[發明專利]制備梳形支化聚合物的方法

無效

• 申請號: 00813036.1
• 申請日: 2000-07-07
• 公開（公告）號: CN1374975A
• 公開（公告）日: 2002-10-16
• 發明（設計）人: B·萊一哈克;王偉;E·T·肖爾
• 申請（專利權）人: 阿科化學技術公司
• 主分類號: C08F220/64
• 分類號: C08F220/64;C08F265/06;C08F265/04;C08F267/02;C08F265/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 邰紅

?????????????????????發明領域

本發明涉及一種制備梳形支化聚合物的方法。更具體而言，本發明涉及一種用于制備聚醚大分子單體和丙烯酸單體的共聚物的連續聚合方法。所述共聚物為有用的水泥減水劑。

?????????????????????發明背景

減水劑減少水泥混合物中所需的水量，同時保持良好的加工性能和一致性。木質素磺酸鹽和萘磺酸鹽-甲醛縮合物早已用作減水劑。這些常規的減水劑可容易地得到并且較為便宜。但是它們以高劑量使用。

相反，新開發出的聚合物減水劑提供了高的性能。但是制備費用昂貴。例如美國專利號4,814,014提出了將烯鍵式不飽和單體接枝到聚醚上。所述接枝的共聚物以低的劑量使用。令人遺憾的是，所述共聚物被大量的非接枝聚醚和烯鍵式均聚物污染。由于這些非接枝聚合物不能用作減水劑，因此它們降低了產物的有效性。

丙烯酸和聚醚大分子單體的梳形支化共聚物已被用作高性能的減水劑(參見美國專利號5,834,576)。所述梳形支化共聚物與美國專利號4,814,014中的接枝聚合物相比具有更均勻的結構。因此，它們具有較高的減水性。這些共聚物的其他優點在于改進的保持“坍落”的性能。坍落度(slump?retention)是混合后水泥混合物的可加工時間。常用的聚醚大分子單體包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和聚醚的烯丙基醚。

制備羧酸單體和聚醚大分子單體的梳形支化共聚物的方法是已知的并且較為簡單。總體而言，將聚醚大分子單體與羧酸單體進行自由基聚合形成梳形支化共聚物。盡管相關文獻簡單提到了間歇、半間歇和連續方法(參見美國專利號5,834,576和同時待審的申請序列號09/074,673)，但沒有一篇指出連續法可提供在水泥組合物中具有更好性能的梳形支化共聚物。沒有具體提及如何實施制備梳形支化共聚物的連續法。例如美國專利號5,834,576僅僅指出了間歇法的詳細內容。

???????????????????????本發明概述

本發明是一種制備丙烯酸單體和聚醚大分子單體的梳形支化共聚物的連續法。所述方法包括：(a)形成單體流、引發劑流和任選的鏈轉移劑流；(b)在約-20℃至約150℃的反應區內將所述流進行聚合和(c)從所述反應區中排出聚合物流。

本發明也包括多區法，所述方法包括：(a)形成單體流、引發劑流和任選的鏈轉移劑流；(b)在約-20℃至約150℃的第一反應區將所述流進行聚合；(c)將第一聚合物流從第一反應區轉移到第二反應區，繼續聚合反應；和(d)從第二反應區排出第二聚合物流。所述多區法提高了單體的轉化率和加工有效性。

我們意外地發現與通過間歇法制備的聚合物相比，由本發明方法制備的梳形支化共聚物作為水泥減水劑，具有更優異的性能。它們提供了較高的坍落度和流動性。

??????????????????本發明的詳細描述

本發明的連續法采用了單體、引發劑和任選的鏈轉移劑的流。所述單體流包括丙烯酸單體和聚醚大分子單體。適合的丙烯酸單體衍生自丙烯酸和甲基丙烯酸。優選的丙烯酸單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、它們的銨鹽和堿金屬鹽、它們的C₁-C₁₀烷基酯和C₆-C₁₂芳基酯以及它們的酰胺。優選丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸銨、甲基丙烯酸銨、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉、丙烯酸鉀和甲基丙烯酸鉀。最優選丙烯酸和甲基丙烯酸。

適合的聚醚大分子單體具有聚醚鏈和單個碳-碳雙鍵(可位于聚醚鏈的末端或內部)。例子包括聚醚單丙烯酸酯、聚醚單甲基丙烯酸酯、聚醚單烯丙基醚、聚醚單馬來酸酯和聚醚單富馬酸酯。所述聚醚大分子單體為具有約500至約10,000的數均分子量的烯化氧聚合物。適合的烯化氧包括環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷等，及其混合物。優選所述聚醚大分子單體具有0-5的羥基官能度。它們可以是線形或支化的聚合物、均聚物或共聚物、無規或嵌段共聚物、二嵌段或多嵌段共聚物。