[发明专利]一种减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法

权利要求书

1.一种减缩型聚羧酸减水剂，其特征在于：其有效组分的分子量为10000～150000，且该有效组分的结构式为：

其中，a、b、d、e、f、n和m为整数，且a＝1～15，b＝4～135，d＝1～75，e＝1～45，f＝1～15，n＝26～90，m＝11～65，R₁为H或COOM，R₂为H或CH₃，R₃为空或1～4个碳的烷基，R₄为空或1～4个碳的烷基，R₅为R₆为H或COOM，R₇为H或CH₃，R₈为F或CF₃，R₉为-CH₂-O-、-CH₂-CH₂-O-或R₁₀H或CH₃，M为H、Na、K或NH₄；R₃与R₄相对所在苯环的关系为邻位、间位或对位。

2.权利要求1所述的减缩型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)酯化反应：将分子量为1200～4000的甲氧基聚乙二醇和第一化合物混合，在氮气保护下，升温至110～140℃，加入第一催化剂，保温反应1.0～3.0h后，降温至70～90℃，加入不饱和羧酸或不饱和羧酸酐、阻聚剂和第二催化剂，继续保温反应1.0～3.0h，期间用抽真空或通氮气带水的方法除去水，反应结束后降至室温，得到含有酯化产物和未反应的不饱和羧酸或不饱和羧酸酐的第一混合物；上述第一化合物的结构式如下为上述第一催化剂为浓硫酸，苯磺酸、对甲苯磺酸和乙基磺酸中的至少一种，上述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和马来酸酐中的至少一种，上述阻聚剂为4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧自由基和/或2，2-二(4-叔辛基苯基)-1-苦肼基自由基，上述第二催化剂由苯六甲酸和对甲苯磺酸按0.8～1.2∶0.8～1.2的质量比组合而成；

(2)单体共混：将步骤(1)制得的第一混合物、含氟不饱和羧酸和不饱和聚醚以100∶1～8∶50～150的质量比混合，并加入水使得其溶解，得到共聚单体混合物溶液；上述含氟不饱和羧酸为2-(三氟甲基)丙烯酸和/或2-氟丙烯酸，上述不饱和聚醚为分子量为600～4000的2-丙烯基聚乙二醇醚、2-甲基丙烯基聚乙二醇醚、3-甲基-3-丁烯基聚乙二醇醚和4-羟丁基乙烯基聚乙二醇醚中的至少一种；

(3)共聚反应：将上述共聚单体混合物溶液、引发剂水溶液及分子量调节剂水溶液滴入水中进行反应，反应温度为10～60℃，滴加时间为0.5～4.0h，滴加完毕后保温0～1.0h，得共聚产物；

(4)中和反应：将步骤(3)制得的共聚产物用碱调节pH至5～7，即得所述减缩型聚羧酸减水剂。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述甲氧基聚乙二醇、第一化合物和不饱和羧酸或不饱和羧酸酐的摩尔比为1∶2～4∶5～10。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述第一催化剂的用量为甲氧基聚乙二醇和第一化合物总质量的0.3～3.0％；所述阻聚剂用量为不饱和羧酸或不饱和羧酸酐0.2～3.0％；所述第二催化剂的用量为不饱和羧酸或不饱和羧酸酐质量的0.2～2.0％。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(3)所用水的总量使得所述共聚产物的质量浓度为20～70％。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述引发剂的用量为所述共聚单体混合物溶液中溶质的总质量的0.5～3.0％，所述分子量调节剂的用量为所述共聚单体混合物溶液中溶质的总质量的0.2～2.0％。

7.如权利要求2至6中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述引发剂为水溶性氧化还原引发体系或水溶性偶氮引发剂。

8.如权利要求2至6中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述分子量调节剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、异丙醇、次磷酸钠和磷酸三钠中的至少一种。