[发明专利]一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法。

背景技术

各种工业与民用建筑、公路铁路桥梁、机场跑道、矿井建设、水工结构、海洋开发、地热工程以及军事等许多工程的建设都离不开混凝土。目前，随着混凝土向高性能化和多功能化的方向发展,要求混凝土具有高工作性、高强度、高耐久性，并能满足在许多特殊情况下的应用。具有超分散性能的聚羧酸减水剂己成为高性能混凝土中不可缺少的组分。

聚羧酸减水剂含有羧酸基、磺酸基、酯基等官能团，在聚合物的分子结合过程中，不同单体以随机或有规律地聚合在一起，使分子具有梳型结构，其特殊的结构决定了它优越性能。聚羧酸减水剂可以按照聚合物分子剪裁设计原则，通过自由基共聚合反应将可聚合结构单元合成预定结构与性能的减水剂，通过调整单体组分及其之间的比例关系、选取高反应活性单体和引发剂等，最终得到能满足特殊需求的含有理想分子结构的主链、侧链，并使其具有一定电荷密度及分子构象分子结构的聚合物。

在聚羧酸减水剂的相关研究中，众多企业和科研单位主要关注聚羧酸性能的提升、或性价比的提升，或产品的功能化设计，而对于聚羧酸减水剂生产过程的研究较少。聚羧酸减水剂的合成一般采用水溶液自由基聚合，在反应过程中随着反应单体的消耗，单体转化率的提高，体系的粘度也随之增大，即产物的分子量逐渐提高，并且由于反应体系传质传热的非均一性，导致体系中可能局部发生暴聚现象，因此会导致凝胶现象出现，实际生产过程中特别是在釜壁及搅拌桨上非常容易出现大团凝胶，经常会导致反应釜出料口及产品输送过程中管道的堵塞。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种醚类聚羧酸减水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将100重量份不饱和聚醚、2～11重量份丙烯酸、1～6重量份不饱和磺酸盐、0.01～0.6重量份石蜡、1～6重量份乙二胺四乙酸二钠盐和50重量份水加入反应釜中，搅拌下溶解，配制成反应底料，于反应底料的液面下持续通氮气12～20min，同时升温至30～40℃；上述不饱和聚醚为甲基烯丙基聚氧乙烯基醚或异戊烯基聚氧乙烯基醚；

(2)在步骤(1)所得物料的液面下持续通氮气，并连续搅拌，一次性加入1～6重量份过氧化氢，同时滴加第一混合溶液和第二混合溶液，控制滴加速度，滴加时间为1～2.5h，滴加完毕后，将反应体系升温至50～60℃，一次性加入0.2～1.0重量份过氧化氢继续反应，反应时间为0.8～1.2h；其中第一混合溶液由4～11重量份不饱和羧酸、1～6重量份烯丙基硫脲、0.2～1.5重量份链转移剂和30重量份水配制而成，第二混合溶液由0.05～1.2重量份还原剂、0.05～0.6重量份助还原剂四甲基乙二胺和30重量份水配制而成；

(3)在步骤(2)所得物料中加入0.01～0.06重量份二甲基二硫代氨基甲酸钠以终止反应，并加入8～22重量份质量浓度为30％的氢氧化钠溶液进行中和，冷却至40～50℃，出料，得到醚类聚羧酸减水剂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(1)为：将100重量份不饱和聚醚、3～10重量份丙烯酸、1～5重量份不饱和磺酸盐、0.01～0.5重量份石蜡、1～5重量份乙二胺四乙酸二钠盐和50重量份水加入反应釜中，搅拌下溶解，配制成反应底料，于反应底料的液面下持续通氮气15min，同时升温至30～40℃。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)为：在步骤(1)所得物料的液面下持续通氮气，并连续搅拌，一次性加入1～5重量份过氧化氢，同时滴加第一混合溶液和第二混合溶液，控制滴加速度，滴加时间为1～2h，滴加完毕后，将反应体系升温至50～60℃，一次性加入0.2～0.8重量份过氧化氢继续反应，反应时间为1h。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(3)为：在步骤(2)所得物料中加入0.01～0.05重量份二甲基二硫代氨基甲酸钠以终止反应，并加入10～20重量份质量浓度为30％的氢氧化钠溶液进行中和，冷却至45℃，出料，得到醚类聚羧酸减水剂。

进一步优选的，所述不饱和磺酸盐为2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钠、2-羟基-3-烯丙氧基丙磺酸钾、2-羟基-4-烯丁氧基丙磺酸钠或2-羟基-4-烯丁氧基丙磺酸钾。

进一步优选的，所述不饱和羧酸为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟乙酯和衣康酸中的至少一种。

进一步优选的，所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸或巯基丙酸。