[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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本發明提供了一種末端超支化的聚醚磷酸酯減水劑，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。所述末端超支化的聚醚磷酸酯減水劑的保坍、緩凝和粘土耐受性優異，且制備工藝簡單。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑制備領域，具體地說是一種末端超支化的聚醚磷酸酯減水劑的合成及應用。

背景技術

混凝土作為一種建筑材料被廣泛應用于眾多領域，混凝土外加劑是混凝土中必不可少的一種組分，能夠調節和改善混凝土材料的工作性能，在混凝土生產技術中起到核心作用。減水劑是其中產量最大、應用最為廣泛的一種混凝土外加劑。隨著核電、超高層建筑、水電大壩等大體積混凝土的發展，對混凝土材料的泵送、澆筑以及長距離運輸等提出了更高的要求，對于坍落度保持、和易性好、緩凝等性能特點的減水劑的需求逐漸增加。此外，天然優質砂石等材料資源的稀缺以及綠色建筑理念的發展，回收建筑廢料、機制砂以及含泥量高的天然砂石等低品質骨料，應用到混凝土領域已經成為一種發展趨勢。這些級配差、石粉含量高或者粘土含量高的砂石骨料，不僅產生大量的無效吸附，而且導致混凝土的狀態較差，坍落度損失比較快，傳統的聚羧酸減水劑很難滿足使用要求。

目前已有的研究表明，使用小分子磷酸鹽能夠和水泥中的Ca⁺形成絡合物，延緩水泥水化，同時能夠與聚羧酸減水劑中的羧基競爭吸附，能夠降低石粉、粘土等對羧基的吸附，從而保證聚羧酸減水劑的性能(及剛等.集和料中含泥量對聚羧酸減水劑性能的影響及對應[J],第五屆全國特種混凝土技術學術交流會,2014,成都)。

專利CN 103342500 A報道了一種粘土屏蔽劑，由磷酸鹽、硅酸鹽、葡萄糖酸鈉、十二烷基硫酸鈉等原料進行共混復配制成，能夠優先吸附到砂石骨料中的粘土顆粒表面，從而保證聚羧酸減水劑的效果。

專利CN103449749，報道了一種具有良好分散性能的耐高溫超緩凝劑及其制備方法。將有機磷酸/鹽、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯或者羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元共聚物、烷基糖苷表面活性劑等按照一定比例復配而成。解決了緩凝劑的高溫適應性，能夠與多種減水劑復配使用。

通過使用小分子磷酸/鹽與減水劑進行復配，引入含磷酸基團的化合物來改善減水劑的使用性能，為保證緩凝效果的同時不損失混凝土的強度等性能，對于小分子磷酸/鹽的使用量具有嚴格的限定。

此外，上述研究工作僅限于依靠磷酸基團自身的性質特點，特別是磷酸基團的緩凝和吸附能力，對于磷酸基團包括含磷酸基團的衍生物的其他方面的性能逐漸得到了業內從業人員的關注和研究。

MARTIN MOSQUET等(Polyoxyethylene Di-Phosphonates as EfficientDispersing Polymers for Aqueous Suspensions[J].J.Appl.Polym.Sci.,1997,65,2545-2555)報道了含磷酸基團或者亞磷酸基團的聚醚衍生物，并考察了這類衍生物對碳酸鈣的吸附性能，相對于羧酸基團和磺酸基團，磷酸基團具有更強的吸附能力。此外，MARTINMOSQUET等還對含磷酸基團的聚醚衍生物對碳酸鈣的分散作用機理進行了深入的研究(Themechanism of fluidization of concentrated calcium carbonate slurries by poly(oxyethylene)diphosphonates[J].Colloid.Polym.Sci.,1999,277,1162-1171)。

冉千平等(Synthesis,characterization and dispersion properties of aseries of bis(phosphonic acid)amino-terminated polymers[J].Colloid.Polym.Sci.,2016,294,189-194)通過氨基聚醚、甲醛和亞磷酸的mannich反應，合成了一系列含亞磷酸基團的聚醚衍生物，這類聚醚衍生物不僅具有良好的保坍性能和一定的減水性能，而且具有很好的粘土耐受性。