[发明专利]一种聚氧烯烃醚单体及用其制备聚羧酸减水剂的方法

说明书

本发明公开了一种聚氧烯烃醚单体及用其制备聚羧酸减水剂的方法。其制备步骤：1、聚氧烯烃醚单体的制备：反应容器中加入起始剂甲基烯丙基醇或异戊烯醇或聚氧乙烯醚预聚体和催化剂；容器中通入环氧乙烷a₁摩尔，调温105～130℃开环聚合反应；温度调整至115～150℃，通入环氧丙烷b₁摩尔进行开环聚合；重复通入环氧乙烷聚合反应、环氧丙烷聚合反应i‑2次循环后，再通入环氧乙烷进行聚合，得到聚氧烯烃醚单体a；2、聚羧酸减水剂的制备：用常温氧化还原法或加热引发自由基共聚法均将单体c及辅助剂滴加进单体a(聚氧烯烃醚单体)、异丁烯基或异戊烯基聚氧乙烯醚单体b和釜底水中，引发自由基聚合得最终产品。

技术领域

本发明涉及减水剂技术领域，具体的说是一种聚氧烯烃醚单体及用其制备聚羧酸减水剂的方法。

聚羧酸减水剂产品以其高减水、保坍好的良好性能，正在推广和应用。聚羧酸减水剂具有一个优势，就是可进行分子设计，能通过多种可聚合化学组分、合成条件的改变，获得不同性能、不同成本及各种用途的产品，技术更新潜力大。其中单体的改变更加影响较大，20年来聚羧酸减水剂的单体已经从MPEGAA(聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯)，APEG(烯丙基聚氧乙烯醚)，发展到HPEG(异丁烯基聚氧化乙烯醚)、TPEG(异戊烯基聚氧化乙烯醚)，当前市场上几乎全部是利用异丁烯基聚氧化乙烯醚、异戊烯基聚氧化乙烯醚与丙烯酸类小单体进行引发共聚生产聚羧酸减水剂。

聚羧酸减水剂分子结构中存在的疏型侧链在水泥浆体或者混凝土中表现出强大的空间位阻效应，这是聚羧酸减水剂的核心技术所在。研究发现，利用疏水性聚氧丙烯醚以短链段嵌入聚氧化乙烯醚聚醚中起到分隔链段作用，聚氧化丙烯醚短链段与水泥颗粒吸附，或相互吸附粘连，使减水剂分子中聚氧乙烯醚长链段相互间形成交织的长链网络(而非传统单体的单条侧链)，阻隔水泥水化反应，更有利于空间位阻提高，所合成的减水剂产物表现出很好的分散性和保塑性能，在降低聚醚单体的材料成本的同时提升了性能。

中国专利(CN201410442956.7)公开了利用环氧乙烷、环氧丙烷再接环氧乙烷加成的三元嵌段聚醚单体，仅简单嵌聚1段聚氧丙烯醚，相对于所制备的单体来说疏水链段较长，不利于减水性能，且聚氧乙烯醚链段数量少，单体空间位阻效应基本不能有效提升。该专利中的技术方案分子量增加不大，不能减少起始剂用量和成本。单体在制成减水剂后的效果并不理想。

在如何制取大分子量的单体，并以该大分子量单体作为原料加工出的减水剂具有良好的减水率和保坍性这一方面的技术中，几乎没有进步，现行的技术方案中制备得出的单体，单体中分子量超过3000后，单纯聚氧乙烯醚分子量太大减水剂性能会变差，而分子量与使用性能同时提升，则需要单体中合理添加较短的疏水性聚氧丙烯醚链段，与聚氧乙烯醚链段交互嵌聚，使聚醚单体侧链结构改变，制成减水剂后疏水链段与水泥颗粒以及自身相互吸附，改进减水剂空间位阻作用，因此如何将在单体中大量接入EO，增加单体分子量降低成本的同时又能改善减水剂性能，便成为亟待解决的问题了。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，本发明提供了一种聚氧烯烃醚单体及用其制备聚羧酸减水剂的方法；在增加单体分子量降低成本的同时又能改善减水剂性能。

本发明的技术方案如下：

一种聚氧烯烃醚单体，其特征在于其分子结构为：

RO-(C₂H₄O)_a1-(C₃H₆0)_b1-(C₂H₄O)_a2-(C₃H₆0)_b2-......