[發明專利]一種聚羧酸減水劑用鏈轉移劑及其用途和制備方法

有效

• 申請號: 202111188698.0
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN114014788B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 陳文紅;鄧磊;蔣禹;呂昌偉;羅小峰
• 申請（專利權）人: 科之杰新材料集團（貴州）有限公司
• 主分類號: C07C323/52
• 分類號: C07C323/52;C07C319/12;C08F2/38;C08F283/06;C08F220/06
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 李強;包愛萍

本發明涉及混凝土外加劑技術領域，特別涉及一種聚羧酸減水劑用鏈轉移劑及其用途和制備方法。所述聚羧酸減水劑用鏈轉移劑由氨基苯磺酸鹽與功能巰基類物質在催化劑催化下進行酰胺化反應制得。該聚羧酸減水劑用鏈轉移劑，其結構中含有巰基和苯磺酸基，能夠提高其水溶性以及在聚合反應的鏈轉移催化性能，將其作為鏈轉移劑用于聚羧酸減水劑合成中，能更好的調節聚羧酸減水劑的分子量，其參與合成的聚羧酸減水劑分子量分布較窄，且該聚羧酸減水劑作用于混凝土后，能明顯提高混凝土的流動性能、保坍性能以及抗壓強度。

技術領域

本發明涉及混凝土外加劑技術領域，特別涉及一種聚羧酸減水劑用鏈轉移劑及其用途和制備方法。

背景技術

聚羧酸減水劑不斷發展與演變，從起初脂肪族類減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、萘系減水劑及發展至今的第三代聚羧酸減水劑。當今市場上生產的聚羧酸減水劑從性能上可分為減水型、保坍型、超緩釋型、早強型、降粘型等，由于其生產技術成熟，生產工藝相對簡單，經濟適用，分子結構多樣化且可控制，在低摻量情況下使得混凝土有著較高的減水率等優點，已成為目前市場上不可或缺的外加劑之一。

其中，鏈轉移劑是聚羧酸減水劑生產的一個重要組份之一，其具有調節聚羧酸分子量的作用。合理利用鏈轉移劑，不但能調節聚羧酸減水劑分子量，還能降低生產成本。目前市場上聚羧酸減水劑用鏈轉移劑為巰基酸類、硫醇類物質以及次磷酸鹽類，但是，由于巰基酸類物質具有強烈的刺激性氣味及較強的揮發性，對聚羧酸減水劑的生產造成極大困擾，也不符合綠色環保的生產要求。而次磷酸鹽近年來由于黃磷等原材料價格持續走高，且次磷酸鹽易潮解、遇強氧化劑極易發生爆炸，對聚羧酸減水劑的生產遺留較大的安全隱患。且據相關報道：大量硫醇類物質使反應初期形成了許多不帶懸垂雙鍵的死的線性低聚物；在反應后期，硫醇類物質濃度下降，鏈轉移反應相應下降，形成的聚合物分子量很高，使得聚合物分子量分布很寬，有的反應體系甚至直接交聯形成凝膠、導致生產出現質量事故。

申請號為CN201110334937.9，公開日為2012年06月20日的中國發明申請，公開一種用甲基丙烯磺酸鈉做為鏈轉移劑制備聚羧酸減水劑的方法，該方法為：先向反應釜中加入水、甲基丙烯磺酸鈉和改性聚醚，然后用甲基丙烯磺酸鈉和丙烯酸與水混合配制丙烯酸溶液，用水與過硫酸銨混合配制過硫酸銨溶液，當物料達到60℃±2℃時，開始同時滴加過硫酸銨溶液和丙烯酸溶液，保溫反應1h～3h，降溫到45℃以下時，加入濃度為32％的液堿中和，得到pH值6～7、含固量為40％的聚羧酸減水劑。由于該聚羧酸減水劑的制備過程采用甲基丙烯磺酸鈉代替巰基乙酸或巰基丙酸做為鏈轉移劑，可以避免由于疏基丙酸或巰基乙酸的惡臭味和強腐蝕性對環境造成的污染和對人體的毒害作用。

發明內容

為解決背景技術提到聚羧酸減水劑合成過程中現有的鏈轉移劑存在的系列問題：巰基類鏈轉移劑易揮發、鏈轉移催化效率低，次磷酸鹽類鏈轉移劑易潮解、遇氧化劑易爆炸性等問題，本發明提供一種聚羧酸減水劑用鏈轉移劑，其結構通式為：

其中，M為Na⁺或K⁺，R的取代位置為苯環上-SO₃M基團的鄰位、間位、對位中的至少一種，取代數為1～3個，R的結構通式為：

其中，n為2～3。

在一實施例中，由氨基苯磺酸鹽與功能巰基類物質，在催化劑催化下進行酰胺化反應制得；按重量份計，所述氨基苯磺酸鹽5～15份、功能巰基類物質10～20份、催化劑0.01～0.1份。

在一實施例中，所述氨基苯磺酸鹽的結構通式為：