[發明專利]一種含羧基和膦酸基的減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011631877.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN114685797B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 冉千平;胡聰;楊勇;周棟梁;張建綱;陸加越;夏正奕;李申振
• 申請（專利權）人: 南京博特新材料有限公司;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: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C04B24/28;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

1.一種含羧基和膦酸基的減水劑，其特征在于，其分子結構為下述鏈段

Ⅰ、鏈段Ⅱ和鏈段Ⅲ的無規共聚物，

其中，R₁為氨基膦酸殘基，R₂為氨基聚醚殘基，且x+y+z＝30～80；

所述鏈段Ⅰ的來源單體為聚琥珀酰亞胺和氨基膦酸，所述氨基磷酸選自2-氨基乙基膦酸、(3-氨基苯基)膦酸、帕米膦酸、阿侖膦酸、氨乙基次膦酸和/或氨基甲酰膦酸；

所述鏈段Ⅱ的來源單體為聚琥珀酰亞胺和氨基聚醚，氨基聚醚的分子結構通式符合下述通式：

其中m，n均為大于或等于零的整數，且6≤m+n≤68，且m和n不同時為0；

所述鏈段Ⅲ的來源單體為聚琥珀酰亞胺；

所述聚琥珀酰亞胺與氨基聚醚、氨基膦酸的投料摩爾比為1:5～20:5～10。

2.根據權利要求1所述的含羧基和膦酸基的減水劑，其特征在于，所述的含羧基和膦酸基的減水劑的重均分子量為20000～50000。

3.根據權利要求1所述的含羧基和膦酸基的減水劑，其特征在于，所述氨基聚醚的重均分子量為500～3000。

4.根據權利要求1-3中的任一項所述的含羧基和膦酸基的減水劑，其特征在于，所述聚琥珀酰亞胺為線性聚酰亞胺，結構中含有五元環鏈段，所述五元環與氨基聚醚和氨基膦酸發生開環反應，所述聚琥珀酰亞胺的分子結構通式如下：

p＝30～80。

5.根據權利要求4所述的含羧基和膦酸基的減水劑，其特征在于，所述聚琥珀酰亞胺溶解溫度為40～70攝氏度。

6.權利要求1-5中的任一項所述的含羧基和膦酸基的減水劑的制備方法，其特征在于，通過聚琥珀酰亞胺與氨基聚醚和氨基膦酸中的氨基同時發生開環反應和接枝反應，為開環后的聚琥珀酰亞胺鏈段接枝氨基聚醚側鏈和氨基膦酸基側鏈，最后通過水解反應裸露出剩余部分的羧基，得到所述含羧基和膦酸基的減水劑。

7.根據權利要求6所述方法，其特征在于，所述氨基聚醚與聚琥珀酰亞胺接枝反應，聚琥珀酰亞胺溶液在反應容器中打底，氨基聚醚溶液以不小于1h的時長緩慢滴加至反應容器中；

聚琥珀酰亞胺溶液和氨基聚醚溶液為使用有機溶劑溶解制得；

所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、甲苯、二甲苯其中任意一種。

8.根據權利要求7所述方法，其特征在于，所述溶劑使用前必須經過無水處理，所述無水處理常規地操作為加CaH₂回流4～6h，再蒸餾完成所述無水處理。

9.根據權利要求7所述方法，其特征在于，所述氨基聚醚與聚琥珀酰亞胺接枝反應，反應溫度控制在50～80攝氏度。

10.根據權利要求7所述方法，其特征在于，所述氨基聚醚與聚琥珀酰亞胺接枝反應，反應時間為4～24h。

11.根據權利要求6所述方法，其特征在于，所述水解反應，采用2～6mol/L的NaOH或KOH溶液進行滴加，直至pH為9～10恒定不變為止，通常NaOH溶液的加入量，以實際水解過程中釋放出的所有羧基的量摩爾數的1.0～1.2倍；水解溫度為35～50攝氏度，水解時間為2～8h。

12.根據權利要求6所述方法，其特征在于，具體合成步驟如下：將聚琥珀酰亞胺和氨基聚醚溶解于有機溶劑中，將氨基聚醚溶液緩慢滴入聚琥珀酰亞胺溶液中，滴畢，保持溫度進行開環反應和接枝反應，加入氨基膦酸，保溫反應進行開環反應和接枝反應，所得產物進行純化，之后加入水，滴加堿液進行水解，得到所述含羧基和膦酸基的減水劑。