一种乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂及其制备方法。其中，一种乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂，包括不饱和酸单体、乙烯基聚醚大单体、酯类大单体与交联单体。本发明专利技术提供的乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂具有突出的减水性能，能够有效改善混凝土的和易性，具有很高的实用价值与推广前景。具有很高的实用价值与推广前景。

【技术实现步骤摘要】
一种乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土外加剂
，特别涉及一种乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚羧酸减水剂应用在混凝土中具有优良性能。大单体作为聚羧酸减水剂合成中的重要原料之一，其分子结构对聚羧酸减水剂的合成工艺和性能有着非常重要的影响。目前市场上最常见的乙烯醇类大单体，主要有烯丙基聚乙二醇醚(APEG)、甲基烯丙基聚乙二醇醚(HPEG)和异戊烯基聚乙二醇醚(TPEG)等。该类聚醚单体合成工艺简单，化学性质稳定，产品质量好。但也存在着不少问题。一方面，在现有的乙烯醇类大单体中，HPEG与TPEG产品占到了其中的绝大多数，产品结构相对单一。另一方面，传统聚醚大单体的结构限制，聚羧酸减水剂减水保坍性能无法得到质的提升。因此，整个行业中亟需开发更多的新型聚醚大单体品种，扩充大单体的产品种类与功能，以提高聚羧酸减水剂的综合性能。
[0003]近年来，市场上聚醚单体的结构发生了明显的变化，聚醚厂家纷纷推出新型乙烯醚类大单体，该类单体包括2+2与2+4型大单体(EPEG、VPEG)，该类单体与现有的乙烯醇类4碳、5碳大单体最主要的区别，在于单体起始剂的分子结构特点。在乙烯醚类单体中，其分子结构中的不饱和双键直接与一个氧原子相连接的，这一分子结构的变化，使双键电子云分布发生偏移，从而改善大单体中不饱和双键的电荷环境，使得大单体中双键的反应活性比一般大单体要大得多，因此聚合反应需要在较低温度下进行。现有聚羧酸减水剂合成通常采用氧化还原引发体系，引发剂分解需要的温度较高，不适用于乙烯醚类大单体的聚合。
[0004]公开号为CN109880019A，公开日为2019年6月14日的中国专利文件公开了一种和易性好、适应性广的聚羧酸减水剂，通过引入乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(2+2新型活性大单体)，在常温通过自由基聚合反应合成出了聚羧酸高性能减水剂，最终制得聚合活性更高、生产工艺简单、减水保坍性能优异，和易性良好能够适应不同材料实际使用需求的新型高和易性聚羧酸高性能减水剂。

技术实现思路

[0005]为开发更多的新型聚醚大单体品种，扩充大单体的产品种类与功能，本专利技术提供一种乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂，包括不饱和酸单体、乙烯基聚醚大单体、酯类大单体与交联单体；
[0006]所述酯类大单体结构式为
[0007][0008]其中e为4～15的整数；
[0009]所述交联单体结构式为
[0010][0011]所述乙烯基聚醚大单体结构式为
[0012][0013]其中a为1～4的整数，b为30～110的整数。
[0014]在一实施例中，所述不饱和酸单体为丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种或组合。
[0015]在一实施例中，所述乙烯基聚醚大单体分子量为2400～5000，酯类大单体分子量为500～2400。
[0016]在一实施例中，组分中还包括光引发剂，所述光引发剂为2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和2
‑
甲基
‑1‑
[4
‑
甲硫基苯基]‑2‑
吗琳基
‑1‑
丙酮中的任意一种。
[0017]优选地，所述光引发剂为所述乙烯基聚醚大单体质量的1％～5％。
[0018]在一实施例中，所述光引发剂引发的自由基共聚反应在紫外光照射下进行。
[0019]优选地，所述紫外光的波长为230～380mm，照射强度为20～110W/m2。
[0020]在一实施例中，组分中还包括链转移剂，链转移剂为巯基乙酸或者巯基乙醇中的一种。优选地，所述链转移剂为所述乙烯基聚醚大单体质量的1％～3％。
[0021]在一实施例中，组分中还包括水，所述水用于溶解所述乙烯基聚醚大单体与所述酯类大单体，所述水是所述乙烯基聚醚大单体质量的10％～100％。
[0022]在一实施例中，各组分重量份含量为
[0023][0024]本专利技术还提供一种制备如上任意所述的乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：
[0025]A1、按比例将不饱和酸单体、交联单体溶于水中制备得溶液A；
[0026]A2、将乙烯基聚醚大单体，酯类大单体与水共同加入反应容器中，控制温度在15～20℃，在紫外光照射下于1.5h～3h内分别滴加光引发剂溶液、溶液A、链转移剂溶液，滴加结束后保温0.5h～1h，得到反应产物B；
[0027]A3、使用氢氧化钠将反应产物B的pH值调节至6.0～7.0，即得所述乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂。
[0028]优选地，反应产物质量浓度为45％～50％。
[0029]本专利技术提供的一种乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂，具有以下有益效
果：
[0030]1、本专利技术使用大单体为乙烯基聚醚大单体，乙烯基聚醚大单体以CH2＝CH
‑
O
‑
(CH2‑
CH2)
a
‑
OH为起始剂，其分子结构中的不饱和双键直接与一个氧原子相连接的，这一分子结构的变化，使双键电子云分布发生偏移，从而改善大单体中不饱和双键的电荷环境，使得大单体中双键的反应活性比一般大单体要大得多，更易于进行聚合反应。并且，由于乙烯基聚醚大单体分子中的双键为一取代结构，进一步减少了聚醚侧链摆动的空间阻力，使得聚醚侧链的摆动更加自由，活动范围更大，提高了聚醚侧链的包裹性和缠绕性，制备产品减水保坍性能更佳，能有效改善混凝土和易性。
[0031]2、乙烯基聚醚大单体反应活性较高，因此聚合反应需要在较低温度下进行。现有聚羧酸减水剂合成通常采用氧化还原引发体系，引发剂分解需要的温度较高，不适用于乙烯醚类大单体的聚合。本专利技术采用光引发剂，可以在低温条件下进行引发乙烯醚类大单体与其他单体进行共聚合成聚羧酸减水剂产品。
[0032]3、本专利技术合成的减水型聚羧酸减水剂使用乙烯基聚醚大单体与酯类大单体共聚，合成醚酯共聚减水剂，分子链结构中具有合适比例的醚基与酯基，同时引入交联单体，合成的减水剂分子为微交联结构，交联结构、酯基、醚基三者之间共同提升减水剂的减水性能。
[0033]本专利技术的其他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，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他有益效果可通过在说明书及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本专利技术不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂，其特征在于：包括不饱和酸单体、乙烯基聚醚大单体、酯类大单体与交联单体；所述酯类大单体结构式为其中e为4～15的整数；所述交联单体结构式为所述乙烯基聚醚大单体结构式为其中a为1～4的整数，b为30～110的整数。2.根据权利要求1所述的乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和酸单体为丙烯酸或甲基丙烯酸中的一种或组合。3.根据权利要求1所述的乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述乙烯基聚醚大单体分子量为2400～5000，酯类大单体分子量为500～2400。4.根据权利要求1所述的乙烯基醚酯混合结构减水型聚羧酸减水剂，其特征在于：组分中还包括光引发剂，所述光引发剂为2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，2，4，6
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三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和2
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甲基
‑1‑
[4
‑
甲硫基苯基]
‑2‑
吗琳基
‑1‑
丙酮中的任意一种。5.根据权利要求4所述的乙烯基醚酯混合结...

【专利技术属性】
技术研发人员：方云辉，林艳梅，赖华珍，陈展华，肖悦，李格丽，
申请(专利权)人：科之杰新材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：