[发明专利]一种含羧基和膦酸基的减水剂及其制备方法

权利要求书

1.一种含羧基和膦酸基的减水剂，其特征在于，其分子结构为下述链段

Ⅰ、链段Ⅱ和链段Ⅲ的无规共聚物，

其中，R₁为氨基膦酸残基，R₂为氨基聚醚残基，且x+y+z＝30～80；

所述链段Ⅰ的来源单体为聚琥珀酰亚胺和氨基膦酸，所述氨基磷酸选自2-氨基乙基膦酸、(3-氨基苯基)膦酸、帕米膦酸、阿仑膦酸、氨乙基次膦酸和/或氨基甲酰膦酸；

所述链段Ⅱ的来源单体为聚琥珀酰亚胺和氨基聚醚，氨基聚醚的分子结构通式符合下述通式：

其中m，n均为大于或等于零的整数，且6≤m+n≤68，且m和n不同时为0；

所述链段Ⅲ的来源单体为聚琥珀酰亚胺；

所述聚琥珀酰亚胺与氨基聚醚、氨基膦酸的投料摩尔比为1:5～20:5～10。

2.根据权利要求1所述的含羧基和膦酸基的减水剂，其特征在于，所述的含羧基和膦酸基的减水剂的重均分子量为20000～50000。

3.根据权利要求1所述的含羧基和膦酸基的减水剂，其特征在于，所述氨基聚醚的重均分子量为500～3000。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的含羧基和膦酸基的减水剂，其特征在于，所述聚琥珀酰亚胺为线性聚酰亚胺，结构中含有五元环链段，所述五元环与氨基聚醚和氨基膦酸发生开环反应，所述聚琥珀酰亚胺的分子结构通式如下：

p＝30～80。

5.根据权利要求4所述的含羧基和膦酸基的减水剂，其特征在于，所述聚琥珀酰亚胺溶解温度为40～70摄氏度。

6.权利要求1-5中的任一项所述的含羧基和膦酸基的减水剂的制备方法，其特征在于，通过聚琥珀酰亚胺与氨基聚醚和氨基膦酸中的氨基同时发生开环反应和接枝反应，为开环后的聚琥珀酰亚胺链段接枝氨基聚醚侧链和氨基膦酸基侧链，最后通过水解反应裸露出剩余部分的羧基，得到所述含羧基和膦酸基的减水剂。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述氨基聚醚与聚琥珀酰亚胺接枝反应，聚琥珀酰亚胺溶液在反应容器中打底，氨基聚醚溶液以不小于1h的时长缓慢滴加至反应容器中；

聚琥珀酰亚胺溶液和氨基聚醚溶液为使用有机溶剂溶解制得；

所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、甲苯、二甲苯其中任意一种。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述溶剂使用前必须经过无水处理，所述无水处理常规地操作为加CaH₂回流4～6h，再蒸馏完成所述无水处理。

9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述氨基聚醚与聚琥珀酰亚胺接枝反应，反应温度控制在50～80摄氏度。

10.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述氨基聚醚与聚琥珀酰亚胺接枝反应，反应时间为4～24h。

11.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述水解反应，采用2～6mol/L的NaOH或KOH溶液进行滴加，直至pH为9～10恒定不变为止，通常NaOH溶液的加入量，以实际水解过程中释放出的所有羧基的量摩尔数的1.0～1.2倍；水解温度为35～50摄氏度，水解时间为2～8h。

12.根据权利要求6所述方法，其特征在于，具体合成步骤如下：将聚琥珀酰亚胺和氨基聚醚溶解于有机溶剂中，将氨基聚醚溶液缓慢滴入聚琥珀酰亚胺溶液中，滴毕，保持温度进行开环反应和接枝反应，加入氨基膦酸，保温反应进行开环反应和接枝反应，所得产物进行纯化，之后加入水，滴加碱液进行水解，得到所述含羧基和膦酸基的减水剂。