[發明專利]一種混凝土減水劑用甲氧基封端直鏈烯烴聚醚單體及其制備方法

有效

• 申請號: 201410443167.5
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104230202A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 方云輝;蔣卓君;柯余良;官夢芹;蘇晉升;鄭榮平;賴廣興;郭鑫祺;林添興;李樂民
• 申請（專利權）人: 科之杰新材料集團有限公司;貴州科之杰新材料有限公司
• 主分類號: C04B24/32
• 分類號: C04B24/32;C07C41/16;C07C43/15;C08G65/48;C04B103/30
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明屬于建筑材料的技術領域，具體涉及一種混凝土減水劑用甲氧基封端直鏈烯烴聚醚單體及其制備方法。

背景技術

近年來，聚羧酸減水劑因為具有分子結構的可設計性以及優越的減水、保坍等性能，能滿足混凝土能在許多特殊情況下的應用，如高工作性、長耐久性等，已成為高性能混凝土外加劑的代表。而作為生產聚羧酸減水劑的主要原材料聚醚單體，因其決定了聚羧酸減水劑的主要性能，是保證分散性及分散性保持能力的基礎，其研究也日益得到重視。

在催化劑存在的條件下，環氧乙烷(EO)與水、醇、羧酸、酚或硫醇等親核試劑發生的開環縮合加成反應，是EO精深加工領域最重要的反應。聚醚單體一般通過環氧烷烴陰離子開環聚合進行生產。制造過程中，能通過改變起始劑、加料方式、加料次序等條件，生產出各種不同分子結構的聚醚單體，通過調整聚醚單體分子結構就可以達到調整聚羧酸減水劑的主要性能。

目前制備聚醚單體主要采用異戊烯醇或異丁烯醇作為起始劑，后在催化劑作用下，與環氧乙烷進行開環聚合。生產過程中存在的主要問題在于副反應多，雙鍵保留率低，從而影響了產品的應用性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種混凝土減水劑用甲氧基封端直鏈烯烴聚醚單體。

本發明的另一目的在于提供上述聚醚單體的制備方法。

本發明的具體技術方案如下：

一種混凝土減水劑用甲氧基封端直鏈烯烴聚醚單體，其結構式如下：

CH₃O-(CH₂CH₂O)_m-(CH₂)_n-CR₁＝CH₂

其中，R₁為H或CH₃，m為10-70的整數，n為0-2的整數。

一種上述混凝土減水劑用甲氧基封端直鏈烯烴聚醚單體的制備方法，包括如下步驟：

(1)向第一反應釜中加入摩爾比為1:1～3.5的烯醇和堿性催化劑，在氮氣氣氛下，以0.5～3.0℃/min的速率升至30～85℃進行反應，反應時間為0.5～3.5h，得醇鹽溶液；

(2)向第二反應釜中加入聚乙二醇單甲醚、二氯甲烷和氯化亞砜，在室溫下攪拌反應3～10h，再以0.5～3.0℃/min的速率升溫至85～100℃進行旋轉蒸發除去多余的二氯甲烷和氯化亞砜，其中聚乙二醇單甲醚的摩爾數與步驟(1)的烯醇的摩爾數相等，聚乙二醇單甲醚與氯化亞砜的摩爾比為1:1～3.5，聚乙二醇單甲醚與二氯甲烷的摩爾比為1:2～10，聚乙二醇單甲醚的CH₂CH₂O重復單元數為10～80；

(3)控制第二反應釜的溫度至45～100℃，將步驟(1)制得的醇鹽溶液在3～7h內滴加至第二反應釜的反應液中，滴加完畢后保溫1～4h，即得所述混凝土減水劑用甲氧基封端直鏈烯烴聚醚單體。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(1)為向第一反應釜中加入摩爾比為1:1～3的烯醇和堿性催化劑，在氮氣氣氛下，以0.5～2.5℃/min的速率升至30～80℃進行反應，反應時間為0.5～3h，得醇鹽溶液。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(2)為：向第二反應釜中加入聚乙二醇單甲醚、二氯甲烷和氯化亞砜，在室溫下攪拌反應3～9h，再以0.5～2.5℃/min的速率升溫至90～100℃進行旋轉蒸發除去多余的二氯甲烷和氯化亞砜，其中聚乙二醇單甲醚的摩爾數與步驟(1)的烯醇的摩爾數相等，且聚乙二醇單甲醚與氯化亞砜的摩爾比為1:1～3，聚乙二醇單甲醚與二氯甲烷的摩爾比為1:3～10。

在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(3)為：控制第二反應釜的溫度至50～100℃，將步驟(1)制得的醇鹽溶液在3～6h內滴加至第二反應釜的反應液中，滴加完畢后保溫1～3h，即得所述混凝土減水劑用甲氧基封端直鏈烯烴聚醚單體。

在本發明的一個優選實施方案中，所述聚乙二醇單甲醚的CH₂CH₂O重復單元數為10-70。

在本發明的一個優選實施方案中，所述烯醇為乙烯醇、1-甲基-乙烯醇、2-丙烯-1-醇、2-甲基-2-丙烯-1-醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇和2-甲基-3-丁烯-1-醇中的一種。

在本發明的一個優選實施方案中，所述堿性催化劑為金屬鈉、氫化鈉、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種。