[发明专利]一种聚酯单体及其制备方法以及一种聚羧酸减水剂

说明书

技术领域

本发明涉及减水剂领域，具体而言，涉及一种聚酯单体及其制备方法以及一种聚羧酸减水剂。

背景技术

聚羧酸减水剂是目前最为常用的一类高效减水剂，相较于传统的萘系磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛缩聚物等减水剂，聚羧酸减水剂具有渗量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强等优势。

现有技术中，聚羧酸减水剂通常由聚醚单体和不饱和酸单体作为为主要成分聚合得到。聚醚单体是聚醚型聚羧酸减水剂生产所必需的单体，用其合成的聚羧酸减水剂遇到泥土多的混凝土时，普遍存在的问题是混凝土保坍性差，泵送难度大。

聚羧酸减水剂在混凝土中减水是通过羧基吸附在水泥颗粒上，以及长侧链分子结构的空间位阻，把水泥颗粒之间包裹的水释放出来，达到减水的作用。但是，在泥土含量多的混凝土中，泥土首先吸附了聚羧酸减水剂，使得吸附在水泥颗粒上的减水剂数量不足，其减水效果变差，混凝土流动性变差，反映出混凝土坍落度保留时间短，混凝土难以泵送。

目前解决混凝土中较多泥土的方法，是通过在合成聚羧酸减水剂中，加入具有氨基基团物质来提高抗泥土作用，但在实际应用中效果都不是很理想。或者是通过过量添加聚羧酸保坍剂来解决混凝土中较多泥土的问题，但会同时出现泌水等问题，同时增加了混凝土搅拌站的成本。因此，急需一种耐泥土、高减水性能的新型的高性能聚羧酸减水剂。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种聚酯单体，以替代传统的聚醚单体合成聚羧酸减水剂，其在遇到含有泥土的混凝土时，可以减少或阻止聚羧酸减水剂分子被吸入泥土中，达到抗泥土和减水的效果。

本发明的第二目的在于提供一种聚酯单体的制备方法，其步骤简单，流程设计合理，可操作性强，对设备的要求不高，适合大规模的工业化生产。

本发明的第三目的在于提供一种聚羧酸减水剂，其由上述聚酯单体与不饱和羧酸聚合制得。其保坍时间更长，利于混凝土的运输和泵送。

本发明的实施例是这样实现的：

一种聚酯单体的制备方法，包括：

将异氰酸酯化合物中的至少两个异氰酸酯基分别与烯醇化合物和聚二醇单醚反应；

其中，异氰酸酯化合物包含连接基团和多个设置于连接基团上的异氰酸酯基；连接基团包括至少一个环状结构；环状结构包括C3～C8环烷基、C3～C8环烯基和芳基中的至少一种。

一种聚酯单体，由上述聚酯单体的制备方法制备得到。

一种聚羧酸减水剂，由上述聚酯单体与不饱和羧酸反应得到。

本发明实施例的有益效果是：本发明提供了一种聚酯单体的制备方法，其采用具有连接基团和多个异氰酸酯基的异氰酸酯化合物作为反应底物，其中，连接基团包括至少一个环状结构。通过将异氰酸酯化合物中的至少两个异氰酸酯基分别与烯醇化合物和聚二醇单醚反应，从而形成具有环状结构的聚酯单体。由于泥土是复网层状结构，新的聚酯型单体环状结构尺寸大于泥土的复网层状结构尺寸。以上述具有环状结构的聚酯单体合成的聚羧酸减水剂，在遇到含有泥土的混凝土时，聚酯型单体分子的环状结构就会减少或阻止聚羧酸减水剂分子被吸入泥土中，从而达到抗泥土和减水的效果。

本发明还提供了一种由上述制备方法制得的聚酯单体，该聚酯单体中具有多个环状结构，该环状结构尺寸大于泥土的复网层状结构尺寸，可以有效减少或阻止泥土对聚羧酸减水剂分子的吸附。

本发明还提供了一种聚羧酸减水剂，其由上述聚酯单体与不饱和酸反应得到。该聚羧酸减水剂的结构中具有多个环状结构，该环状结构尺寸大于泥土的复网层状结构尺寸，可以有效减少或阻止泥土对聚羧酸减水剂分子的吸附，具有很好的耐泥土和减水效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1所提供的一种聚酯单体的反应式；

图2为本发明实施例1所提供的一种聚酯单体的核磁谱图；

图3为本发明实施例6所提供的一种聚酯单体的反应式；

图4为本发明实施例8所提供的一种聚酯单体的反应式；

图5为本发明实施例10所提供的一种聚酯单体的反应式。

具体实施方式