[发明专利]一种不饱和聚醚及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚醚，具体涉及一种新型不饱和聚醚及其制备方法和应用。

背景技术

目前随着混凝土工业的快速发展，相应的混凝土减水剂的研究工作也不断的发展进步，尤其是聚羧酸减水剂的研制，更是当前国内外研究的热点。聚羧酸减水剂与传统的减水剂相比，具有掺量低、保塌性好、混凝土收缩率低等特点，同时聚羧酸减水剂的分子结构可设计性强、高性能化的潜力大，生产过程中不使用甲醛等有害物质和不产生废液等突出的优点。我国的聚羧酸减水剂的研究开始于20世纪90年代中后期，其工业化生产与应用开始于21世纪初期。虽然国内的聚羧酸减水剂的研究工作起步较晚，但目前国内的研究机构无论是在聚羧酸减水剂合成、还是理论的探索方面都取得了很大的突破。但国内目前用于合成聚羧酸减水剂的原料主要有聚乙二醇、烯丙烯聚乙二醇醚、甲氧基聚乙二醇醚(甲基)丙烯酸酯等几种，用于合成聚羧酸减水剂聚醚的单体品种比较单一，合成的聚羧酸减水剂的性能也不是特别的优异。因此为了丰富聚醚单体的种类，进一步提高聚羧酸减水剂的性能(如保塌性、分散性等)，很有必要开发新的合成减水剂用聚醚单体原料，用以制备高性能的聚羧酸减水剂。

基于以上情况，本发明首次将支链化烯基胺或烯基酰胺化合物单元引入到聚醚结构中，探索了一种新型不饱和聚醚单体，用于合成高性能聚羧酸减水剂产品。由于该聚醚的起始剂中胺基或酰胺基当中的两个活性氢易于与烷基氧化乙烯进行加成反应，工艺简单。且由于该聚醚具有长短可调的双支链结构和可控性很好的嵌段结构，使其具有很好的空间位阻效应和适宜的表面活性，合成的减水剂具有优异的独特性能，特别是在低水灰比条件下可以获得较好的分散及保持性能。

此类聚醚还可以作为合成高分子聚合物的聚合单体使用，用于合成水处理剂、高分子表面活性剂和各种树脂等。

发明内容

本发明的一个目的是：提供一种新型不饱和聚醚，该聚醚具有优异的聚合活性和较高的双键保留率。

本发明的另一个目的是：提供一种所述不饱和聚醚的制备方法，使该不饱和聚醚的制备过程简单、安全、工艺可控性好。

本发明的再一个目的是：提供所述不饱和聚醚在合成聚羧酸减水剂、合成高分子聚合物水处理剂、高分子表面活性剂或各种树脂中的应用方法。

为了达到上述的发明目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种不饱和聚醚，结构如式(1)所示：

其中，

R₁是氢或C1～C3的烷基；

R₂是C1～C8的亚烷基；

X是胺基(N-)或酰胺基(CON-)；

a、b是2～4的整数，且a≠b；

m、n、x和y均为大于或等于零的整数，且0≤m+n≤100、0≤x+y≤100、5≤m+n+x+y≤100，且m和x不同时为0，n和y不同时为0。

所述不饱和聚醚的数均分子量在400～5000。

所述不饱和聚醚是由含有烯基的胺或酰胺与烷基氧化乙烯进行有规或无规聚合而成的。

所述的含有烯基的胺或含有烯基的酰胺结构如下式(2)所示

其中R₁是氢或C1～C3烷基；R₂是C1～C8的亚烷基；X为-NH₂或-CONH₂。

式(1)中聚醚两个支链可以相同或不同。

本发明还提供所述的不饱和聚醚的制备方法，包括如下步骤：

(1)在负压条件下，向高压反应釜中加入含有烯基的胺或含有烯基的酰胺单体，之后对高压反应釜进行氮气置换，启动搅拌，将反应釜物料加热，当温度为70～100℃时，加入少量烷基氧化乙烯引发聚合反应，所加入的烷基氧化乙烯与含有烯基的胺或含有烯基的酰胺单体的摩尔比为1∶0.1～0.2，待温度升高、压力下降后，连续稳定地加入烷基氧化乙烯至反应釜中，至含有烯基的胺或酰胺与烷基氧化乙烯的最终摩尔比为1∶2～4，连续加料期间控制聚合反应温度为100～140℃，连续加料结束后，在恒温条件下熟化20～40min，待釜压不再下降时，开始为反应釜物料降温至80～90℃；