[發明專利]一種基于生物氨基酸的高適應性減水劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010722158.5
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN113968949A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 嚴涵;王濤;黃振;馬建峰;周棟梁;楊勇;冉千平;洪錦祥
• 申請（專利權）人: 博特新材料泰州有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司;四川蘇博特新材料有限公司
• 主分類號: C08G16/02
• 分類號: C08G16/02;C04B24/30;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: 喬淑媛

1.一種基于生物氨基酸的高適應性減水劑，其特征在于，其分子結構單元包括酪氨酸的磷酸化殘基和苯氧基聚氧乙烯醚殘基；其為前述結構單元無規排列組成的聚合物，酪氨酸的磷酸化殘基和苯氧基聚氧乙烯醚殘基分別如式1～式2所示：

酪氨酸的磷酸化殘基1如式1所示，式中，X為氫或鈉、鉀，不同基團、不同單元的X彼此獨立；

苯氧基聚氧乙烯醚殘基如式2所示，式中，R₁為氫原子或甲基，且其中氫原子比例不低于80％，R₂為C1～C6的烴基；

p1為0～10的數，p2為15～60的數，上式中的聚氧烯醚鏈段的標注方式僅為注明鏈段中結構單元的類型組成，并不代表該結構單元中聚氧丙烯和聚氧乙烯側鏈的實際排列方式，兩類結構可以以包括嵌段、無規排列在內的任意方式排列組合。

2.根據權利要求1所述的基于生物氨基酸的高適應性減水劑，其特征在于，每個酪氨酸的磷酸化殘基含3個陰離子基團，在鏈序列上，酪氨酸的磷酸化殘基的個數為m1，其還可以含有輔助陰離子鏈段，其個數記為m2，m2可以為零，應滿足m1+m2+n在10～200范圍內，且(m1+m2):n在2～10范圍內，同時，酪氨酸的磷酸化殘基和所述輔助陰離子鏈段的質量比例為(70～100)：(30～0)；

所述輔助陰離子鏈段是指含有陰離子基團的鏈段，所述陰離子基團選自磺酸基、羧基、膦酸基或磷酸酯基。

3.根據權利要求1或2所述的基于生物氨基酸的高適應性減水劑中，其特征在于，所述基于生物氨基酸的高適應性減水劑，其重均分子量在6000～40000。

4.根據權利要求2所述的基于生物氨基酸的高適應性減水劑，其特征在于，所述基于生物氨基酸的高適應性減水劑的輔助陰離子鏈段的結構式符合如下通式3：

所述輔助陰離子鏈段如式3所示，式中，Y為含有與苯環直連的氮或氧原子的C0～C8基團；Z為至少含1個陰離子型基團的C0～C8的基團；所述陰離子型基團選自磺酸基、羧基、膦酸基或磷酸酯基。

5.權利要求1-4中的任一項所述的基于生物氨基酸的高適應性減水劑的制備方法，其特征在于，通過同步的酪氨酸和輔助單體(可選)與亞磷酸的膦酸化，同時與苯氧基大單體和甲醛溶液縮聚，制備得到所述的基于生物氨基酸的高適應性減水劑；

所述苯氧基大單體，為端苯基或烷基化苯酚為端基，并帶有聚氧乙(丙)烯鏈結構的可縮聚大單體；該大單體由苯酚以及取代苯酚，與環氧乙烷、環氧丙烷經由公知的環氧化合物開環工藝制備；

所述輔助單體，為帶有含與苯直連的氮原子或氧原子的C0～C8基團，且含有至少一個陰離子型C0～C8的基團的化合物，如對羥基苯甲酸、水楊酸；

上述酪氨酸、輔助單體和苯氧基大單體，其用量滿足如下關系：酪氨酸和輔助單體的總摩爾量，為苯氧基大單體摩爾量的2～10倍，同時，酪氨酸的摩爾量，占酪氨酸和輔助單體總摩爾量的70％～100％。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于生物氨基酸的高適應性減水劑的制備方法還使用催化劑，所述催化劑為氫型強酸性離子交換樹脂，例如732強酸性陽離子交換樹脂(氫型)、Amberlyst-15型強酸性陽離子交換樹脂；所述催化劑用量為酪氨酸質量的0.6～1.2倍。

7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述基于生物氨基酸的高適應性減水劑的制備方法的具體步驟如下：

取一定量的酪氨酸和可選的輔助單體、苯氧基大單體、催化劑，在溶劑中混合均勻，加入亞磷酸，攪拌混勻，再緩慢加入甲醛溶液，期間控制溫度不超過50度；之后升溫至80～120度，保溫縮合2～10h之后，濾出催化劑；若溶劑為非水溶劑，需減壓蒸餾回收溶劑，加入所得產物質量1.5～3倍的水進行分散，若溶劑為水則可略過該回收溶劑和加水分散步驟；再加入反應物總酸當量0～100％的堿進行中和，得所述基于生物氨基酸的高適應性減水劑。