專利名稱：一種酰胺型聚羧酸系減水劑的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混凝土外加劑技術領域，具體地說是一種酰胺型聚羧酸系減水劑的制備方法。
背景技術：
混凝土外加劑在現(xiàn)代建筑工程中具有不可或缺的作用，而聚羧酸系減水劑作為一種重要的混凝土外加劑，是新型建筑材料支柱產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品之一。聚羧酸系減水劑不僅能夠提供簡便易行的施工工藝、大大提高混凝土的力學性能，而且無毒、環(huán)保、無污染?，F(xiàn)在市面上推廣的聚羧酸系減水劑產(chǎn)品主要是第一代聚羧酸系減水劑(甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物)，第二代聚羧酸系減水劑(丙烯基醚共聚物)，而對第三代聚羧酸系減水劑(酰胺 /酰亞胺型)雖然現(xiàn)在已有少量的理論研究，但還沒有工業(yè)化的產(chǎn)品。專利CN 102101906 A報道了一種酰胺/酰亞胺型高濃度聚羧酸系高性能減水劑的制備方法。該專利是通過第一步先將不飽和酸酐和一元醇胺?；磻玫锦；a(chǎn)物，第二步是將聚亞烷基二醇單烷基醚、不飽和酸(酐)進行催化酯化反應，得到酯化產(chǎn)物，第三步是將?；a(chǎn)物、酯化產(chǎn)物、磺酸類小單體在引發(fā)劑和共聚調(diào)節(jié)劑的作用下，進行自由基共聚然后將共聚產(chǎn)物PH值調(diào)整為6 7，制得聚羧酸系減水劑。該減水劑的減水率和保坍性較好，可以制備出高濃度(70 80%)的減水劑減少運輸成本，但是運用不飽和酸酐和一元醇胺進行?；磻?，很難保證沒有酯化反應的發(fā)生，而且制備過程較為復雜，工藝控制難度較大。專利CN 102181020 A報道了酰胺化活性單體共聚反應合成聚羧酸高性能減水劑的方法。該專利是將(甲基)丙烯酸單體和一端含有氨基的甲氧基聚氧乙烯基醚在催化劑作用下通過酰胺化反應制備一種可聚合單體，再與(甲基)丙烯酸單體、鏈轉移單體在引發(fā)劑作用下于水溶液中共聚后用堿性溶液中和制得聚羧酸系減水劑。該減水劑分子結構中主支鏈通過酰胺鍵連接，減水性能優(yōu)異，但是在酰胺化反應制備可聚合單體過程中條件苛刻，難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酰胺型聚羧酸系減水劑的制備方法，采用聚合后功能化的合成方法，先形成含羧基的聚合物主鏈，然后與端氨基聚醚、聚乙二醇單烷基醚在一定溫度下通過酰胺化和酯化反應進行接枝引入支鏈。本減水劑分子結構中主支鏈通過兩種化學鍵酰胺鍵和酯鍵連接，可以調(diào)節(jié)主支鏈中酰胺鍵和酯鍵的摩爾比，豐富了減水劑的結構，賦予了減水劑獨特的性能。本減水劑具有合成工藝簡單、轉化率高、環(huán)保安全、減水率高、在低水灰比和低摻量下具有較好的分散性和流動度。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種酰胺型聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于包括以下兩步驟
(1)合成含羧基的聚合物首先將水加入反應釜中，升溫到60°c 95°C時向反應釜中依次滴加引發(fā)劑水溶液、鏈轉移劑水溶液以及含羧基的單體水溶液，滴加時間為1 5小時，滴加完后保溫0 5小時，得到含羧基的聚合物；
(2)酰胺化和酯化反應再將端氨基聚醚單體、聚乙二醇單烷基醚單體加入到步驟 (1)的反應釜中，密封反應釜，在100°C 170°C、-0. 03MPa -0. 10 Mpa條件下反應0. 5小時 8小時后，降溫至20°C 80°C，用堿溶液調(diào)節(jié)pH值至4 10，得到本發(fā)明的酰胺型聚羧酸系減水劑。步驟(1)中所述引發(fā)劑為過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的一種或幾種，用量為步驟(1)單體總重量的0. 5% 5. 0%。步驟(1)中所述鏈轉移劑為巰基乙醇、巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、異丙醇、次磷酸、次磷酸鈉、次磷酸鉀中的一種或幾種，用量為步驟(1)單體總重量的0. 5% 10. 0%。步驟(1)中所述含羧基的單體為丙烯酸或/和甲基丙烯酸。步驟(2)中所述端氨基聚醚結構式如通式(1)所示
權利要求
1. 一種酰胺型聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)合成含羧基的聚合物首先將水加入反應釜中，升溫到60°c 95°C時向反應釜中依次滴加引發(fā)劑水溶液、鏈轉移劑水溶液以及含羧基的單體水溶液，滴加時間為1 5小時，滴加完后保溫0 5小時，得到含羧基的聚合物；(2)酰胺化和酯化反應再將端氨基聚醚單體、聚乙二醇單烷基醚單體加入到步驟(1) 的反應釜中，密封反應釜，在100°C 170°C、-0. 03MPa -0. 10 Mpa條件下反應0. 5小時 8小時后，降溫至20°C 80°C，用堿溶液調(diào)節(jié)pH值至4 10，得到所述的酰胺型聚羧酸系減水劑；其中步驟(1)中所述引發(fā)劑為過氧化氫、過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的一種或幾種，用量為步驟(1)單體總重量的0. 5% 5. 0% ；步驟(1)中所述鏈轉移劑為巰基乙醇、巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、異丙醇、次磷酸、次磷酸鈉、次磷酸鉀中的一種或幾種，用量為步驟(1)單體總重量的0. 5% 10. 0% ； 步驟(1)中所述含羧基的單體為丙烯酸或/和甲基丙烯酸；步驟(2)中所述端氨基聚醚結構式如通式(1)所示
全文摘要
本發(fā)明涉及一種酰胺型聚羧酸系減水劑的制備方法，采用先聚合后功能化的合成方法，先形成含羧基的聚合物主鏈，然后與端氨基聚醚、聚乙二醇單烷基醚在一定溫度下通過酰胺化和酯化反應進行接枝引入支鏈，制得主支鏈通過酰胺/酰亞胺鍵和酯鍵共同連接的高性能新型聚羧酸系減水劑。本發(fā)明通過分子結構設計調(diào)節(jié)減水劑的結構和性能，反應過程易于控制、環(huán)保無污染、反應轉化率高、產(chǎn)品減水率高，在低水灰比和低摻量條件下，摻本發(fā)明的酰胺型聚羧酸系減水劑的砂漿比普通酯類聚羧酸減水劑具有更好流動度。
文檔編號C04B24/26GK102532558SQ20111045030
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權日2011年12月29日
發(fā)明者傅樂峰, 馮中軍, 孔凡桃, 鄭柏存 申請人:上海三瑞高分子材料有限公司