[發明專利]一種含有低分子量二氧化碳共聚物的聚羧酸系減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201010224108.0
• 申請日: 2010-07-07
• 公開（公告）號: CN101983944A
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發明（設計）人: 全志龍;嚴捍東;何中東;張云波;鐘民;吳詹勇;薛宗明;何信生
• 申請（專利權）人: 華僑大學;中泰(福建)混凝土發展有限公司
• 主分類號: C04B24/16
• 分類號: C04B24/16;C08F290/06;C08G64/34;C08G64/42;C08G81/00;C04B103/30
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 戴中生

1.一種含有低分子量二氧化碳共聚物的聚羧酸系減水劑，其特征在于，該減水劑是含有低分子量二氧化碳共聚物、聚乙二醇單甲醚單不飽和酸酯、環狀單體和其他不飽和單體的共聚合產物，其中，所述的低分子量二氧化碳共聚物是二氧化碳與環氧化合物的共聚物，其分子式W₁由式(a)表示：

式(a)

R₁＝OH，H；

x＝0.05-0.8；

n為整數，在1至20之間；

低分子量二氧化碳共聚物是二氧化碳-環氧乙烷共聚物、二氧化碳-環氧丙烷共聚物、二氧化碳-氧化環己烯共聚物、二氧化碳-氧化苯乙烯共聚物、二氧化碳-環氧丙烷-環氧乙烷三元共聚物、二氧化碳-環氧乙烷-氧化環己烯三元共聚物、二氧化碳-環氧丙烷-氧化環己烯三元共聚物或者二氧化碳-環氧丙烷-氧化苯乙烯三元共聚物中的一種、兩種或三種混合。

2.如權利要求1所述的一種含有低分子量二氧化碳共聚物的聚羧酸系減水劑，其特征在于，所述的聚乙二醇單甲醚單不飽和酸酯單體的分子式W₂由式(b)表示：

式(b)

m為5-200間的整數。

3.如權利要求1所述的一種含有低分子量二氧化碳共聚物的聚羧酸系減水劑，其特征在于，所述環狀單體和其他不飽和單體包含：環氧乙烷、環氧丙烷、氧化環己烯、氧化苯乙烯、(甲基)丙烯酸、不飽和磺酸或其鹽、不飽和酰胺、(甲基)丙烯酸酯或其鹽、不飽和二元羧酸(鹽)及其酸酐中的一種、兩種或多種組分的混合物，其中：

(1)不飽和磺酸或其鹽包括：乙烯基磺酸或其鹽、α-烯基磺酸鈉、(甲基)烯丙基磺酸鈉、苯乙烯磺酸或其鹽中的一種、兩種或三種組分的混合物；

(2)不飽和酰胺包括：丙烯酰胺、2-甲基丙烯酰胺中的一種或兩種的混合物；

(3)(甲基)丙烯酸酯(鹽)包括：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸鈉(銨)鹽中的一種、兩種或多種組分的混合物；

(4)不飽和二元羧酸(鹽)及其酸酐包括：順丁烯二酸(鹽)、富馬酸(鹽)、順丁烯二酸酐、富馬酸酐中的一種、兩種或多種組分的混合物。

4.如權利要求1所述的一種含有低分子量二氧化碳共聚物的聚羧酸系減水劑，其特征在于，所述低分子量二氧化碳共聚物的數均分子量為350～2800。

5.如權利要求1所述的含有低分子量二氧化碳共聚物的聚羧酸系減水劑的制備方法，其特征在于包括下列反應步驟：

第一步，酯化封端反應：以酸化的磺化聚苯乙烯樹脂為催化劑，將低分子量二氧化碳共聚物與順丁烯二酸酐，或者低分子量二氧化碳共聚物與(甲基)丙烯酸，或者低分子量二氧化碳共聚物與順丁烯二酸酐和(甲基)丙烯酸的混合物，在60～120℃，減壓條件下酯化反應3～6小時，除去固體酸，得到順丁烯二酸酐封端的低分子量二氧化碳共聚物與剩余順丁烯二酸酐的混合物，或者(甲基)丙烯酸封端的低分子量二氧化碳共聚物與剩余(甲基)丙烯酸的混合物，或者(甲基)丙烯酸與順丁烯二酸酐混合物封端的低分子量二氧化碳共聚物與剩余(甲基)丙烯酸和剩余順丁烯二酸酐的混合物；

第二步，共聚合反應：以過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的一種或兩種為引發劑，將第一步中酯化封端反應所得到的混合物，去離子水，聚乙二醇單甲醚單不飽和酸酯，環狀單體和其他不飽和單體，引入反應釜內，在60～95℃下發生共聚合反應，反應時間為3～8小時；聚合反應結束后，冷卻，用堿液調節pH為7～8，得到棕紅色、或者棕黃色透明液體，即為本發明含有低分子量二氧化碳共聚物的聚羧酸系減水劑。