[发明专利]聚羧酸系减水剂单体聚醚、聚羧酸系减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚羧酸系减水剂单体聚醚、聚羧酸系减水剂及其制备方法。本发明的聚羧酸系减水剂单体聚醚的羟值为9.5～11.5mgKOH/g，所述的单体聚醚为烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、甲基烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚或4‑羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚。本发明的聚羧酸系减水剂单体聚醚分子量高、不饱和度高、杂质含量低，可使得其后期应用性能明显提高，比现有工艺节省原料成本，变相增加了产品的利润率，有很好的工业价值。

技术领域

本发明涉及一种聚羧酸系减水剂单体聚醚、聚羧酸系减水剂及其制备方法。

背景技术

现有的聚羧酸系减水剂单体聚醚主要是采用烯丙醇，甲基烯丙醇，异戊烯醇和4-羟丁基乙烯基醚作为起始剂，由其发生乙氧基化反应得到数均分子量为2400的单体聚醚，例如：HPEG2400和TPEG2400等。市场上常见的最高数均分子量也不超过3000。这是由于一方面在碱性氢氧化物，碱金属，碱金属氧化物作为催化剂的条件下，单官能度的烯醇聚醚数均分子量不易超过3500，有技术难度；二是单官能度的烯醇聚醚数均分子量上去后，不饱和度下降，严重影响后期应用减水剂的合成；三是数均分子量上去后，杂质含量太高(主要是聚乙二醇含量太高)严重影响合成的减水剂的应用，在使用的过程中会产生大量的气泡，影响产品的使用性能。高数均分子量的聚羧酸减水剂单体聚醚用在减水剂的合成中，会使减水剂的性能更大幅度提高，主要表现在混凝土的和易性和提高早期强度方面。

基于现有生产工艺的局限性，并结合高数均分子量的聚羧酸减水剂单体聚醚的特有优点，开发出高数均分子量的烯醇聚醚有极大的工业价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，为了克服现有技术中聚羧酸系减水剂单体聚醚在合成中数均分子量上不去，不饱和度达不到要求以及杂质含量太高等缺陷，而提供一种聚羧酸系减水剂单体聚醚、聚羧酸系减水剂及其制备方法。

本发明的聚羧酸系减水剂单体聚醚的制备方法采用真空脱水，严格控制含水量，利用特殊的配套催化剂将现有的阴离子催化机理转化为类配位催化机理，极大地降低了反应物的活化能，降低了反应温度(现有技术中反应温度在110～120℃)，保全了聚合物的不饱和度，减少了高温下的副反应，使杂质含量明显降低。本发明的聚羧酸系减水剂单体聚醚分子量高、不饱和度高、杂质含量低，可使得其后期应用性能明显提高，比现有工艺节省原料成本，变相增加了产品的利润率，有很好的工业价值。

本发明提供了一种聚羧酸系减水剂单体聚醚中间体B，其羟值为49～53mgKOH/g；所述的聚羧酸系减水剂单体聚醚中间体B为烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、甲基烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚或4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚。

本发明还提供了所述的聚羧酸系减水剂单体聚醚中间体B的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1、将中间体A、主催化剂和助催化剂混合，得混合物1；

步骤2、在90～120℃下，将所述的混合物1、环氧化物A和环氧化物B混合，进行开环聚合反应；

步骤3、熟化；

所述的中间体A的羟值为135～193mgKOH/g，优选185～193mgKOH/g或135～145mgKOH/g；

所述的环氧化物A为环氧乙烷；

所述的环氧化物B为环氧丙烷和/或环氧氯丙烷；

所述的主催化剂为碱金属、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物和碱金属氧化物中的一种或多种；

所述的助催化剂为18-冠-6，15-冠-5、α-环糊精和β-环糊精中的一种或多种；

以重量计，中间体A为200～500份，助催化剂为0.1～2.5份，环氧化物A为400～800份，环氧化物B为50～100份，各份数为相对于主催化剂的相对质量分数。