[发明专利]一种末端超支化的聚醚磷酸酯减水剂的合成及应用

权利要求书

1.一种末端超支化的聚醚磷酸酯减水剂，其特征在于，其具有聚醚长侧链，所有的磷酸酯基吸附基团均集中于聚醚长侧链的一端；且聚醚长侧链为一条或者一条以上；其分子结构式为：

其中，c是环氧乙烷的结构单元数，为50～230之间的数字；d是环氧丙烷的结构单元数，最少为0，最多不超过环氧乙烷结构单元数的20％；F为封端基团；R为多元醇或者聚醚多元醇的烷基基团；代表聚醚多元醇的聚醚链段，或代表连接烷基R和羟基的化学键；a和b为多元醇或者聚醚多元醇的羟基个数；

所述多元醇或者聚醚多元醇由多羟基类单体和醛在催化剂的作用下发生缩醛化反应获得；且所述多羟基类单体，是指多元醇或者多元醇衍生物；所述多元醇衍生物的重均分子量为400～800；

所述多元醇包括甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、二(三羟甲基丙烷)、季戊四醇、双季戊四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、环己六醇。

2.权利要求1所述一种末端超支化的聚醚磷酸酯减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)缩醛化反应：多羟基类单体和醛在催化剂的作用下发生缩醛化反应，合成部分羟基缩醛化的起始剂中间体；

(2)末端超支化聚醚制备及封端反应：将上述起始剂中间体、环氧烷烃在催化剂作用下，通过环氧烷烃的乙氧基化反应和/或丙氧基化反应合成聚醚中间体，达到设计分子量后，加入封端试剂，得到封端的末端超支化聚醚；封端反应结束后，通过减压抽滤装置，将封端反应体系中的无机盐与封端聚醚产物分离，并在减压抽滤过程中除去反应体系中的可挥发性物质，得到封端的末端超支化聚醚；

(3)末端超支化的聚醚磷酸酯的制备：将上述末端超支化聚醚进行去缩醛化反应，然后与磷酸化试剂发生酯化反应，合成末端超支化的聚醚磷酸酯；

步骤(1)中所述多元醇衍生物为上述多元醇经过乙氧基化反应和/或丙氧基化反应得到的聚醚多元醇；

步骤(1)中所述醛包括甲醛、三聚甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、苯甲醛；

步骤(1)中采用中强酸作为催化剂，所述中强酸包括浓盐酸、浓硫酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、β-萘磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙磺酸，以及强酸性阳离子树脂NKC-9、杂多酸、固体超强酸、Amberlyst-15、Nafion全氟磺酸树脂；

步骤(2)中所述环氧烷烃，包括环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、氧化异丁烯、氧化环戊烯、氧化环己烯、氧化苯乙烯中的任意一种以上；

步骤(2)中所述聚醚中间体的设计分子量为3000～10000之间，

步骤(2)中所述封端反应的催化剂为NaOH、KOH、CsOH、NaH、Na、CH₃ONa、叔丁醇钾；

步骤(2)中所述封端剂为一氯烷烃，结构式为F-Cl，其中F为氯代烷烃的烷基部分，碳原子个数在1～10之间，结构中含有直链、支链、环己基、苄基，包括一氯甲烷、氯乙烷、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯戊烷、2-氯戊烷中的一种；

步骤(3)中所述磷酸化试剂，包括磷酸、五氧化二磷、多聚磷酸、焦磷酸中的一种；

步骤(3)中所述磷酸酯化反应，磷酸化试剂与末端超支化的封端聚醚的摩尔比为(1.01～1.5)b：1，其中b为聚醚中裸露的醇羟基个数。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(1)中的强酸性阳离子树脂NKC-9或Amberlyst-15作为缩醛化反应催化剂。