專利名稱：用于制備聚羧酸鹽減水劑大單體的催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化劑，具體是一種用于制備聚羧酸鹽減水劑大單體的催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
甲代烯丙基聚氧烷烯基醚和異戊二烯基聚氧烷烯基醚是生產(chǎn)聚醚類聚羧酸鹽高性能減水劑的主要原材料，該聚醚具有良好的水溶性，不會(huì)水解變質(zhì)，合成的減水劑減水率高，增強(qiáng)效果好，不銹蝕鋼筋，綠色環(huán)保，因此生產(chǎn)出雙鍵活性高的甲代烯丙基聚氧烷烯基醚和異戊二烯基聚氧烷烯基醚就顯得非常重要。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)聚醚原材料廠家主要是通過環(huán)氧烷烴陰離子開環(huán)聚合進(jìn)行生產(chǎn)，而大部分廠家選用的催化劑都或多或少在聚合過程中帶進(jìn)去雜質(zhì)，影響聚合。專利CN 100369951C公開了一種制備含有羥官能基和不飽和官能基的聚醚的制備，在有效量雙金屬氰化物配合物催化劑存在下，在阻聚劑存在下，進(jìn)行自由基聚合得到。 但是，雙金屬氰化物催化劑昂貴，還須從產(chǎn)物中除去催化劑，耗時(shí)且從經(jīng)濟(jì)方面考慮又不合算，無法進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。專利US5689012公開了一種制備聚氧化烯聚醚的方法，用到的催化劑是DMC催化劑，該催化劑具有活性高，從產(chǎn)物中除去殘留催化劑容易，但是，當(dāng)DMC催化劑與小分子量的起始劑一起使用時(shí)，是低效的，體系中的雜質(zhì)存在且容易導(dǎo)致催化劑失活。當(dāng)DMC催化劑與高分子量起始劑一起使用時(shí)，還需用傳統(tǒng)堿性催化劑制備高分子量起始劑，而甚至微量的堿性催化劑，即強(qiáng)堿，也可使DMC催化劑失活。專利CN 101164957A中指出，生產(chǎn)聚羧酸系混凝土外加劑專用聚醚的催化劑是 K2O, Na2O, NaOH, Κ0Η、蒙脫土、累脫石、雙金屬氰化物、多金屬氰化物絡(luò)合物。專利幾乎包括了工業(yè)生產(chǎn)聚醚中所可能用到的催化劑的全部催化劑種類，但是上述催化劑都或多或少在聚合過程中帶進(jìn)雜質(zhì)，影響聚合。歸納起來現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題
①KOH/NaOH或者K2CVNa2O的水溶液作催化劑，由于起始劑甲基烯丙醇容易與水形成共沸物，因此烷氧基化時(shí)較難除去溶劑水，水可以與環(huán)氧烷烴開環(huán)反應(yīng)生成雜質(zhì)副產(chǎn)物聚醚②若以KOH/NaOH或者K20/Na20的起始劑甲基烯丙醇或3_甲基_3_ 丁烯醇溶液作催化劑，KOH/NaOH或者K20/Na20可以與起始劑甲基烯丙醇或3-甲基-3- 丁烯-1-醇反應(yīng)生成H2O,同上一樣影響產(chǎn)品的純度。③醇鈉作催化劑，如甲醇鈉，乙醇鈉等，均與起始劑甲基烯丙醇或3-甲基-3-丁烯-ι-醇發(fā)生反應(yīng)生成甲醇，乙醇等，它們的沸點(diǎn)均低于水的沸點(diǎn)，因此烷氧基化時(shí)無法完全除去，它們與環(huán)氧烷烴開環(huán)反應(yīng)生成雜質(zhì)副產(chǎn)物聚醚，降低甲代烯丙基聚氧烷烯基醚和異戊二烯基聚氧烷烯基醚的純度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于制備聚羧酸鹽減水劑大單體的催化劑及其制備方法，使用該催化劑在大單體的制備過程中不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物，能提高大單體的純度。本發(fā)明提供的一種用于制備聚羧酸鹽減水劑大單體的催化劑，它是甲基烯丙醇鈉的甲基烯丙醇溶液或3-甲基-3- 丁烯-1-醇鈉的3-甲基-3- 丁烯-1-醇溶液，溶液中甲基烯丙醇鈉或3-甲基-3- 丁烯-1-醇鈉的質(zhì)量百分濃度為5%_20%。本發(fā)明以金屬鈉和甲基烯丙醇或3-甲基-3- 丁烯-1-醇為原料采用間歇生產(chǎn)工藝進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)甲基烯丙醇鈉的甲基烯丙醇溶液或3-甲基-3- 丁烯-1-醇鈉的3-甲基-3- 丁烯-1-醇溶液，其反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種用于制備聚羧酸鹽減水劑大單體的催化劑，其特征在于，它是甲基烯丙醇鈉的甲基烯丙醇溶液或3-甲基-3- 丁烯-1-醇鈉的3-甲基-3- 丁烯-1-醇溶液，溶液中甲基烯丙醇鈉或3-甲基-3- 丁烯-1-醇鈉的質(zhì)量百分濃度為5%-20%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于制備聚羧酸鹽減水劑大單體催化劑的制備方法，其特征在于，步驟包括(1)加料將甲基烯丙醇或3-甲基-3-丁烯-1-醇投入反應(yīng)釜中，將金屬鈉切成小塊加入進(jìn)料裝置中，甲基烯丙醇或3-甲基-3- 丁烯-1-醇與金屬鈉按重量比100:1-5加入；(2)氮?dú)庵脫Q關(guān)閉加料和放空閥門，通入氮?dú)庵练磻?yīng)釜內(nèi)壓力達(dá)到0.IMpa，打開放空閥卸壓，重復(fù)2-4次后，保持放空閥為打開狀態(tài)并通入氮?dú)猓?3)反應(yīng)將冷凝器通入冷卻水，通過進(jìn)料裝置分批加入金屬鈉，控制反應(yīng)體系溫度不超過120°C，金屬鈉加完后關(guān)閉加料閥，繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)液無氣泡產(chǎn)生，關(guān)閉放空閥，停止通入氮?dú)猓玫酱呋瘎┊a(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于制備聚羧酸鹽減水劑大單體的催化劑，其特征在于， 所述的大單體為甲代烯丙基聚氧烷烯基醚或異戊二烯基聚氧烷烯基醚，其結(jié)構(gòu)式如下
全文摘要
一種用于制備聚羧酸鹽減水劑大單體的催化劑，它是甲基烯丙醇鈉的甲基烯丙醇溶液或3-甲基-3-丁烯-1-醇鈉的3-甲基-3-丁烯-1-醇溶液，溶液中甲基烯丙醇鈉或3-甲基-3-丁烯-1-醇鈉的質(zhì)量百分濃度為5%-20%。制備步驟將甲基烯丙醇或3-甲基-3-丁烯-1-醇投入反應(yīng)釜中，將金屬鈉切成小塊加入進(jìn)料裝置中；保持放空閥為打開狀態(tài)并通入氮?dú)?；分批加入金屬鈉，控制反應(yīng)體系溫度不超過120℃，金屬鈉加完后關(guān)閉加料閥，繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)液無氣泡產(chǎn)生，關(guān)閉放空閥，停止通入氮?dú)?，出料。該催化劑在制備大單體甲代烯丙基聚氧烷烯基醚和異戊二烯基聚氧烷烯基醚的過程中不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物，能有效提高大單體的純度。
文檔編號(hào)C07C33/03GK102504239SQ201110342578
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者劉學(xué)明, 李軍平, 王正波, 王自衛(wèi), 裴繼凱, 趙婷婷 申請(qǐng)人:山西合盛邦砼建材有限公司