[发明专利]烯丙基聚醚基马来酸（酐）系共聚物、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种烯丙基聚醚基马来酸(酐)系共聚物、其制备方法及应用。 

背景技术

减水剂，又称为分散剂或塑化剂，主要作用有：(1)在保持混凝土组分不变的条件下，改善其工作性；(2)在给定工作性条件下，减少拌和用水量，以提高混凝土强度，改善耐久性；(3)在不改变服役性能的条件下，降低单位水泥用量，以减少徐变、收缩及水泥水化热引起的热应力等问题。 

近年来，国内建筑业的飞速发展使得减水剂的需求量逐年增加。然而，传统萘系、三聚氰胺系等缩聚型减水剂虽然具有良好的分散性，但新拌混凝土流动性经时损失大，而且生产时采用了萘、甲醛和浓硫酸为原材料，对环境不友好，很多工程限制应用。在克服了上述缺陷的情况下，聚羧酸类减水剂不仅减水率高，对水泥适应性好，且合成工艺相对简单、生产无污染，因此在很多重要工程中得到应用。 

目前，国内聚羧酸类减水剂主要有两种：(1)聚酯类减水剂，即以甲氧基聚醚与(甲基)丙烯酸生成的甲氧基聚醚单(甲基)丙烯酸酯作为大单体制备的减水剂；(2)聚醚类减水剂，即以烯基聚醚或其改性产品作为主要大单体制备的减水剂。相比聚酯类减水剂，聚醚类减水剂具有合成工艺简单、成本低、聚合浓度高、产品储存稳定性好等优点。因此国内的大部分厂家青睐使用聚醚类减水剂，但是我国聚醚类减水剂的合成技术并不成熟，还处在快速发展阶段。 

聚醚类减水剂所使用的原材料品种较多。不饱和聚醚大单体主要有乙烯基聚醚、烯丙基聚醚和丁烯基聚醚，以及他们的衍生物；小单体主要有(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)以及其它功能性小单体。上述各种单体的活性相差较大，在进行共聚合时，如何使单体之间较好地高效地共聚，形成理想的梳型共聚物减水剂，需要合适的聚合环境。 

日本触媒公司在聚醚类减水剂方面研究较早，在其专利CN1148329，CN1821149，CN1303875中都有详细介绍，但所使用的大单体为甲代烯丙基聚醚(起始剂为2-甲基-2-丙烯-1-醇)和甲代丁烯基聚醚(起始剂为3-甲基-3-丙烯-1-醇)，这两种不饱和聚醚价格较贵，且国内的市场供应量有限，同时丙烯酸的价格也较贵，而且生产过程中使用了气味难闻价格昂贵的链转移剂，使得最终的成本较高。 

为了降低减水剂产品的成本，研究者们自然想到烯丙基聚醚，因为它价格低、原材料来 源丰富。另一方面，马来酸(酐)及其盐与烯丙基聚醚竞聚率相当，且价格明显低于(甲基)丙烯酸，在化工原料价格波动较大的时候，这种成本低的优势更加明显。除了成本低外，烯丙基聚醚基马来酸(酐)系减水剂还具备合成工艺简单、生产工艺环保、聚合浓度高等优点。但是在一般的聚合环境下，烯丙基聚醚和马来酸(酐)及其盐的聚合活性均较差，很难得到理想的聚合物减水剂。例如在专利CN1756724，CN1768015，CN101786824中均介绍了以甲基烯丙基聚醚和烯丙基聚醚为大单体，马来酸(酐)为主要小单体，合成的减水剂具有高分散能力和防止坍落度损失的能力，但是发现以烯丙基聚醚为大单体时需要较高的掺量来实现同样的性能。 

专利CN101225148，CN101786824，CN101386490，CN101186460均涉及到以烯丙基聚醚和马来酸(酐)及其盐为单体合成减水剂的方法。介绍将烯丙基聚醚单体和马来酸(酐)单体放入釜底，通过滴加其他功能性单体，在过硫酸盐或者氧化还原体系引发剂的作用下(不同时使用)制得减水剂，这种方法利用功能性单体和马来酸(酐)的交替共聚提高单体的转化率，但受制于烯丙基聚醚自身的聚合活性，大单体的转化率仍较低，减水和保坍性能受到限制。此种通过添加第三单体或者添加更多的单体来提高烯丙基聚醚和马来酸(酐)转化率的常用方法，申请人也进行了大量的实验，只能部分解决烯丙基聚醚单体聚合活性较低的缺点，提高的幅度是很有限的，并且所添加的功能性单体一般容易均聚，且价格昂贵，增加了成本，同时生产上也增加了设备的复杂性。因此当以烯丙基聚醚和马来酸(酐)为单体制备减水剂时，提高单体转化率将是重中之重。 

发明内容

本发明提供一种烯丙基聚醚基马来酸(酐)系共聚物的制备方法，可以有效提高烯丙基聚醚和马来酸(酐)的转化率。 

本发明还提供上述制备方法所得的烯丙基聚醚基马来酸(酐)系共聚物。 

本发明还提供所述烯丙基聚醚基马来酸(酐)系共聚物作为减水剂的应用。