[发明专利]含硅聚羧酸减水剂、其制备方法及用途

权利要求书

1.一种含硅聚聚羧酸减水剂，其特征在于，分子结构式为结构式(Ⅳ)所示：

其中：

a、b＞0，c≥0，d＞0；

M₁为有机硅单体结构，分子结构为多个通过Si-O-Si键交联的有机硅分子；

M₂为-H或-Na的其中一种或同时存在；

M₃为-H或-Na的其中一种或同时存在；

M₄为酯类单体或醚类单体中的一种或同时存在。

2.根据权利要求1所述的含硅聚聚羧酸减水剂，其特征在于，所述M₁为有机硅单体结构，含有氨基。

3.根据权利要求1或2所述的含硅聚聚羧酸减水剂，其特征在于，所述M₁结构式为(Ⅱ)或(Ⅲ):

4.根据权利要求1所述的含硅聚聚羧酸减水剂，其特征在于，结构式(Ⅳ)中各重复单元为嵌段分布。

5.权利要求1、2、3或4所述的含硅聚聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，(1)、将含有氨基的硅烷与酸酐在含有水的碱性条件下反应生成有机硅单体；(2)、将步骤(1)的反应产物、侧链单体和羧酸在过硫酸类化合物引发下聚合反应。

6.根据权利要求5所述的含硅聚聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述含有氨基的硅烷为氨基丙基三乙氧基硅烷或氨基丙基三甲氧基硅烷。

7.根据权利要求5所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述醚类单体为改性聚醚或丙烯基聚乙二醇；所述酯类单体为聚乙二醇单甲醚的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

8.根据权利要求5所述的含硅聚聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐或者衣康酸。

9.根据权利要求5所述的含硅聚聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，首先使部分含氨基的硅烷与酸酐反应，再在氢氧化钾的乙醇或甲醇溶液催化下，加入水后，再滴加另一部分含氨基的硅烷反应。

10.根据权利要求9所述的含硅聚聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，含氨基的硅烷与酸酐摩尔比为1：1.2～1：1.5；反应后加入乙醇的摩尔数为初始反应的酸酐的摩尔数的0.5倍～1倍；加入水的摩尔数为含氨基的硅烷的1.5倍～5倍；KOH的乙醇溶液浓度为0.1-0.4mol/L。

11.根据权利要求9或10所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，滴加的含氨基的硅烷的摩尔数为初始含氨基的硅烷与马来酸酐反应产物摩尔数两者之和的5～15倍。

12.根据权利要求5所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的反应温度为50℃-80℃。

13.根据权利要求5所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，还向反应物中加入链转移剂水溶液。

14.根据权利要求13所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、甲基丙烯磺酸钠或丙烯磺酸钠。

15.根据权利要求13所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，各原料的比例为:

有机硅单体摩尔数占单体总摩尔数的比值为0.2～0.5；

醚类单体摩尔数占单体总摩尔数的比值为0.5～0.8；

羧酸摩尔数与总单体摩尔数的比值为2.0～5.5；

过硫酸类引发剂用量为反应物总质量的0.3％～2.0％；

链转移剂用量为反应物总质量的0.05％～1.0％。

16.根据权利要求5所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，还加入含有双键的磺酸盐。

17.根据权利要求16所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，含有双键的磺酸盐选自丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。

18.根据权利要求5所述的含硅聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)反应完成后，再将反应物中和至pH值为6-8，调整固含量至20％-40％。

19.权利要求1、2、3或4所述的含硅聚羧酸减水剂用于水泥中。