端基官能化聚脂肪酸乙烯酯大单体合成水泥分散剂的方法_2

文档序号:8312079阅读:来源:国知局
与步骤⑶中所 得到的大单体摩尔比为0.05-0. 3:1;步骤(4)中所述的羧酸类小单体为丙烯酸、甲基丙烯 酸、丙烯酰胺、马来酸酐或富马酸,用量与步骤(3)中得到的大单体摩尔比为3-10:1;步骤 (4)中所述的引发剂的水溶液的溶质为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或双氧水,溶质用量 与步骤(3)中所得到的大单体摩尔比为0.05-0. 3:1;步骤(4)中所述的碱性溶液的溶质为 氢氧化钾或氢氧化钠,溶质用量与步骤(4)中所加入的羧酸类小单体的摩尔比为0.8-2:1。
[0018] 本发明方法与现有技术相比具有以下有益效果:
[0019] 1.本发明从分子结构设计理论出发,以聚羧酸为部分主链,以聚脂肪酸乙烯酯衍 生物为侧链,经醇解后形成侧链含聚乙烯醇结构的新型梳状水泥分散剂,其结构类似于传 统梳型聚羧酸减水剂,是混凝土外加剂方向上的又一次创新和突破,为后续深层次开发新 品种水泥分散剂拓宽了思路和方向。
[0020] 2.合成的水泥分散剂具有梳状的结构,其主链吸附在水泥粒子表面,聚乙烯醇结 构的侧链发挥着良好的空间位阻效应,在防止水泥凝聚、提高水泥净浆稳定性上有着良好 的效果。该产品是一种具有独特优势的梳状水泥分散剂,具有很好的应用前景和市场竞争 力。
[0021] 3.本产品的合成方法与传统聚羧酸减水剂相比,反应所需原料更加常见易得,价 格低廉,整个反应过程简单易控,所用自聚合、取代反应、醇解、共聚合步骤也均为普通操作 工艺,无需特殊操作和昂贵试剂,对设备和实验环境无特殊要求,易于实现工业化生产。
[0022] 4.本产品制备过程简单、安全环保、条件温和,使用的脂肪酸乙烯酯价格便宜,降 低了原料的价格,丰富了原料的种类,摆脱了减水剂产业对环氧丙烷和环氧乙烷的依赖性, 提高了产品竞争力和发展前景。
[0023] 5.本发明合成的水泥分散剂具有良好的和易性、减水分散能力和保坍效果,在较 低掺量下就能表现出比较好的流动性和保持能力,并且对不同品种的水泥表现出很强的适 应性。此外,本产品状态稳定,低温存储后性能不受影响。该合成方法在具有简单直接等优 点的同时,合成的产品依然具有优异的各项性能指标,有利于工业化生产,具有很好的经济 效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述,但本发明的实施不限于此。
[0025] 实施例1
[0026] 首先将800g甲苯加入到反应器中,搅拌并升温至80°C,加入3. 12g巯基乙醇,再 滴加l〇〇g丙酸乙烯酯和3. 28g偶氮二异丁腈混合后的溶液1小时,滴加结束后继续恒温反 应5小时后减压蒸馏脱去甲苯溶剂,得到聚丙酸乙烯酯。将100g得到的聚丙酸乙烯酯溶 于1000g环丁砜中,搅拌并升温至50°C,加入5. 56g氢氧化钠,反应0. 5小时,再依次加入 l.〇6g 3-氯丙烯和0.94g四丁基溴化磷,反应2小时,然后过滤反应液,除去生成的氯化 钠,再用体积比为1:1的甲醇-水的混合溶剂提纯3次后真空干燥。将100g端基官能化 的聚丙酸乙烯酯加入160g甲醇中,搅拌升温至30°C,加入0. 2g氢氧化钠,醇解120分钟, 醇解完成后减压蒸馏脱去甲醇溶剂及副产物,得到端基官能化的大单体。将44g的大单体 溶于40g水中,加入0. 06g巯基乙酸,搅拌并升温到90°C,再加入9. 47g马来酸酐,然后滴 加18. 8g质量分数为5%的过硫酸铵水溶液2小时,滴加结束后继续恒温反应3小时,再加 入38. 64g质量分数为20%的氢氧化钠溶液中和至pH值为6,最后加入155. 98g水即得到 20 %质量百分比浓度的水泥分散剂溶液。
[0027] 实施例2
[0028] 将实施例1中得到的20%质量百分比浓度的水泥分散剂溶液在6°C下存放15天 后,测定其实施效果。
[0029] 实施例3
[0030] 首先将200g甲醇加入到反应器中,搅拌并升温至60°C,加入5.34g巯基丙醇,再 滴加l〇〇g乙酸乙烯酯和5. 75g偶氮二异庚腈混合后的溶液6小时,滴加结束后继续恒温反 应2小时后减压蒸馏脱去甲醇溶剂,得到聚乙酸乙烯酯。将100g得到的聚乙酸乙烯酯溶 于100g二甲基亚砜中,搅拌并升温至30°C,加入2. 17g氢氧化钾,反应5小时,再依次加入 1.48g 3-氯丙烯和0.62g四丁基溴化铵,反应1小时,然后过滤反应液,除去生成的氯化 钾,再用体积比为2:1的甲醇-水的混合溶剂提纯5次后真空干燥。将100g端基官能化的 聚乙酸乙烯酯加入160g乙醇中,搅拌升温至40°C,加入0. 58g氢氧化钾,醇解90分钟,醇 解完成后减压蒸馏脱去乙醇溶剂及副产物,得到端基官能化的大单体。将50g的大单体溶 于40g水中,加入0. 3g巯基丙酸,搅拌并升温到70°C,再加入9. 36g富马酸,然后滴加6. 8g 质量分数为10%的过硫酸钠水溶液4小时,滴加结束后继续恒温反应1小时,再加入26. 6g 质量分数为40%的氢氧化钾溶液中和至pH值为7,最后加入217. 92g水即得到20%质量百 分比浓度的水泥分散剂溶液。
[0031] 实施例4
[0032] 将实施例3中得到的20%质量百分比浓度的水泥分散剂溶液在6°C下存放20天 后,测定其实施效果。
[0033] 实施例5
[0034] 首先将500g乙醇加入到反应器中,搅拌并升温至75°C,加入1. 37g巯基乙醇,再 滴加l〇〇g丁酸乙烯酯和1. 44g偶氮二异丁腈混合后的溶液5小时,滴加结束后继续恒温反 应3小时后减压蒸馏脱去乙醇溶剂,得到聚丁酸乙烯酯。将100g得到的聚丁酸乙烯酯溶 于600g二甲基甲酰胺中,搅拌并升温至50°C,加入3. 9g氢氧化钠,反应3小时,再依次加 入1. 76g氯代异丁烯和0. 25g四乙基碘化铵,反应5小时,然后过滤反应液,除去生成的氯 化钠,再用体积比为1:1的甲醇-水的混合溶剂提纯4次后真空干燥。将100g端基官能 化的聚丁酸乙烯酯加入105. 6g丙醇中,搅拌升温至50°C,加入0. 35g氢氧化钠,醇解30分 钟,醇解完成后减压蒸馏脱去丙醇溶剂及副产物,得到端基官能化的大单体。将38g的大 单体溶于40g水中,加入0. 78g甲基丙烯磺酸钠,搅拌并升温到70°C,再加入4. lg丙烯酸, 然后滴加5. 2g质量分数为5%的过硫酸钾水溶液2小时,滴加结束后继续恒温反应3小时, 再加入4. 56g质量分数为50%的氢氧化钠溶液中和至pH值为8,最后加入56. 33g水即得 到30%质量百分比浓度的水泥分散剂溶液。
[0035] 实施例6
[0036] 将实施例5中得到的30%质量百分比浓度的水泥分散剂溶液在6°C下存放30天 后,测定其实施效果。
[0037] 实施例7
[0038] 首先将1000g对二甲苯加入到反应器中,搅拌并升温至110°C,加入1.62g巯基丙 醇,再滴加l〇〇g丁酸乙烯酯和10. 65g过氧化二苯甲酰混合后的溶液4小时,滴加结束后继 续恒温反应2小时后减压蒸馏脱去对二甲苯溶剂,得到聚丁酸乙烯酯。将100g得到的聚丁 酸乙烯酯溶于800g环丁砜中,搅拌并升温至40°C,加入2. 97g氢氧化钾,反应2小时,再依 次加入0.8g氯代异戊烯和0.08g苄基三乙基氯化铵,反应6小时,然后过滤反应液,除去 生成的氯化钾,再用体积比为1:1的甲醇-水的混合溶剂提纯3次后真空干燥。将100g 端基官能化的聚丁酸乙烯酯加入112. 64g甲醇中,搅拌升温至40°C,加入1. 97g氢氧化钾, 醇解60分钟,醇解完成后减压蒸馏脱去甲醇溶剂及副产物,得到端基官能化的大单体。将 38g的大单体溶于40g水中,加入0. 16g疏基乙酸,搅拌并升温到45°C,再加入6.34g丙稀 酸,然后滴加6g质量分数为10%的过硫酸铵水溶液5小时,滴加结束后继续恒温反应3小 时,再加入10. 84g质量分数为50%的氢氧化钾溶液中和至pH值为7,最后加入65. 29g水 即得到30%质量百分比浓度的水泥分散剂溶液。
[0039] 实施例8
[0040]将实施例7中得到的30%质量百分比浓度的水泥分散剂溶液在6°C下存放15天 后,测定其实施效果。
[0041] 实施例9
[0042] 首先将400g甲醇加入
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