[發明專利]一種6C聚醚大單體的氧化鈷非均相催化兩元共聚合成聚羧酸減水劑的方法

在審

• 申請號: 202110643252.6
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113307919A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 舒豆豆;舒學軍;劉才林;張恒通;任先艷;楊海君;何年;羅率
• 申請（專利權）人: 四川同舟化工科技有限公司;西南科技大學
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F4/40;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

本發明公開了一種6C聚醚大單體的氧化鈷非均相催化兩元共聚合成聚羧酸減水劑的方法，其特征是步驟為：取原料大單體、小單體、鏈轉移劑、還原劑、氧化劑、催化劑和水，將小單體與水混合配制成A液,將還原劑、鏈轉移劑與水混合配制成B液，所述大單體為二乙二醇單乙烯基醚；將大單體和水加入到有溫度計的反應器中，溫度控制到0～20℃，加入催化劑和水攪拌混合，再加入氧化劑和水混合攪拌，再同時勻速滴加入A液和B液，滴加和保溫反應的總時間為1～2h，即制得。本發明制得的6C聚醚大單體的氧化鈷非均相催化兩元共聚合成聚羧酸減水劑特別適合于混凝土配制，水泥分散性能和經時保坍性能優良、抗壓強度和耐久性能好，實用性強。

技術領域

本發明屬于減水劑的制備，涉及一種6C聚醚大單體的氧化鈷非均相催化兩元共聚合成聚羧酸減水劑的方法。本發明制備的6C聚醚大單體(即：二乙二醇單乙烯基醚)的氧化鈷非均相催化兩元共聚合成聚羧酸減水劑適用于混凝土配制。

背景技術

現代混凝土外加劑技術的發展，是現代混凝土技術發展的關鍵并具有決定性的作用。混凝土外加劑是現代混凝土中除水泥、砂、石、水、摻合料必不可少的一個重要組分，特別是第三代聚羧酸系高性能外加劑，占到混凝土外加劑使用量的80％左右，是降低水泥用量、提高工業廢渣利用率、實現混凝土耐久性和高性能的重要技術途徑之一。聚羧酸高效減水劑 (PCE)已經廣泛應用于高鐵、跨海大橋、超高層建筑等多個領域。PCE發展非常迅速，這主要是因為醚類聚羧酸外加劑的摻量低、原料價廉易得、合成工藝簡單、成本較低、減水率高達28～38％，可使水泥及膠凝材料的性能達到最佳狀態，幾乎不緩凝而又維持混凝土的坍落度(1h內低于1cm)。因此，開發新型高性能聚羧酸減水劑具有舉足輕重的作用。

目前，國內外聚羧酸減水劑的生產及應用已較廣泛，現有技術中，聚羧酸減水劑的生產主要以5C聚醚(異戊烯醇聚氧乙烯醚)大單體、4C聚醚(異丁烯醇聚氧乙烯醚)大單體和各類小單體為主要原料，采取氧化還原引發體系制備聚羧酸減水劑。氧化還原引發體系是通過氧化還原反應產生自由基，從而引發單體聚合。它們在自由基聚合制備聚羧酸減水劑的過程中,聚醚大單體活性遠低于小分子不飽和羧酸單體；為了保證端烯基聚氧乙烯醚與小分子單體的均勻共聚,只能延長小分子單體的滴加時間，因而聚羧酸減水劑的制備時間一般在3小時以上；使用加熱方法合成聚羧酸減水劑，聚合反應溫度通常為40～60℃，較高的溫度增加了能耗，增加了生產成本，從而降低了產品的市場競爭力，產品的分散性能、保坍性能等也有不足。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，提供一種6C聚醚大單體(即：二乙二醇單乙烯基醚)的氧化鈷非均相催化兩元共聚合成聚羧酸減水劑的方法，從而提供一種生產工藝簡單、產物性能良好的6C聚醚大單體的氧化鈷非均相催化兩元共聚合成聚羧酸減水劑的方法。

本發明的內容是：一種6C聚醚大單體的氧化鈷非均相催化兩元共聚合成聚羧酸減水劑的方法，其特征是步驟為：

a、配料：

取原料大單體、小單體、鏈轉移劑、還原劑、氧化劑、催化劑和水，其中：小單體:大單體的摩爾比為2:1～6:1，鏈轉移劑為單體總質量(單體總質量即是大單體與小單體的質量之和，后同)的0.2％～1.3％，還原劑為單體總質量的0.052％～0.15％，氧化劑為單體總質量的0.35％～0.92％，催化劑為單體總質量的0.013％～0.65％；

將小單體與水混合，攪拌均勻，配制成A液,待用；

將還原劑、鏈轉移劑與水混合，攪拌均勻，配制成B液，待用；

所述大單體為二乙二醇單乙烯基醚(簡稱EPEG、6C聚醚大單體，產品生產提供企業有：四川鴻鵬新材料有限公司；遼寧奧克化學股份有限公司；百靈威科技有限公司；薩恩化學技術(上海)有限公司)；所述大單體分子量為1500～4000；

所述小單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、烯丙基磺酸鈉、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸以及甲基丙烯磺酸鈉中的一種或兩種以上的混合物，優選為丙烯酸；