[發明專利]一種含有苯基結構的聚羧酸建筑外加劑及其合成方法

有效

• 申請號: 201611108576.5
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106749969B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 馮波;朱偉亮;吳德龍;李曉庭;姚燕杰
• 申請（專利權）人: 上海建工材料工程有限公司;上海臺界化工有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F222/14;C08F222/16;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

本發明公開了一種含有苯基結構的聚羧酸建筑外加劑，該外加劑的分子結構式為Ⅰ：，Ⅰ式中，200≥a+b＞0，200≥c+d＞0，100≥e＞0；300≥n＞100；m＝1或2或3；所述R1為直鏈的聚乙二醇，所述R1的分子結構式為Ⅱ：Ⅱ式中90＞n＞10，所述R2為直鏈的聚乙二醇單甲基醚，所述R2的分子結構式為Ⅲ，Ⅲ式中90＞n＞10，所述R3為?H或?Na的至少一種；所述R4為?H或?CH3的至少一種。本發明以將含苯基的馬來酸酐酯化產物與不飽和羧酸進行聚合反應，合成低分子量聚合物，克服了馬來酸酐結構反應活性低的技術問題，合成含有苯基結構的聚羧酸類建筑外加劑，該類建筑外加劑較之現有技術，具有更高的初始減水率和緩凝保坍性能。

技術領域

本發明屬于建筑外加劑領域，特別涉及一種含有苯基結構的聚羧酸建筑外加劑及其合成方法。

背景技術

聚羧酸建筑外加劑又稱超塑化劑(Polycarboxylate Superplasticizer)，屬于第三代建筑外加劑，是目前應用最廣、用量最大的建筑助劑，特別是在高標號混凝土、混凝土預制構件、高層泵送建筑工程中，聚羧酸減水劑已成為目前必不可少的混凝土外加劑之一。最早由日本花王公司在20世紀80年代申請專利，經過十余年的發展，逐步取代傳統的萘系減水劑和木質素類減水劑。1985年日本學者發表的有關聚羧酸減水劑性能的文章是目前最早有關聚羧酸減水劑合成方法的文獻，該文獻研究了羧酸系反應性高分子用于控制混凝土塌落度損失。日本于20世紀90年代開始推廣聚羧酸減水劑。初最初聚羧酸減水劑的研究主要集中于酯類單體作為反應原料的研究，該類聚羧酸減水劑合成通常為兩個反應過程，即先通過具有反應活性雙鍵的羧酸與聚乙二醇發生酯化反應，合成含雙鍵的酯類聚乙二醇單體，再將其與含雙鍵的羧酸、磺酸類化合物等原料進行自由基聚合反應。限于可供選擇的原料種類較少、反應條件單一、作用機理不夠明晰、分析手段不完善等因素，使得早期的聚羧酸減水劑的種類較少。1995年后，在日本聚羧酸減水劑的用量已經超過萘系減水劑。隨著聚羧酸減水劑使用范圍不斷拓展，用量不斷增大，其相關研究逐漸成為熱點。2000年后，合成帶有雙鍵的醚類單體技術逐漸成熟，出現了一步法合成聚羧酸的文獻報道。

聚羧酸系高效減水劑綜合性能明顯優于傳統的萘系減水劑，近年來聚羧酸減水劑的生產成本進一步降低，增加了市場競爭力，依據2016年中國建筑科學總院發布的數據，截至2015年底，聚羧酸減水劑的市場占有率為72.9％，預計未來其市場占有率將進一步提升，相關產品的種類進一步豐富，部分產品已經達到或超越國外同類產品。聚羧酸減水劑在水利水電工程、高速鐵路工程、高層/超高層建筑、泵送混凝土、核電工程等建筑領域已成為不可替代的建筑外加劑。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種含有苯基結構的聚羧酸建筑外加劑及其合成方法，解決現有技術中馬來酸酐的雙鍵結構共聚反應活性低，影響聚羧酸建筑外加劑合成的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種含有苯基結構的聚羧酸建筑外加劑，該外加劑的分子結構式為Ⅰ：

，Ⅰ式中，200≥a+b＞0，200≥c+d＞0，100≥e＞0；300≥n＞100；m＝1或2或3；所述R1為直鏈的聚乙二醇，所述R1的分子結構式為Ⅱ：Ⅱ式中90＞n＞10，所述R2為直鏈的聚乙二醇單甲基醚，所述R2的分子結構式為Ⅲ：Ⅲ式中90＞n＞10，所述R3為-H或-Na的至少一種；所述R4為-H或-CH3的至少一種，該外加劑的分子結構式Ⅰ中各重復單元為嵌段分布。

一種含有苯基結構的聚羧酸建筑外加劑的合成方法，該合成方法包括以下步驟：