[发明专利]一种中低分子量膦酸基减水剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种中低分子量膦酸基减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）3-氯-1,2-丙二醇的制备：将环氧氯丙烷在非均相催化剂下与水在温度为100-150℃下进行开环反应，反应10-60min后得到3-氯-1,2-丙二醇；

反应结束后，降温至50-70℃，并在-0.1MPa真空下抽除过量未反应的环氧氯丙烷；

所述环氧氯丙烷与水的摩尔比为1.1~1.5：1；

（2）氯代聚醚的制备：以步骤（1）制得的3-氯-1,2-丙二醇为起始剂，在酸催化剂A下与环氧化合物进行开环缩合反应，得到氯代聚醚；

所述起始剂3-氯-1,2-丙二醇与环氧化合物的摩尔比为1:6-1:50；

所述酸催化剂A用量为起始剂3-氯-1,2-丙二醇质量的1wt%-3wt%；

所述反应温度为80-130℃，反应压力控制在0.2-0.4MPa，通料完成后，保温老化30min，使其反应完全；

所述氯代聚醚的数均分子量为500-2000；

（3）减水剂的制备：将步骤（2）制得的氯代聚醚与多乙烯多胺按摩尔比为2~5:1反应，反应结束后多乙烯多胺中未反应的胺基与亚磷酸、甲醛、酸催化剂B在溶剂水为反应介质下进行亚磷酸化反应，反应完全后加入水和氢氧化钠水溶液，中和稀释成质量分数为30%，pH为3-5的水溶液，即可得到中低分子量膦酸基减水剂；

所述氯代聚醚与多乙烯多胺反应结束后多乙烯多胺中未反应的胺基H与亚磷酸摩尔比为1:1-1.2，所述甲醛与亚磷酸摩尔比为1:1；

所述多乙烯多胺中未反应的胺基与亚磷酸、甲醛、酸催化剂B在溶剂水中的总质量分数为50%-70%；

步骤（3）中所述所有反应的温度均为100-130℃，总反应时间为12-24h。

2.根据权利要求1所述的一种中低分子量膦酸基减水剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述开环反应是在固定床反应器中进行；

所述非均相催化剂为强酸性阳离子树脂，包括NKC-9或Amberlyst-15中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种中低分子量膦酸基减水剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述酸催化剂A为三氟甲磺酸、发烟硫酸、高氯酸、杂多酸、固体酸中的任意一种或几种混合；

所述环氧化合物为环氧乙烷、环氧丙烷中的一种或任意配比的两种。

4.根据权利要求3所述的一种中低分子量膦酸基减水剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述酸催化剂B为非均相酸催化剂，包括NKC-9、Amberlyst-15、杂多酸中的任意一种；

所述多乙烯多胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺中的任意一种或几种混合。

5.根据权利要求4所述的一种中低分子量膦酸基减水剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述中低分子量膦酸基减水剂的数均分子量为2000-10000。

6.权利要求1至5任一项所述的制备方法制得的一种中低分子量膦酸基减水剂的应用方法，其特征在于，所述中低分子量膦酸基减水剂的折固掺量为胶凝材料质量的2‰-5‰。