[發明專利]一種粉末狀聚羧酸減水劑的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201711473417.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108192041B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 劉金芝;李申桐;楊勇;張建綱;周棟梁;冉千平
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;博特建材（天津）有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F212/14;C08F212/12;C08F222/02;C04B24/26;C04B24/16;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

1.一種粉末狀聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)聚羧酸減水劑母液的合成：由羧酸單體a、含苯環小單體b、含苯環聚醚單體c在水性介質中通過自由基共聚反應制備，得到聚羧酸減水劑母液；

所述羧酸單體a：含苯環小單體b：含苯環聚醚單體c的摩爾比為3～12:0.5～3:1；

所述聚合總單體質量濃度為25～50％；

所述羧酸單體a由通式(1)表示：

其中R₁為H、CH₃或CH₂COOM，R₂為H或且當R₂為COOM時，R₁只能為H，M表示氫原子、堿金屬離子、銨根離子或有機胺基團；

所述含苯環小單體b由通式(2)表示：

其中R₃為H、CH₃或-CH₂ CH₃，R₄為H、CH₃、OCH₃、CH₂CH₃、SO₃；

所述含苯環聚醚單體c為通式(3)或(4)結構的任意一種或兩種混合：

其中R₅為氫原子或甲基，AO為氧化丙烯基單元，BO為氧化乙烯基單元，m和n分別為AO和BO的平均加成摩爾數，m為0-5的正數，n為40-150的正數，(AO)m和(BO)n都是均聚物結構，X為1～4個碳原子的烷基；

(2)聚羧酸減水劑母液的噴霧干燥：將步驟(1)制得的聚羧酸減水劑母液，直接通過噴霧機的離心式霧化器形成霧滴，無需添加隔離劑，控制粉末的平均粒徑在50-150um，其中進風溫度控制在120-185℃，出風溫度控制在85-110℃，霧滴進入干燥室后干燥成粉末，通過引風機將物料引到出料口，采用袋裝包裝機包裝出料，得到粉末狀聚羧酸減水劑；

所述聚羧酸減水劑的重均分子量為20000-70000Da。

2.根據權利要求1所述的一種粉末狀聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述聚羧酸減水劑母液的合成的具體步驟包括：反應開始前，將部分水打底，將羧酸單體a、含苯環聚醚單體c和鏈轉移劑配成滴加溶液I，將含苯環小單體b與水配成滴加溶液II，然后將引發劑與水配成混合滴加溶液III；在溫度為15-60℃下，溶液I、II、III同時滴入反應容器中，溶液I和II滴加時間為2-6h，溶液III滴加時間比溶液I和II的滴加時間延長15-30min，滴加完畢后，保溫2-4h，中和降溫出料即得所述聚羧酸減水劑母液，供噴霧干燥用。

3.根據權利要求2所述的一種粉末狀聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述聚合反應結束后，使用堿性化合物調整最終產物的pH值為6.0-8.0；

所述堿性化合物為單價金屬或二價金屬的氫氧化物或其碳酸鹽。

4.根據權利要求3所述的一種粉末狀聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于，所述羧酸單體a為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸及其鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、銨鹽或有機胺鹽的任意一種或一種以上混合；

所述含苯環小單體b為苯乙烯磺酸鈉、苯乙烯、對甲基苯乙烯、對乙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯，α-乙基苯乙烯的任意一種或一種以上混合；

所述引發劑為自由基共聚引發體系，由單獨氧化劑或氧化劑/還原劑組合組成，所述氧化劑包括過硫酸鹽、水溶性偶氮類化合物、過氧化物中任意一種或一種以上混合，所述還原劑包括堿金屬亞硫酸鹽、莫爾鹽、雕白粉、L-抗壞血酸、異抗壞血酸中任意一種或一種以上混合；所述氧化劑的質量為單體a、單體b和單體c總質量的1.0～5.0％，還原劑的質量為單體a、單體b和單體c總質量的0.2～2.0％；

所述鏈轉移劑為硫醇類聚合鏈轉移劑，所述硫醇類聚合鏈轉移劑包括巰基丙酸、巰基乙酸、巰基乙醇、巰基乙胺和十二硫醇中任意一種或一種以上混合；所述鏈轉移劑的質量為單體a、單體b和單體c總質量的0.2～4.0％。