[发明专利]一种6C聚醚大单体的氧化钴非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法

说明书

本发明公开了一种6C聚醚大单体的氧化钴非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法，其特征是步骤为：取原料大单体、小单体、链转移剂、还原剂、氧化剂、催化剂和水，将小单体与水混合配制成A液,将还原剂、链转移剂与水混合配制成B液，所述大单体为二乙二醇单乙烯基醚；将大单体和水加入到有温度计的反应器中，温度控制到0～20℃，加入催化剂和水搅拌混合，再加入氧化剂和水混合搅拌，再同时匀速滴加入A液和B液，滴加和保温反应的总时间为1～2h，即制得。本发明制得的6C聚醚大单体的氧化钴非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂特别适合于混凝土配制，水泥分散性能和经时保坍性能优良、抗压强度和耐久性能好，实用性强。

技术领域

本发明属于减水剂的制备，涉及一种6C聚醚大单体的氧化钴非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法。本发明制备的6C聚醚大单体(即：二乙二醇单乙烯基醚)的氧化钴非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂适用于混凝土配制。

背景技术

现代混凝土外加剂技术的发展，是现代混凝土技术发展的关键并具有决定性的作用。混凝土外加剂是现代混凝土中除水泥、砂、石、水、掺合料必不可少的一个重要组分，特别是第三代聚羧酸系高性能外加剂，占到混凝土外加剂使用量的80％左右，是降低水泥用量、提高工业废渣利用率、实现混凝土耐久性和高性能的重要技术途径之一。聚羧酸高效减水剂 (PCE)已经广泛应用于高铁、跨海大桥、超高层建筑等多个领域。PCE发展非常迅速，这主要是因为醚类聚羧酸外加剂的掺量低、原料价廉易得、合成工艺简单、成本较低、减水率高达28～38％，可使水泥及胶凝材料的性能达到最佳状态，几乎不缓凝而又维持混凝土的坍落度(1h内低于1cm)。因此，开发新型高性能聚羧酸减水剂具有举足轻重的作用。

目前，国内外聚羧酸减水剂的生产及应用已较广泛，现有技术中，聚羧酸减水剂的生产主要以5C聚醚(异戊烯醇聚氧乙烯醚)大单体、4C聚醚(异丁烯醇聚氧乙烯醚)大单体和各类小单体为主要原料，采取氧化还原引发体系制备聚羧酸减水剂。氧化还原引发体系是通过氧化还原反应产生自由基，从而引发单体聚合。它们在自由基聚合制备聚羧酸减水剂的过程中,聚醚大单体活性远低于小分子不饱和羧酸单体；为了保证端烯基聚氧乙烯醚与小分子单体的均匀共聚,只能延长小分子单体的滴加时间，因而聚羧酸减水剂的制备时间一般在3小时以上；使用加热方法合成聚羧酸减水剂，聚合反应温度通常为40～60℃，较高的温度增加了能耗，增加了生产成本，从而降低了产品的市场竞争力，产品的分散性能、保坍性能等也有不足。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种6C聚醚大单体(即：二乙二醇单乙烯基醚)的氧化钴非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法，从而提供一种生产工艺简单、产物性能良好的6C聚醚大单体的氧化钴非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法。

本发明的内容是：一种6C聚醚大单体的氧化钴非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法，其特征是步骤为：

a、配料：

取原料大单体、小单体、链转移剂、还原剂、氧化剂、催化剂和水，其中：小单体:大单体的摩尔比为2:1～6:1，链转移剂为单体总质量(单体总质量即是大单体与小单体的质量之和，后同)的0.2％～1.3％，还原剂为单体总质量的0.052％～0.15％，氧化剂为单体总质量的0.35％～0.92％，催化剂为单体总质量的0.013％～0.65％；

将小单体与水混合，搅拌均匀，配制成A液,待用；

将还原剂、链转移剂与水混合，搅拌均匀，配制成B液，待用；

所述大单体为二乙二醇单乙烯基醚(简称EPEG、6C聚醚大单体，产品生产提供企业有：四川鸿鹏新材料有限公司；辽宁奥克化学股份有限公司；百灵威科技有限公司；萨恩化学技术(上海)有限公司)；所述大单体分子量为1500～4000；

所述小单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸以及甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种以上的混合物，优选为丙烯酸；