[發明專利]一種4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚的合成方法

無效

• 申請號: 201310607345.9
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103642025A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 王勝利;金一豐;董楠;向松柏;杜明強
• 申請（專利權）人: 浙江綠科安化學有限公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C04B24/24
• 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4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚的合成方法，屬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4-羥丁基乙烯基醚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、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。目前，關于4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚的合成工藝鮮見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚的合成方法，本發明制得的產品具有聚乙二醇等副產物含量低、分子量分布窄、雙鍵保護率高的優點，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。?

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟，

1）初合成：先將總量的5-20%的4-羥丁基乙烯基醚與初合成催化劑進行預反應，預反應所得物投入到未參與預反應的4-羥丁基乙烯基醚中，并通入環氧乙烷進行初合成，初合成反應結束后降溫，獲得的初產物4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚低聚物的分子量為300-500；

2）終合成：將步驟（1）所得初產物總量的5-20%的4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚低聚物與終合成催化劑二進行次預反應，二次預反應所得物投入未參與二次預反應的4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚低聚物中，并通入環氧乙烷進行終合成，終合成反應結束后降溫，獲得的終產物4-羥丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚的分子量為500-5000。

為實現更好地使用效果，上述技術方案的進一步設置如下：

步驟（1）中，預反應的反應溫度為20-60℃，反應時間為0.5-1小時；初合成的反應溫度為90-110℃，反應時間為4-7小時；4-羥丁基乙烯基醚總量與環氧乙烷的重量比為1:1.6-3.3，初合成催化劑的投入量為初產物總重量的0.2-1.0‰，初合成催化劑的加入時間為20-60分鐘；初合成反應結束時，溫度降至70℃。

步驟（2）中，二次預反應的反應溫度為30-60℃，反應時間為0.5-1小時；終合成的反應溫度為110-140℃，反應時間為4-8小時；初產物總量與環氧乙烷的重量比為1：0.5-16.0，終合成催化劑的加入量為終產物重量的0.3-1.2‰，終合成催化劑的加入時間為20-50分鐘；終合成反應結束時，溫度降至75℃。

所述的初合成催化劑和終合成催化劑為堿催化劑，優選的，堿催化劑選用鈉、鉀、氫化鈉中的一種或多種。