改性醚类聚羧酸减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性醚类聚羧酸减水剂及其制备方法，该方法包括：提供反应物，所述反应物包括不饱和醚类大单体、含二酮基的不饱和第一化合物、含笼型倍半硅氧烷基的不饱和酯第二化合物以及不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐；使所述反应物发生聚合反应，生成改性醚类聚羧酸减水剂。通过这种方式，本发明专利技术能够获得抗泌水效果及增强效果的改性醚类聚羧酸减水剂。水效果及增强效果的改性醚类聚羧酸减水剂。水效果及增强效果的改性醚类聚羧酸减水剂。

【技术实现步骤摘要】
2)：(5-20)；其中，所述引发剂的用量为所述反应物总质量的0.5-3.0％；所述分子量调节剂的用量为所述反应物总质量的0.2-3.0％。
[0011]其中，所述第一化合物的结构式为：
[0012][0013]其中R1为H或CH3，R2为空或1-4个碳的烷基，R3为1-4个碳的烷基，R4为1-4个碳的烷基。
[0014]其中，所述第二化合物的结构式为：
[0015][0016]其中R5为1-4个碳的烷基或1-4个碳的羧基，R6为1-4个碳的烷基。
[0017]其中，所述不饱和醚类大单体的分子量为600-5000，所述不饱和醚类大单体为4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯基醚、烯丙基聚乙二醇、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇、2-甲基烯丙基聚乙二醇中的至少一种；其中，所述不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的至少一种。
[0018]其中，所述引发剂为水溶性氧化还原引发体系、水溶性过氧化物类引发剂、水溶性偶氮引发剂中的至少一种。
[0019]其中，所述分子量调节剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、异丙醇和次磷酸钠中的至少一种。
[0020]本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术通过不饱和羧酸(酐)与第一化合物、第二化合物、不饱和醚类大单体共聚的方式在产物分子结构中引入笼型倍半硅氧烷和二酮结构，得到改性醚类聚羧酸减水剂，该改性醚类聚羧酸减水剂在其加入混凝土的初期，由于笼型倍半硅氧烷的空间位阻效应使得该改性醚类聚羧酸减水剂具有优异的初始减水效果；由于其分子结构中的二酮结构会与体系中的水分子形成大量的氢键，使得其具有优异的抗泌水效果；引入的笼型倍半硅氧烷与产物分子主链是通过酯基链接的，酯基会在混凝土碱性条件下逐渐水解，从而释放出纳米尺度的笼型倍半硅氧烷和具有减水效果的羧酸基团，纳米尺度的笼型倍半硅氧烷可以填充至混凝土中的空隙，提高混凝土的强度，
释放出的羧酸基团提供一定的保坍能力。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
[0022]图1是本专利技术改性醚类聚羧酸减水剂的制备方法一实施例的流程示意图；
[0023]图2是本专利技术改性醚类聚羧酸减水剂的制备方法另一实施例的流程示意图；
[0024]图3是本专利技术改性醚类聚羧酸减水剂的制备方法又一实施例的流程示意图；
[0025]图4是本专利技术改性醚类聚羧酸减水剂的制备方法又一实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]参见图1，图1是本专利技术改性醚类聚羧酸减水剂的制备方法一实施例的流程示意图，该方法包括：
[0028]步骤S101：提供反应物，反应物包括不饱和醚类大单体、含二酮基的不饱和第一化合物、含笼型倍半硅氧烷基的不饱和酯第二化合物、不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐。
[0029]聚羧酸减水剂是具有两亲属性的高分子聚合物，通常是以带有末端不饱和键(例如碳碳双键)的不饱和大单体与不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐小分子单体，在引发剂作用下发生共聚反应，其中大小单体的端不饱和基(例如端烯基)通过共聚形成分子主链。
[0030]在本实施例中，不饱和醚类大单体即聚羧酸减水剂不饱和醚类大单体，是相对不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐小分子单体来说的，是指具有不饱和键(不饱和键通常在端部，不饱和键通常是碳碳双键)、能够发生聚合反应的醚类长链单体。
[0031]在一实施例中，不饱和醚类大单体的分子量为600-5000。
[0032]不饱和醚类大单体是现在的主流大单体产品，该类大单体主要是由不同结构的小分子不饱和醇起始剂进行乙氧基化反应，合成带有端基双键的聚乙二醇醚。根据起始剂分子结构的不同，可将合成的不饱和大单体分为三种：乙烯醇类3碳大单体(烯丙基聚乙二醇醚-APEG)、乙烯醇类4碳与5碳大单体(异丁烯基聚乙二醇醚-HPEG、异戊烯基聚乙二醇醚-TPEG)和乙烯醚类2+2与2+4型大单体(EPEG、VPEG)。
[0033]具体地，不饱和醚类大单体可以为4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯基醚、烯丙基聚乙二醇、3-甲基-3-丁烯-1-聚乙二醇、2-甲基烯丙基聚乙二醇中的至少一种。
[0034]其中，不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐是聚羧酸减水剂不饱和小分子单体，在生成聚羧酸减水剂的共聚反应中，不饱和小分子单体可以是单独的不饱和羧酸，也可以是单独的不饱和羧酸酐，或者是不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的混合物。在一实施例中，不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐可以为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的至少一种。
[0035]含二酮基的不饱和第一化合物是指具有二酮基和不饱和键的化合物。不饱和键的作用是使第一化合物链接至改性醚类聚羧酸减水剂分子结构，二酮基的作用是改性醚类聚羧酸减水剂，使改性的醚类聚羧酸减水剂具有二酮结构，该二酮结构会与混凝土体系中的水分子形成大量的氢键，使得改性醚类聚羧酸减水剂具有优异的抗泌水效果。
[0036]其中，第一化合物的结构式为：
[0037][0038]其中R1为H或CH3，R2为空或1-4个碳的烷基，R3为1-4个碳的烷基，R4为1-4个碳的烷基。
[0039]含笼型倍半硅氧烷基的不饱和酯第二化合物是指具有笼型倍半硅氧烷基、不饱和键以及酯基的化合物。不饱和键的作用是使第二化合物链接至改性醚类聚羧酸减水剂分子结构，笼型倍半硅氧烷基和酯基的作用是改性醚类聚羧酸减水剂，使改性的醚类聚羧酸减水剂具有笼型倍半硅氧烷基和酯基，酯基在混凝土碱性条件下逐渐水解，从而释放出纳米尺度的笼型倍半硅氧烷和具有减水效果的羧酸基团，纳米尺度的笼型倍半硅氧烷可以填充混凝土中的空隙，提高混凝土的强度；释放出的羧酸基团实现一定的缓释保坍性能。
[0040]其中，第二化合物的结构式为：
[0041][0042]其中R5为1-4个碳的烷基或1-4个碳的羧基，R6为1-4个碳的烷基。
[0043]步骤S102：使反应物发生聚合反应，生成改性醚类聚羧酸减水剂。
[0044]本专利技术实施例通过不饱和羧酸(酐)与第一化合物、第二化合物、不饱和醚类大单体共聚的方式在产物分子结构中引入笼型倍半硅氧烷和二酮结构，得到改性醚类聚羧酸减水剂，该改性醚类聚羧酸减水剂在其加入混凝土的初期，由于笼型倍半硅氧烷的空间位阻效应使得该改性醚类聚羧酸减水剂具有优异的初始减水效果；由于其分子结构中的二酮结构会与体系中的水分子形成大量的氢键，使得其具有优异的抗泌水效果；引入的笼型倍半硅氧烷与产物分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性醚类聚羧酸减水剂，其特征在于，所述改性醚类聚羧酸减水剂的分子主链上链接有笼型倍半硅氧烷基和二酮基。2.一种改性醚类聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，包括：提供反应物，所述反应物包括不饱和醚类大单体、含二酮基的不饱和第一化合物、含笼型倍半硅氧烷基的不饱和酯第二化合物以及不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐；使所述反应物发生聚合反应，生成改性醚类聚羧酸减水剂。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使所述反应物发生聚合反应，生成改性醚类聚羧酸减水剂，包括：使所述反应物在引发剂和分子量调节剂的作用下发生聚合反应，生成改性醚类聚羧酸减水剂；其中，所述方法还包括：调节所述改性醚类聚羧酸减水剂的pH至5-7。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使所述反应物在引发剂和分子量调节剂的作用下发生聚合反应，生成改性醚类聚羧酸减水剂，包括：提供所述不饱和醚类大单体的水溶液，在预定反应温度范围条件下，加入所述第一化合物和所述第二化合物，在预定转速范围内，使所述第一化合物和所述第二化合物分散均匀，得到第一混合反应体系；向所述第一混合反应体系滴加不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐水溶液、引发剂水溶液及分子量调节剂水溶液，滴加完毕后保温预定时间范围，生成改性醚类聚羧酸减水剂。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定反应温度范围是0-90℃；所述预定转速范围是320-480r/min；滴加时间范...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋卓君，郭鑫祺，罗小峰，邬梅娟，邓磊，林添兴，郭元强，麻秀星，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团贵州有限公司，
类型：发明
国别省市：