[發(fā)明專利]一種（2-膦酸-亞丙基）丙二酸的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911308979.8
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111087422B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周響;程終發(fā);王燕平;陸久田;劉全華;王寧寧;齊曉婧
• 申請（專利權(quán)）人: 山東泰和水處理科技股份有限公司
• 主分類號: C07F9/38
• 分類號: C07F9/38;C08F283/06;C08F230/02
• 代理公司: 濟南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 李桂存

本發(fā)明公開了一種減水劑單體（2?膦酸?亞丙基）丙二酸的制備方法，具體使用異丙烯膦酸和丙二酸通過邁克爾加成，氯化，脫氯化氫等反應(yīng)步驟，合成（2?膦酸?亞丙基）丙二酸，實現(xiàn)了單元內(nèi)膦酸基和羧基的共存，（2?膦酸?亞丙基）丙二酸繼續(xù)和烯基聚氧乙烯醚大單體聚合制備的聚羧酸系減水劑，不但具有高分散性，高坍落保持性，且緩凝效果突出，適應(yīng)多種使用低活性填料制備的混凝土，同時還有效降低了減水劑的單位用量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及精細化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種減水劑單體（2-膦酸-亞丙基）丙二酸的制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國施工技術(shù)水平的不斷進步，建筑設(shè)施的更新?lián)Q代，對基建材料混凝土性能的要求越來越高，具備高強度、高流動性、高耐久性的混凝土備受青睞。通常所說的混凝土是指由水泥作膠凝材料，砂、石等作集料與水按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護而得的水泥混凝土?；炷脸Ｅc混凝土添加劑共同使用，常用的外加劑品種主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑、早強劑、防凍劑、膨脹劑等，而減水劑是其中最主要的組成部分。減水劑經(jīng)過幾十年的發(fā)展，從最早的木質(zhì)素磺酸鹽普通減水劑，到以三聚氰胺系和萘系等為代表的高效減水劑，再發(fā)展到現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的性能更好的聚羧酸系高性能減水劑。減水劑性能已能滿足絕大部分傳統(tǒng)混凝土的使用要求。但是，由于傳統(tǒng)自然河砂、優(yōu)質(zhì)粉煤灰等混凝土原料資源的日益枯竭，人工骨料和煤矸石、脫硫灰等低活性工業(yè)廢渣在現(xiàn)代混凝土開始逐步使用，導(dǎo)致傳統(tǒng)減水劑在新的混凝土組分體系中的適應(yīng)性越來越差。在實際應(yīng)用中，減水劑性能由于受到水泥成分、人工骨料等新因素的影響，容易出現(xiàn)對新型水泥混凝土適應(yīng)性差、易敏感等缺點，限制了混凝土技術(shù)的發(fā)展。因此，有必要開發(fā)一種滿足新型水泥混凝土的減水劑以滿足工程的需要。

聚羧酸類減水劑，由于其摻量低、減水率高、保坍性好、分子結(jié)構(gòu)可調(diào)性強、綠色環(huán)保等優(yōu)點，目前已成為混凝土用外加劑市場重要的產(chǎn)品。聚羧酸類減水劑除了上述優(yōu)點，其緩凝效果已不能滿足現(xiàn)有新型的混凝土，其在低活性摻料中的適應(yīng)性不佳。目前，針對聚羧酸類減水劑的改性研究已成為解決上述問題的研究熱點。專利CN106905362B利用入丙烯酸和三氯化磷反應(yīng)，生成具有緩凝效果的羥基丙烯叉二膦酸。專利CN105713150A將磷酸酯基團引入序列結(jié)構(gòu)分布明確的嵌段聚羧酸主鏈結(jié)構(gòu)上，增強了嵌段聚羧酸得吸附能力，使得制備出來的減水劑具有明顯的耐硫酸鹽性能，減水、保坍以及水泥適應(yīng)性得到明顯改善。專利CN105713151A報道了一種以亞磷酸為吸附基團，利用自由基共聚反應(yīng)制得一類以亞磷酸鹽為吸附基團的梳型減水劑，有效改善混凝土的流動性能和工作性能保持能力。專利CN106008853A公開了一種抗泥保坍型含磷酸酯基聚羧酸減水劑的制備方法，首先將不飽和鹵代烴與不飽和聚醚、不飽和羧酸自由基預(yù)聚合，然后將其與烷基磷酸酯通過Arbuzov反應(yīng)得到含磷酸酯基的共聚產(chǎn)物，此減水劑具有摻量低、減水率高、保坍時間長和抗泥性強的優(yōu)點，能夠避免混凝土中含泥骨料帶來的不利影響。專利CN107337749A提供了一種三元共聚膦酸基混凝土緩凝劑及其制備方法，主要由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、羧酸或酯基單體和（甲基）烯丙基氯在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑作用下合成中間體，再亞膦酸化制得，該混凝土緩凝劑具有耐高溫、緩凝效果優(yōu)、且能提升聚羧酸減水劑對機制砂和低活性摻合料的適應(yīng)性。

上述聚羧酸類減水劑的改性，提供的聚合前單體均為含膦酸基或磷酸酯基的烯烴，未有羧基，合成減水劑就需要與其他含羧基的烯烴單體共聚來引入羧基，此法降低了聚羧酸類減水劑有效羧基和磷的含量，從而降低了減水劑的性能，對其在混凝土中的適應(yīng)性也有限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的不足，本發(fā)明提供了一種減水劑單體（2-膦酸-亞丙基）丙二酸的制備方法，主要包括以下步驟：

（1）向反應(yīng)容器中加入一定量的無水乙醇為溶劑，按一定摩爾比投入異丙烯膦酸（IPPA）和丙二酸，加入少量的乙醇鈉做催化劑，開啟攪拌和冷卻回流裝置，加熱回流2~4小時，冷卻后過濾得濾液；