[发明专利]一种抗泥粉型聚羧酸系减水剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗泥粉型聚羧酸系减水剂的制备方法，采用如下具体步骤：先采用邻二醇、N,N‑硫羰基二咪唑、手性亚磷酸酯配体和烷基亚磷酸酯进行Corey‑Winter反应得到预聚改性磷酸基烯烃；然后将上述预聚改性磷酸基烯烃滴加至聚乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯、2‑烯丙基苯甲醚和引发剂的混合物水溶液中在RAFT试剂作用下发生RAFT反应，得到一种抗泥粉型聚羧酸系减水剂的制备方法。本发明嵌段支链排列有序，分子量精准控制、分子分布窄、工艺环保，兼具减水性能，对混凝土中含泥量含粉量大的砂石材料具有明显的抗泥粉作用，分散性能优异。

技术领域

本发明涉及一种混凝土用聚羧酸系减水剂的技术领域，尤其涉及一种抗泥粉型聚羧酸系减水剂的制备方法。

背景技术

混凝土是土木工程材料中用途最广、用量最大的一种建筑材料，也是迄今为止最大宗的人造材料，其广泛应用于建筑工程、交通、市政、水利、能源、港口、海洋工程、地下工程以及其他特殊结构工程的各种土木工程领域。外加剂作为混凝土材料中必不可少的部分，已经发展成性能各异的功能产品。

通过高分子合成技术可实现多种外加剂分子结构的化学组成，并对分子量及其分布进行控制，目前研究最多的聚合反应有自由基共聚、乳液聚合、阴离子活性聚合、阳离子活性聚合。但其对特定分子设计的结构很难起到有效控制分子量的作用。离子活性聚合的条件要求也比较苛刻，对官能团的选择较为敏感。而选用活性自由基聚合在聚合过程中更易控制链增长和稳定自由基，对一般的自由基共聚法的缺点是一种弥补，也是当今高分子化学界的研究热点。目前通过活性/可控自由基聚合法常用的方法有：引发转移终止剂法(Iniferter)、氮氧稳定自由基聚合(NMRP)、原子转移自由基聚合(ATRP)、可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)等，本质上是用可逆链终止和可逆链转移的特点将自由基聚合进行优化，通过在活性种与休眠种之间建立快速交换反应，得到了稳定自由基，从而达到活性/可控的目的。其中RAFT法适用单体范围广，但其RAFT试剂适用于油溶性引发，转化率较低，且容易引起链终止，不能达到预期分子量和链长要求。RAFT聚合是通过RAFT试剂实现结构控制的，因此RAFT试剂的结构与性能成为RAFT聚合的关键。目前，常用的RAFT试剂是基于苯环和烷基的双硫酯类衍生物，合成过程复杂，分离困难，稳定性差，限制了RAFT聚合的产业化发展。但近年来通过对RAFT法水溶液聚合的深入研究，对引发剂和RAFT试剂联用的改性，已经可以达到精准设计分子结构的要求。

公开号CN 105153375 A公开的一种用RAFT法合成聚羧酸减水剂的方法，采用三硫酯链转移剂对大单体和小单体进行聚合反应，制备的分子结构可控的聚羧酸减水剂。但其采用的三硫酯链转移剂合成过程复杂，分离困难，用于聚合反应后转化效率有限，且未实现功能化设计，不能满足复杂混凝土应用技术性能。公开号CN 107522815 A公开的一种梳型嵌段共聚物减水剂及其RAFT制备方法，所述减水剂以羧酸根为锚固基团，以吡咯烷酮基、梳型聚乙二醇分子链为位阻基团和水性化基团，RAFT试剂为三硫代碳酸酯型，该发明具有优异的综合性能，但其需要在无氧环境中聚合反应，条件苛刻，不利于工业化推广。

发明内容

本发明的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种合成工艺简单、具有减水率且能够显著分散含泥量含粉量较多的混凝土性能的一种抗泥粉型聚羧酸系减水剂的制备方法，用以提高混凝土的施工及技术性能。

本发明的技术方案为：一种抗泥粉型聚羧酸系减水剂的制备方法，其具体步骤如下：

(1)预聚改性磷酸基烯烃的制备：将邻二醇、N,N-硫羰基二咪唑混合后，在手性亚磷酸酯配体和烷基亚磷酸酯共同作用下在55℃～70℃搅拌2h～6h发生Corey-Winter反应得到预聚改性磷酸基烯烃；其中所述邻二醇、N,N-硫羰基二咪唑、手性亚磷酸酯配体和烷基亚磷酸酯质量组份比为1：(0.12～0.36)：(0.1～0.3)：(0.1～0.3)；