[發明專利]一種聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110083268.6
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112724414B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王學川;錢珊珊;盧通;趙旭;彭藎影;屈浩杰;于鵬程;鄭春揚
• 申請（專利權）人: 江蘇奧萊特新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C04B24/28;C04B103/30
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 鄭宜梅

本發明公開了一種聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑及其制備方法，聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑為梳形結構，側鏈由聚乙二醇?聚膦酸酯單甲醚組成，其數均分子量為10000～100000，制備方法為先將2?氯?2?氧?1,3,2?二氧磷雜環戊烷和一元醇在催化劑作用下制備出中間體P，隨后將制得中間體P與聚乙二醇單甲醚進行開環聚合，制得聚乙二醇?聚膦酸酯單甲醚線性大分子E，最后將線性大分子E與聚丙烯酸S進行酯化接枝反應，制備聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑。本發明制備的聚膦酸酯側鏈聚羧酸減水劑側鏈具有雙親特性，提供更強的空間位阻效應，從而獲得較傳統聚羧酸減水劑更強的分散能力；側鏈能從根本上抑制側鏈在泥土中的插層，具有優異的抗泥保塑特性。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，具體涉及一種聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑是混凝土拌合物分散劑，其主要作用是在降低單方混凝土用水量的同時，使得混凝土拌合物具有良好的塑化性能，近年來，隨著自然資源的日益枯竭，混凝土拌合物所用砂石等原材料面臨短缺，少量含泥原材料的使用已成為工程常態。盡管在合格范圍內的含泥對硬化混凝土強度和耐久性影響不大，但聚羧酸減水劑的聚乙二醇側鏈容易在泥土中進行插層吸附，使得減水劑利用效率大幅度降低，混凝土拌合物塑化性能損失加劇，從而給現場澆筑帶來困擾。

為了充分發揮聚羧酸減水劑的性能，提高其分散能力，解決泥土給混凝土帶來的困擾。現有技術中國專利公開號為：CN111848880A，專利名稱為：一種抗泥型兩性聚羧酸減水劑及其制備方法,公開了通過在主鏈中引入兩親性單體甲基丙烯酸二甲氨基己酯，制備了抗泥型兩性聚羧酸減水劑及其制備方法，本申請與傳統的陰離子型聚羧酸減水劑相比，在分子結構中引入陽離子基團，提高了聚羧酸減水劑的初始吸附能力，降低了減水劑對泥土的敏感性。現有技術中國專利公開號為：CN107721233B，專利名稱為：一種抗泥型聚羧酸減水劑及其制備方法，公開了一種聚羧酸減水劑及其制備方法，該聚羧酸減水劑的原料包括馬來酸、三乙醇胺、聚氧乙烯單甲醚、丙烯酰胺、丙烯酸、異戊基聚氧乙烯醚、馬來酸接枝葡萄糖膦酸酯衍生物和水，該抗泥型聚羧酸工藝綠色環保，減水分散性好、抗泥效果顯著、對含泥骨料適應性強、性價比高。現有技術中國專利公開號為：CN111777722A專利名稱為：一種抗泥、保坍型聚羧酸減水劑，公開了一種抗泥、保坍型聚羧酸減水劑，首先將馬來酸酐和2-羥基膦酰基乙酸在加熱攪拌條件下進行酯化反應得抗泥功能單體；再引入疏水性聚醚大單體、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯單體進行自由基聚合而成。所述抗泥、保坍型聚羧酸減水劑，可有效保證所得新拌混凝土的抗泥、保坍性能。現有技術中國專利公開號為：CN109053972B，發明名稱為：一種阻隔插層抗泥型聚羧酸減水劑制備方法，本發明公開了一種阻隔插層抗泥型聚羧酸減水劑制備方法，在聚合過程中引入羥基功能單體、磷酸酯功能單體對主鏈進行改性,即得阻隔插層抗泥型聚羧酸減水劑。

上述現有技術均致力于研究在聚羧酸主鏈中引入功能性單體，調節聚羧酸主鏈的吸附特性，從而提高其有效利用率。

發明內容

1.所要解決的技術問題：

針對上述技術問題，本發明提供一種聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑及其制備方法，本方法主要著眼于聚羧酸減水劑的聚乙二醇側鏈，通過2-烷氧基-2-氧-1,3,2-二氧磷雜環戊烷和聚乙二醇單甲醚的開環聚合，合成了具有雙親性的聚乙二醇-聚膦酸酯嵌段聚合物，通過酯化反應使其接枝到聚羧酸主鏈，制備出聚膦酸酯側鏈聚羧酸減水劑。一方面，本方法制備出的聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑的側鏈具有雙親特性，提供更強的空間位阻效應，從而獲得較傳統聚羧酸減水劑更強的分散能力；另一方面，聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑的側鏈從根本上能夠抑制側鏈在泥土中的插層，具有優異的抗泥保塑特性。

2.技術方案：

一種聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑，其特征在于：所述聚膦酸酯側鏈的聚羧酸減水劑為梳形結構，側鏈由聚乙二醇-聚膦酸酯單甲醚組成，其分子式為如式（Ⅰ）：

（Ⅰ）