[发明专利]一种氨基磺酸羧酸酯封端聚醚及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及有机化学领域，具体涉及一种氨基磺酸羧酸酯封端聚醚及其制备方法和应用。该氨基磺酸羧酸酯封端聚醚的制备方法为以氨基酸、对甲苯磺酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚为原料经酯化反应制得。本发明提供一种应用方法，以该化合物为原料制备聚羧酸减水剂，制得的减水剂性能好，克服了减水剂与阻锈剂共用效果不理想的问题，有效防止钢筋的锈蚀，阻锈效果良好，能有效减少建筑物过早老化，增强建筑物的耐久性与安全性，也延长混凝土建筑物的最终使用寿命。

技术领域

本发明涉及有机化学领域，具体涉及一种氨基磺酸羧酸酯封端聚醚及其制备方法和应用。

背景技术

聚羧酸系减水剂的性能取决于分子结构，而分子结构的形成取决于相应的合成配方与工艺。通过分子设计改变聚羧酸系减水剂的分子结构与性能，获得不同的功能型聚羧酸系减水剂。常用的功能型聚羧酸系减水剂包括减水型、保坍减水型、早强减水型，而抗腐蚀型聚羧酸减水剂属于特殊用途的聚羧酸系功能型混凝土外加剂。

钢筋混凝土广泛应用于各中土木工程，钢筋锈蚀是钢筋混凝土耐久性问题的主要原因。在恶劣环境下的钢筋混凝土结构，如海工混凝土等，硫酸盐及盐酸盐等对混凝土及钢筋具有严重侵蚀作用，建筑物过早损坏影响建筑物的耐久性与安全性，也影响混凝土建筑物的最终使用寿命。在建筑工程中，通常把减水剂和阻锈剂通过复配方式获得阻锈型复合泵送剂，但两种性能相互影响，叠加效果并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚醚类化合物——氨基磺酸羧酸酯封端聚醚HPEG-AT及其制备方法，以及该化合物在阻锈型聚羧酸减水剂领域的应用，并提供该减水剂的制备方法。

本发明提供了一种氨基磺酸羧酸酯封端聚醚的制备方法，是由：氨基酸、对甲苯磺酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚为原料经酯化反应得制得。

优选地，所述氨基酸、对甲苯磺酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚的摩尔比为1～2:2～3:1～2，更优选为1.25:2.5:1。

所述氨基酸可选用碱性氨基酸，优选为精氨酸、赖氨酸等中的至少一种。采用碱性氨基酸对甲基烯丙基聚氧乙烯醚进行改性，使得改性后的氨基酸聚合物具有较好的稳定性。

优选地，所述酯化反应的反应温度为100-140℃，和/或，反应时间2-4小时，优选地，温度为120℃，反应时间3小时。

按照上述制备方法，本发明可成功制备得到上述氨基磺酸羧酸酯封端聚醚(HPEG-AT)。

本发明所提供的氨基磺酸羧酸酯封端聚醚热氧化稳定性强，生产材料简单易得，可用于多种工业用途，如消泡剂、分散剂、粘度调节剂等。

本发明同时还提供上述氨基磺酸羧酸酯封端聚醚的应用，具体为在制备阻锈型聚羧酸减水剂上的应用。将所述化合物用于减水剂的制备，所得产物的性能好，用处广泛，而且氨基磺酸羧酸酯封端聚醚性质不易分解，作为聚羧酸减水剂的原料效果突出，其敏感性低，除具有微引气、减水、保坍功能以外，对混凝土中的钢筋还具有阻锈缓蚀的保护功能。

一种制备聚羧酸减水剂的方法：包括如下步骤：

1)向所述氨基磺酸羧酸酯封端聚醚中加入丙烯酸、引发剂和链转移剂进行聚合反应；

2)向步骤1)所得反应体系添加有机碱性调节剂将其pH值调至7-8，即得。

本制备方法所述步骤1)，所述氨基磺酸羧酸酯封端聚醚与丙烯酸的摩尔比为1:3～1:4，优选为1:3.5。

引发剂优选为过硫酸铵、过硫酸钠等中的至少一种。选用上述引发剂可使原料在较低温度下引发聚合反应，还可以提高反应速率，降低能耗。优选地，引发剂的使用量为丙烯酸重量份的2.5％～10％。在该用量范围下，聚合反应充分，不浪费原料。