[发明专利]功能复合型聚醚及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种功能复合型聚醚及其制备方法和应用，该聚醚主要由以下几种材料制备而成：34.2‑36.7份混合醇头、464.3‑478.8份环状单体和4.5‑6.2份催化剂。本发明通过采用多种不同性能的醇头作为起始剂与环氧烷组合物在高温反应釜内进行共聚，合理控制各反应单体的比例和反应条件，制备出的聚醚具有有效含量高、副产物含量低、分子量分布范围窄，双键保留率高等优点，通过本发明制备的聚醚合成的减水剂分散性好、减水率高，能显著提高混凝土各龄期抗压强度。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种功能复合型聚醚及其制备方法和应用。

背景技术

聚羧酸系的混凝土减水剂具有掺量低、减水率高的特点，且混凝土拌合物的流动性和流动保持性好、塌落度损失低、增强效果潜力大以及收缩率低，高性能聚羧酸减水剂的用途更为广泛、适应性更强，可应用于水利、核电工程等重要的领域。但现有的减水剂普遍存在一个缺陷，即制得的甲基烯丙醇聚氧乙烯/聚氧丙烯醚的不饱和度较低。不饱和度反应了双键密度，较低的不饱和度将使甲基烯丙醇聚氧乙烯/聚氧丙烯醚进一步与不饱和化合物进行共聚反应的转化率、接枝率等受到限制，这会使聚竣酸的分子量和分子结构难以满足设计要求，同时聚醚分子结构单一，多采用功能单体进行改性，所以制备一种多功能性混合聚醚从而制备性能更加优异适应性更好的高效减水剂。

专利申请CN111057229A公开了一种季戊四醇聚醚多元醇的制备方法，季戊四醇及PO均采用两段式加料，减少了粗季戊四醇聚醚的用量，其仅占季戊四醇用量的8％，避免产生低官能度的季戊四醇聚醚多元醇，保证了产品的品质。聚醚制备过程中加入环氧丙烷聚合过程中反应温度偏低，转化率不高，液体起始剂会导致最终制备的聚醚分子量分布范围变大。

专利CN109880076 A公开了一种混合醇聚氧乙烯基醚减水剂大单体及其制备方法和应用，其中混合醇聚氧乙烯基醚减水剂大单体制备时，在氮气气氛下，采用氢氧化钾、钠系催化剂、甲基烯丙醇、异戊烯醇与环氧乙烷进行混合搅拌反应，合成得到混合醇聚氧乙烯基醚中间体，混合醇聚氧乙烯基醚中间体再与环氧乙烷在氮气气氛下进行反应，合成得到最终产物混合醇聚氧乙烯基醚，其是一种用于制备聚羧酸减水剂的大单体。聚醚制备过程中只选用环氧乙烷作为接枝侧链，最终制备的减水剂侧链保水能力强，分散性能较差，影响减水率。

专利申请CN104497298A公开了一种制备低不饱和度、高分子量、高活性聚醚多元醇的方法，主要解决现有技术中生产聚醚多元醇时使用的催化剂不能同时满足低不饱和度、高分子量和高活性的问题。整个反应体系内没有用到阻聚剂，高活性的聚醚多元醇之间会发生部分聚合以及自聚反应，导致最终制备的聚醚多元醇匀质性存在较大问题。

发明内容

本发明提供一种功能复合型聚醚及其制备方法和应用，制备出来的聚醚活性高，分子量分布窄，双键保留率高，适合高分散降粘型减水剂用。

本发明的技术方案是，一种功能复合型聚醚，按重量份计，1000份的原料中，包括醇头34.2-36.7份、环状单体464.3-478.8份和催化剂4.5-6.2份；其中醇头为丙二醇单烯丙基醚、2-烯丙氧基苯酚、4-乙烯基苯酚、2-乙氧基-3-丁烯-1-醇、3-烯丙氧基-1,2-丙二醇中的一种或几种组合。

进一步地，所述醇头为丙二醇单烯丙基醚、4-乙烯基苯酚与3-烯丙氧基-1,2-丙二醇的组合物。

进一步地，丙二醇单烯丙基醚、4-乙烯基苯酚和3-烯丙氧基-1,2-丙二醇的质量比为3:1:1。

进一步地，所述的环状单体为环氧丙烷和环氧乙烷中的一种或两种。

进一步地，环状单体为质量比1:3的环氧乙烷与环氧丙烷组合物。

进一步地，所述催化剂为无水氯化铝、三氟化硼、浓硫酸、卤化氢、芳基磺酸、无机磷化合物、羧酸、有机阳离子交换树脂、苯酚铝、氢氧化钠、氢氧化钾、氰化钠、四氢铝锂、三氟化硼乙烯醚、DMC中的一种或几种。