[發明專利]一種含酰胺結構的磷酸基減水劑的制備方法

有效

• 申請號: 201711306904.7
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107964075B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 韓正;亓帥;王兵;冉千平;王濤;馬建峰;范士敏
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;博特新材料泰州有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F222/02;C08F222/06;C08F8/40;C08F8/32;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 杜甜甜

本發明公開了一種含酰胺結構的磷酸基減水劑的制備方法。本發明所述制備方法包括：在一定反應條件下，將不飽和聚醚單體與不飽和羧酸類單體通過自由基聚合反應聚合得到含羧酸基團預聚體；將胺化試劑加入制得的含羧酸基團預聚體中發生酰胺化反應，再加入亞磷酸以及醛類單體進行曼尼希反應即可得到含酰胺結構的磷酸基減水劑。本發明所述制備方法中酰胺結構的引入采用含羧酸基團的預聚體與有機多胺類單體的酰胺化反應，合成方式簡單，不需采用價格昂貴的端氨基聚醚，大大降低了合成成本；酰胺結構形成的同時間接的完成了有機多胺類單體與聚醚鏈的連接，避免了使用傳統先合成氯代聚醚再進行氨基化的方法，進而避免了氯離子的引入。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑制備領域，具體地說是一種含酰胺結構的磷酸基減水劑的合成及應用。

背景技術

隨著建筑行業的快速發展，混凝土技術不斷向著高工作性、高強、高耐久或特種性能的方向發展。作為現代混凝土制備的必備材料和核心技術，減水劑產品面臨著全新的挑戰，研究開發出具有新型結構及特色性能的減水劑材料就顯得更加迫在眉睫。

近年來，聚羧酸減水劑因具有摻量低、減水率高、水泥適應性好等優點，成為了行業的研究主流。但是理論研究和工程應用表明聚羧酸減水劑與混凝土材料存在相容性問題，存在混凝土坍落度損失快，出現異常凝結，收縮增加、易開裂等現象。傳統的聚羧酸減水劑也已經很難滿足市場不斷變化所帶來的不同需求。

為了解決傳統聚羧酸減水劑出現的一些應用性問題，研究者開發出了含有酰胺/酰亞胺型聚羧酸減水劑，該類減水劑具有減水率高、流動保持性能好、存放期較長、早期強度高、等優點，被混凝土外加劑專家Plank劃分為第三代聚羧酸減水劑。

專利US7026402通過α-氨基聚乙二醇-ω-單甲醚引入酰胺/酰亞胺基或亞酰胺/酰亞胺基合成聚羧酸減水劑，Sika公司(US0139701)公開的酰胺/酰亞胺-酰亞胺聚羧酸系減水劑的制備方法，其對應漿體的流動性及保持性能好。

專利CN102181020A報道了酰胺/酰亞胺化活性單體共聚反應合成聚羧酸高性能減水劑的方法。該減水劑分子結構中主支鏈通過酰胺/酰亞胺鍵連接，減水性能優異。

此外，研究者還通過引入具有高吸附性的磷酸基來提高減水劑性能。一方面，加入的磷酸基較羧基具有更強的電荷吸引力；另一方面，加入的磷酸基可提高減水劑本身在水泥漿體系中對鈣離子的容忍度。目前，有多篇專利和文獻公開了關于磷酸基減水劑的制備方法及取得的效果。

專利文獻CN102439063B公開了一種低分子磷酸減水劑。該減水劑表現出一定的緩凝效果，且緩凝效果會隨著摻量的增加而延長。此類減水劑制備成本較高，應用較困難。專利文獻CN103342500A報道了一種由磷酸鹽等原料復配得到的粘土屏蔽劑，該減水劑可以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。專利文獻CN103596993A公開了一種具有偕雙磷酸酯基的共聚物，該類聚合物比聚羧酸減水劑的粘土敏感性低。專利文獻CN105504297A報道了一種具有聚乙烯亞胺結構的亞磷酸混凝土超塑化劑。此類聚醚衍生物可以單獨或者與磺酸鹽系減水劑、聚羧酸減水劑等進行復配使用，可以有效地改善混凝土流動性能和保坍性能。

上述專利文章等公開了不同類型的磷酸基減水劑，表現出了明顯的保坍、緩凝、減水性能和一定的抗黏土能力，而不會損失混凝土的強度等其他性能。磷酸基減水劑的性能逐漸得到了業內從業人員的關注和認可，本發明的一個目的就是開發出一種結構更加新穎的磷酸基減水劑。此外，本發明中磷酸基減水劑中還含有酰胺結構，可進一步增加流動性和保坍能力。該方法合成的產品在降低成本的同時，依然具有優異的各項性能指標，有利于工業化生產的實施。

發明內容

發明目的：為了開發出一種結構更加新穎的磷酸基減水劑產品，結構中引入酰胺結構，進一步增加流動性和保坍能力，本發明提供一種制備工藝簡單，保坍、緩凝和粘土耐受性能優異的含酰胺結構的磷酸基減水劑的制備方法。