[发明专利]一种混凝土减水剂用不饱和烯基聚醚单体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料的技术领域，具体涉及一种混凝土减水剂用不饱和烯基聚醚单体及其制备方法。

背景技术

近年来，聚羧酸减水剂因为具有分子结构的可设计性以及优越的减水、保坍等性能，能满足混凝土能在许多特殊情况下的应用，如高工作性、长耐久性等，已成为高性能混凝土外加剂的代表。而作为生产聚羧酸减水剂的主要原材料聚醚单体，因其决定了聚羧酸减水剂的主要性能，是保证分散性及分散性保持能力的基础，其研究也日益得到重视。

在催化剂存在的条件下，环氧乙烷(EO)与水、醇、羧酸、酚或硫醇等亲核试剂发生的开环缩合加成反应，是EO精深加工领域最重要的反应。聚醚单体一般通过环氧烷烃阴离子开环聚合进行生产。制造过程中，能通过改变起始剂、加料方式、加料次序等条件，生产出各种不同分子结构的聚醚单体，通过调整聚醚单体分子结构就可以达到调整聚羧酸减水剂的主要性能。

目前制备聚醚单体主要采用异戊烯醇或异丁烯醇作为起始剂，后在催化剂作用下，与环氧乙烷进行开环聚合。生产过程中存在的主要问题在于副反应多，双键保留率低，从而影响了产品的应用性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种混凝土减水剂用不饱和烯基聚醚单体。

本发明的另一目的在于提供上述聚醚单体的制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种混凝土减水剂用不饱和烯基聚醚单体，其结构式如下：

HO-(R₁)_m-(R₂)_n-R₃-CH＝CH₂

其中，R₁为CH₂CH₂O，R₂为CH₂CH₂CH₂O，m和n均为0-100的整数，且50≤m+n≤100，R₃为碳原子数为2-4的烃基。

一种上述混凝土减水剂用不饱和烯基聚醚单体的制备方法，包括如下步骤：

(1)向反应釜中加入8～50重量份的炔醇和0.01～0.22重量份的碱性催化剂，在氮气气氛下进行反应，反应温度为30～90℃，反应时间为0.5～3.5h；

(2)继续升温至90～130℃，升温速率为0.5～2.0℃/min，然后连续向反应釜内通入45～210重量份的环氧乙烷和/或环氧丙烷，以维持反应釜内的压力为0.4～0.6MPa，进料完毕后继续反应4～10h，再降温至40～60℃，降温速率为0.2～2.5℃/min；

(3)继续向反应釜中加入0.01～0.22重量份的碱性催化剂，以0.5～2.0℃/min的速率升至90～130℃，并在氮气气氛下反应，连续向反应釜内通入800～950重量份的环氧乙烷和/或环氧丙烷，以维持反应釜内的压力为0.4～0.6MPa，进料完毕后继续反应4～10h，再降温至40～60℃，降温速率为0.2～2.5℃/min；

(4)向反应釜内加入0.05～0.3重量份的Lindlar催化剂，以0.5～2.5℃/min的速率升温至100～170℃，并持续通入氢气反应4～10h，再降至室温，降温速率为0.2～2.5℃/min，加入弱酸至pH＝5.5～6.5，即得所述混凝土减水剂用不饱和烯基聚醚单体。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(1)为：向反应釜中加入10～50重量份的炔醇和0.05～0.2重量份的碱性催化剂，在氮气气氛下进行反应，反应温度为30～85℃，反应时间为0.5～3h。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)为：继续升温至90～120℃，升温速率为0.5～1.5℃/min，然后连续向反应釜内通入50～200重量份的环氧乙烷和/或环氧丙烷，以维持反应釜内的压力为0.4～0.5MPa，进料完毕后继续反应4～8h，再降温至50～60℃，降温速率为0.2～2℃/min。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(3)为：继续向反应釜中加入0.05～0.2重量份的碱性催化剂，，以0.5～1.5℃/min的速率升至90～120℃，并在氮气气氛下反应，连续向反应釜内通入800～920重量份的环氧乙烷和/或环氧丙烷，以维持反应釜内的压力为0.4～0.5MPa，进料完毕后继续反应4～8h，再降温至50～60℃。