[發明專利]一種末端超支化的聚醚磷酸酯減水劑的合成及應用

有效

• 申請號: 201611255362.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN107337790B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 范士敏;王濤;亓帥;冉千平;馬建峰;韓正;王兵;劉加平
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;南京博特新材料有限公司
• 主分類號: C08G65/338
• 分類號: C08G65/338;C04B24/32;C04B103/30
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• 代理人: 暫無信息

1.一種末端超支化的聚醚磷酸酯減水劑，其特征在于，其具有聚醚長側鏈，所有的磷酸酯基吸附基團均集中于聚醚長側鏈的一端；且聚醚長側鏈為一條或者一條以上；其分子結構式為：

其中，c是環氧乙烷的結構單元數，為50～230之間的數字；d是環氧丙烷的結構單元數，最少為0，最多不超過環氧乙烷結構單元數的20％；F為封端基團；R為多元醇或者聚醚多元醇的烷基基團；代表聚醚多元醇的聚醚鏈段，或代表連接烷基R和羥基的化學鍵；a和b為多元醇或者聚醚多元醇的羥基個數；

所述多元醇或者聚醚多元醇由多羥基類單體和醛在催化劑的作用下發生縮醛化反應獲得；且所述多羥基類單體，是指多元醇或者多元醇衍生物；所述多元醇衍生物的重均分子量為400～800；

所述多元醇包括甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二(三羥甲基丙烷)、季戊四醇、雙季戊四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、環己六醇。

2.權利要求1所述一種末端超支化的聚醚磷酸酯減水劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)縮醛化反應：多羥基類單體和醛在催化劑的作用下發生縮醛化反應，合成部分羥基縮醛化的起始劑中間體；

(2)末端超支化聚醚制備及封端反應：將上述起始劑中間體、環氧烷烴在催化劑作用下，通過環氧烷烴的乙氧基化反應和/或丙氧基化反應合成聚醚中間體，達到設計分子量后，加入封端試劑，得到封端的末端超支化聚醚；封端反應結束后，通過減壓抽濾裝置，將封端反應體系中的無機鹽與封端聚醚產物分離，并在減壓抽濾過程中除去反應體系中的可揮發性物質，得到封端的末端超支化聚醚；

(3)末端超支化的聚醚磷酸酯的制備：將上述末端超支化聚醚進行去縮醛化反應，然后與磷酸化試劑發生酯化反應，合成末端超支化的聚醚磷酸酯；

步驟(1)中所述多元醇衍生物為上述多元醇經過乙氧基化反應和/或丙氧基化反應得到的聚醚多元醇；

步驟(1)中所述醛包括甲醛、三聚甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、苯甲醛；

步驟(1)中采用中強酸作為催化劑，所述中強酸包括濃鹽酸、濃硫酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、β-萘磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙磺酸，以及強酸性陽離子樹脂NKC-9、雜多酸、固體超強酸、Amberlyst-15、Nafion全氟磺酸樹脂；

步驟(2)中所述環氧烷烴，包括環氧乙烷、環氧丙烷、四氫呋喃、氧化異丁烯、氧化環戊烯、氧化環己烯、氧化苯乙烯中的任意一種以上；

步驟(2)中所述聚醚中間體的設計分子量為3000～10000之間，

步驟(2)中所述封端反應的催化劑為NaOH、KOH、CsOH、NaH、Na、CH₃ONa、叔丁醇鉀；

步驟(2)中所述封端劑為一氯烷烴，結構式為F-Cl，其中F為氯代烷烴的烷基部分，碳原子個數在1～10之間，結構中含有直鏈、支鏈、環己基、芐基，包括一氯甲烷、氯乙烷、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯戊烷、2-氯戊烷中的一種；

步驟(3)中所述磷酸化試劑，包括磷酸、五氧化二磷、多聚磷酸、焦磷酸中的一種；

步驟(3)中所述磷酸酯化反應，磷酸化試劑與末端超支化的封端聚醚的摩爾比為(1.01～1.5)b：1，其中b為聚醚中裸露的醇羥基個數。

3.根據權利要求2所述方法，其特征在于，步驟(1)中的強酸性陽離子樹脂NKC-9或Amberlyst-15作為縮醛化反應催化劑。