[发明专利]甲基烯丙基聚氧乙烯醚及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种甲基烯丙基聚氧乙烯醚，其结构式如式(Ⅰ)所示，其中，n为60～75的整数。本发明还提供了一种甲基烯丙基聚氧乙烯醚的制备方法及该醚在聚羧酸减水剂制备中的应用。本发明的甲基烯丙基聚氧乙烯醚合成的聚羧酸减水剂能提升减水剂的减水能力，有助于大幅提升混凝土的强度，或者在保证相同减水率的情况下能节约减水剂的用量，实现资源的节约。

技术领域

本发明涉及一种甲基烯丙基聚氧乙烯醚及其制备方法，具体为一种用于制备聚羧酸减水剂和梳型聚合物的甲基烯丙基聚氧乙烯醚及其制备方法。

背景技术

聚羧酸系减水剂以其在掺量较低时就能产生理想的减水和增强效果、对混凝土凝结时间影响较小、坍落度保持性较好、与水泥/掺和料适应性相对较好、对混凝土干缩性影响较小(指通常不过分增加干缩)、生产过程中不使用甲醛和不排出废液、磺酸根和氯离子含量低等突出特点，成为继萘系、密胺系、脂肪族系和氨基磺酸盐系减水剂之后的新一代减水剂。此类减水剂的应用使得混凝土兼具高流动性、高强度以及高耐久性，在一大批重大建设工程如上海磁悬浮、东海大桥、杭州湾跨海大桥、青岛海湾大桥等工程中都得到成功应用。

随着混凝土工业的快速发展，对减水剂的应用性能及价格提出了更高的要求。由于聚羧酸减水剂的结构可设计性强，因此，聚羧酸减水剂具有较大的空间提高其对水泥颗粒的分散和减水能力，并增强混凝土的保坍性能确保混凝土在长距离运输后仍有较好的施工性能。在混凝土搅拌过程中，相同配合比的情况下，在保证正常施工的前提下水的用量越少，混凝土的强度和耐久性越好，因此，开发高减水率的减水剂具有十分重要的意义。

聚羧酸减水剂是一种重要的高分子梳型聚合物，通常是以端烯基聚氧乙烯醚大单体与不饱和羧酸小分子单体在引发剂作用下以共聚合方式合成的。大小单体的烯基通过共聚合方式形成乙烯基主链，端烯基聚氧乙烯醚大单体的聚氧烷基链段则构成梳型结构侧链，其中端烯基聚氧乙烯醚大单体几乎占聚羧酸减水剂干剂总质量的80％，可见，端烯基聚氧乙烯醚大单体是减水剂行业至关重要的基础原料。

专利CN101531747A公开了采用丙烯酸与甲氧基聚氧乙烯醚进行酯化反应得到不饱和羧酸酯类聚氧乙烯醚，用于制备聚羧酸减水剂。但该不饱和羧酸酯类聚氧乙烯醚大单体的缺点是：酯化不完全，有较多副产物生成，产品质量不稳定，储存稳定性差。

专利CN101657479B公开了不饱和(聚)亚烷基二醇醚单体的制造方法，包括聚乙二醇甲基烯丙基醚、聚乙二醇异戊二烯醇醚，其中环氧化合物的加成数为30～300，优选加成数为110～180。通过甲基烯丙基氯与乙二醇反应生成乙二醇甲基烯丙基醚，然后进行乙氧基化反应合成聚乙二醇甲基烯丙基醚。在合成乙二醇甲基烯丙基醚的过程有多种副产物生成，在此基础上进行乙氧基化反应容易导致聚乙二醇含量偏高，同时该专利中最优选氢氧化钠和氢氧化钾催化剂，这样也容易导致引起聚乙二醇含量增多，从而影响甲基烯丙醇醚的应用性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种甲基烯丙基聚氧乙烯醚，其结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，n为60～75的整数。

根据本发明的一实施方式，n为62～71的整数。

根据本发明的另一实施方式，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的重均分子量为2700～3400。

根据本发明的另一实施方式，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的重均分子量为2800～3200。

本发明还提供了一种甲基烯丙基聚氧乙烯醚的方法，包括，在碱性催化剂的作用下，以甲基烯丙醇为起始剂进行乙氧基化反应，得到甲基烯丙基聚氧乙烯醚。

根据本发明的一实施方式，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的重均分子量为2700～3400。

根据本发明的另一实施方式，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的重均分子量为2800～3200。