[發明專利]一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法

有效

• 申請號: 201210410519.8
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102898639A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 王勝利;金一豐;馬定連;萬慶梅;董楠
• 申請（專利權）人: 浙江皇馬科技股份有限公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，屬于有機化學中聚醚類化合物的合成技術領域。

背景技術

聚羧酸系減水劑具有減水率高、坍落度經時損失小、摻量低、混凝土收縮率低、分子結構可控性強及對環境友好等優點，能大大改善混凝土的工作性能，大幅度提高混凝土的抗壓強度及耐久性，廣泛應用于鐵路、橋梁等混凝土工程建設領域。聚羧酸系減水劑的合成方式有兩種，一種是不含有不飽和雙鍵的聚醚，比如聚乙二醇單甲醚MPEG，通過與帶有不飽和雙鍵的甲基丙烯酸或丙烯酸反應，制得聚乙二醇單甲醚的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，然后采用水性自由基聚合工藝將其與甲基丙烯酸或丙烯酸等單體共聚得到聚羧酸系減水劑，但其存在工藝路線長、生產復雜、耗能大、成本高、產品質量波動性大等缺點；另一種是以含有不飽和雙鍵的低分子量物質作為起始劑，通過與環氧乙烷的直接加成反應，制得帶有不飽和雙鍵的聚氧乙烯醚，比如烯丙醇聚氧乙烯醚APEG，直接采用水性自由基聚合工藝將其與甲基丙烯酸或丙烯酸、馬來酸酐、甲基丙烯磺酸鈉等單體共聚得到聚羧酸系減水劑，但由于烯丙醇聚氧乙烯醚APEG的活性較低，合成的聚羧酸系減水劑梳狀結構的規整度和轉化率較差，其合成的聚羧酸系減水劑的應用性能受到影響與限制。而帶有支鏈的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚為單體制得的聚羧酸系減水劑是近年來發展起來的新一代聚羧酸系減水劑，它具有更為高效的性能，如摻量更低、減水率更高、混凝土拌合物的流動性和流動保持性好、增強效果潛力大、高性能化的潛力大，其用途也更為廣泛、適應性更強，可應用于水利、核電工程等重要的領域。

現有關于甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成技術，美國公開的專利號為US2003199616，專利名稱為：?Cement?admixture?and?cement?composition?中介紹了甲基烯丙醇在氫氧化鈉的催化作用下與環氧乙烷反應生成甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，但會產生較多副產物如聚乙二醇等，同時導致有效含量降低、分子量分布變寬，雙鍵保留率降低，從而影響其應用性能。專利號為CN?102134313?A，專利名稱為：甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的制備方法中介紹了甲基烯丙醇在甲基烯丙醇鈉或甲基烯丙醇鉀的催化作用下與環氧乙烷反應生產甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，催化劑的用量以甲基烯丙醇為基準，為0.1~0.6wt%，能使產品的不飽和度提高10%，但催化劑甲基烯丙醇鈉的制備條件、質量及催化劑甲基烯丙醇鈉的加入方式仍會影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的質量，導致副產物聚乙二醇等的生成、分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而降低甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。

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發明的內容

本發明的目的在于提供了一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，使制得的產品具有聚乙二醇等副產物含量低、分子量分布窄、雙鍵保護率高等優點，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。?

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為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟：1）先將重量百分比為5~20%的處方量的甲基烯丙醇與催化劑反應后投入到剩余處方量的甲基烯丙醇中，再通入環氧乙烷反應制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2）將所述的步驟1）得到的重量百分比為5~20%的處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與催化劑反應后投入到剩余處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，再通入環氧乙烷反應制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。

所述的步驟具體為：1）在重量百分比為5~20%的處方量的甲基烯丙醇中加入催化劑，反應溫度為20~60℃，時間為0.5~1.0h；反應結束后加入到剩余處方量的甲基烯丙醇中，氮氣置換，通入環氧乙烷，控制反應溫度為90~110℃，反應時間為4.0~7.0h；反應結束后降溫得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2）在所述的步驟1）得到的重量百分比為5~20%的處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中加入催化劑，反應溫度為30~60℃，時間為0.5~1.0h；反應結束后加入到剩余處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，通入環氧乙烷，控制反應溫度為110~140℃，反應時間為4.0~8.0h；反應結束后降溫得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。

所述的步驟1）中甲基烯丙醇與環氧乙烷的投料重量比為1：3.0~6.0；催化劑用量為甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物的重量百分比的0.2~1.0‰。

所述的步驟1）中催化劑采用鈉、鉀、氫化鈉中的一種或多種。