无法进行均勻滴加，或者无 法得到质量良好的聚羧酸系减水剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制简便、设备简单、产品稳定、质量优良的聚羧酸系高 效减水剂的聚合方法。其目的是要解决以往聚羧酸系高效减水剂的聚合工艺中，采用大单 体和引发剂分别滴加的双滴的方法所造成的单体和引发剂滴加比例控制难，对设备要求 高、操作复杂、产品质量不稳定等问题。[0012]为达到上述目的，本发明采取的技术方案是在聚合工艺的过程中，将酯化大单 体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、链转移剂、引发剂和水以特定的配比比例混合，搅拌均勻形成 比例稳定的均化体溶液，该均化体在常温下进入暂时的休眠期，不发生反应，各组分能够在 一定的时间内保持原活性，给聚合过程中采用单一滴加方式提供了可能，并在聚合过程中 保持稳定的滴加状态。该均化体滴加到反应釜中，在引发温度下，单体活性恢复，按照正常 的反应活性进行聚合反应。该技术路线中均化体能够在一定时间内保持稳定的休眠特性决 定于特定的组分比例。采用单一滴加的方式，滴加设备简单，控制容易，各组分按照严格的 比例滴加到反应釜中聚合，得到稳定的聚合效果，避免了由于人为控制和滴加设备的误差 造成的组分比例失调而形成的批次产品质量的波动。
上述技术方案中的有关内容解释如下
1.上述方案中，所述的均化体为酯化大单体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、链转移剂、 弓I发剂和水以特定的配比混合均勻的溶液物质。
2、上述方案中，所述的酯化大单体，其特征为聚乙二醇单甲醚与丙烯酸、甲基丙烯 酸、衣康酸等不饱和羧酸单体进行酯化所得的酯化大单体，重均分子量在600 5000，占均 化体质量的20% 80%。
3、上述方案中，所述的不饱和羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等一种或多 种混合，占均化体质量的5% 25%。
4、上述方案中，所述的阻聚剂为对苯二酚、氢醌、吩噻嗪、氮氧自由基哌啶酮的一 种或多种组合，占均化体质量的0% 0. 5%。
5、上述方案中，所述的链转移剂为巯基乙酸、巯基乙醇、2-巯基丙酸、3-巯基丙 酸、十二硫醇、2-巯基乙磺酸等一种或多种组合，占均化体质量的0% 8%。
6、上述方案中，所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过 氧化氢等一种或多种组合，占均化体质量的0. 5% 10%。
7、上述方案中，所述的水为蒸馏水、去离子水和饮用水，占均化体质量的20% 80%。
8、上述方案中，所述的酯化大单体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、链转移剂、引发剂和 水各组分含量之和为100%。
9、上述方案中，所述的方法，其特征在于所述的均化体在常温下不发生聚合反应， 进入暂时的休眠期，存放温度在40°C以下，休眠期为0.5小时至15天，滴加到反应釜中，在 聚合温度下能保持正常聚合反应。
10、上述方案中，所述的方法，其特征在于所述的均化体采用单一滴加的方式加入
聚合釜中。
通过采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有下列的优点
1、由于本发明中各单体组分和引发剂预先混合成均勻体系，然后一起滴加入聚合 釜中，各组分可以严格按照配方设计的比例加入，因而产品质量稳定；
2、本发明中选定组分以一定的比例混合形成的均化体在常温下可以进入休眠期， 不会发生聚合反应，影响产品质量；
3、由于采用单滴的滴加方式，聚合工艺简单，因此对设备要求低，受人为和机械的 影响因素小。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述
实施例1
向装有温度计、搅拌器的玻璃反应器中加入甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(η = 23)50g、甲基丙烯酸15g、对苯二酚0. 006g、巯基丙酸0. 5g、过硫酸铵3. 5g、水60g，搅拌均勻 成均化体待用。
向装有温度计、搅拌器、滴液漏斗、氮气进气瓶和回流冷凝器的玻璃反应器中加入 90g水，在氮气氛围中将反应器内温度保持85°C。然后，在2小时内将上述制备的均化体均 勻地滴加入反应器中。滴加完毕后，将反应混合物在85°C保持1小时。然后，用氢氧化钠将 反应混合物的PH值调节至5. 5-7. 0，得到聚羧酸系高效减水剂。
实施例2
向装有温度计、搅拌器的玻璃反应器中加入甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(η = 26) 50g、甲基丙烯酸10g、丙烯酸5g、对苯二酚0. OOlg、吩噻嗪0. OOlg、巯基乙醇0. 8g、过硫 酸铵4. 5g、水60g，搅拌均勻成均化体待用。
向装有温度计、搅拌器、滴液漏斗、氮气进气瓶和回流冷凝器的玻璃反应器中加入 80g水，在氮气氛围中将反应器内温度保持80°C。然后，在2小时内将上述制备的均化体均 勻地滴加入反应器中。滴加完毕后，将反应混合物在80°C保持1小时。然后，用氢氧化钠将 反应混合物的PH值调节至5. 5-7. 0，得到聚羧酸系高效减水剂。
上述实施例只用以说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的 人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发 明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种制备聚羧酸系高效减水剂的聚合方法，其特征在于在聚羧酸系高效减水剂聚合过程时，先将酯化大单体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、链转移剂、引发剂和水按照特定的配比混合均匀成均化体，所述的特定的配比为酯化大单体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、链转移剂、引发剂和水分别占均化体质量的20％～80％、5％～25％、0％～0.5％、0％～8％、0.5％～10％和20％～80％，上述各组分含量之和为100％；所述的酯化大单体为聚乙二醇单甲醚与不饱和羧酸单体进行酯化所得的酯化大单体，重均分子量在600～5000；所述的不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸的一种或多种混合；所述的阻聚剂为对苯二酚、氢醌、吩噻嗪、氮氧自由基哌啶酮的一种或多种组合；所述的链转移剂为巯基乙酸、巯基乙醇、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、十二硫醇、2-巯基乙磺酸的一种或多种组合；所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化氢的一种或多种组合；所述的水为蒸馏水、去离子水和饮用水；所述的均化体在常温下不发生反应，进入暂时的休眠期，休眠期为0.5小时至15天，然后将该均化体采用单一滴加的方式加入聚合釜中，在一定温度下聚合反应，得到聚羧酸系高效减水剂。
专利摘要
本发明涉及一种制备聚羧酸系高效减水剂的聚合方法，其特征在于在生产聚羧酸高效减水剂的聚合工艺过程中，先把酯化大单体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、引发剂和链转移剂在聚合前预先混合均匀形成均化体，该均化体在常温下不发生反应，进入暂时的休眠期。然后将均化体采用单一滴加的方式加入聚合釜中，得到聚羧酸系高效减水剂。该方法保证了各单体组分与引发剂按照严格的配比比例均匀地滴加到反应釜中聚合，具有工艺简单、操作简便和产品质量稳定的特点。
文档编号C08F2/38GKCN101575403 B发布类型授权 专利申请号CN 200810134808
公开日2010年11月3日 申请日期2008年7月31日
发明者夏义兵, 李海峰, 王万金, 王二坡, 王靖, 贺奎, 郑丽丽 申请人:北京市建筑工程研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (3), 非专利引用 (1),