[发明专利]一种6C聚醚大单体的氧化锰非均相催化四元共聚合成聚羧酸减水剂的方法

说明书

本发明公开了一种6C聚醚大单体的氧化锰非均相催化四元共聚合成聚羧酸减水剂的方法，其特征是：取原料大单体、小单体A、小单体B、小单体C、链转移剂、还原剂、氧化剂、催化剂和水，将小单体A、小单体B和小单体C与水混合配制成A液,将还原剂、链转移剂与水混合配制成B液，小单体A是丙烯酸、小单体B是丙烯酰胺、小单体C是烯丙基磺酸钠；将大单体和水加入到反应器中，温度控制到5～20℃，加入催化剂和氧化剂，同时匀速滴加入A液和B液保温反应，将反应后物料静置至室温，即制得。采用本发明，合成温度低、时间较短，制得的聚羧酸减水剂适用于混凝土配制，水泥分散性能、经时保坍性能、抗压强度和耐久性能良好，实用性强。

技术领域

本发明属于建筑行业混凝土外加剂-减水剂的的制备，涉及一种6C聚醚大单体(即：二乙二醇单乙烯基醚)的氧化锰非均相催化四元共聚合成聚羧酸减水剂的方法。本发明制备的6C聚醚大单体的氧化锰非均相催化四元共聚合成的聚羧酸减水剂适用于混凝土的配制。

背景技术

混凝土外加剂技术的发展，对混凝土技术发展具有决定性的作用。混凝土外加剂是现代混凝土中除水泥、砂、石、水、掺合料外必不可少的一个重要组分，特别是第三代聚羧酸系高性能外加剂，占到混凝土外加剂使用量的80％左右，是降低水泥用量、提高工业废渣利用率、实现混凝土耐久性和高性能的重要技术途径之一。聚羧酸高效减水剂(PCE)已经广泛应用于高铁、跨海大桥、超高层建筑等多个领域。PCE发展非常迅速，这主要是因为醚类聚羧酸外加剂的掺量低、原料价廉易得、合成工艺简单、成本较低、减水率高达30～40％，可使水泥及胶凝材料的性能达到最佳状态，几乎不缓凝而又维持混凝土的坍落度(1h内低于1cm)。因此，开发新型高性能聚羧酸减水剂具有十分重要的作用。

目前，聚羧酸减水剂的生产及应用已较广泛，现有技术中，聚羧酸减水剂的生产主要以5C聚醚(异戊烯醇聚氧乙烯醚的简称)大单体、4C聚醚(异丁烯醇聚氧乙烯醚的简称)大单体和各类小单体为主要原料，采取氧化还原引发体系制备聚羧酸减水剂。氧化还原引发体系是通过氧化还原反应产生自由基，从而引发单体聚合。它们在自由基聚合制备聚羧酸减水剂的过程中,聚醚大单体活性远低于小分子不饱和羧酸单体；为了保证端烯基聚氧乙烯醚与小分子单体的均匀共聚,只能延长小分子单体的滴加时间，因而聚羧酸减水剂的制备时间一般在3小时以上；使用加热方法合成聚羧酸减水剂，聚合反应温度通常为40～60℃，较高的温度增加了能耗、增加了生产成本，从而降低了产品的市场竞争力，产品的分散性能、保坍性、能耐久性能等也有不足和缺陷。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种6C聚醚大单体(即：二乙二醇单乙烯基醚)的氧化锰非均相催化四元共聚合成聚羧酸减水剂的方法。从而提供一种合成温度较低、时间较短，水泥分散性能和经时保坍性能优异、抗压强度和耐久性能好、可工业化生产的6C聚醚大单体的氧化锰非均相催化四元共聚合成聚羧酸减水剂的方法。

本发明的内容是：一种6C聚醚大单体的氧化锰非均相催化四元共聚合成聚羧酸减水剂的方法，其特征之处是步骤为：

a、配料：

取原料大单体、小单体A、小单体B、小单体C、链转移剂、还原剂、氧化剂、催化剂和水，其中：小单体A:小单体B:小单体C:大单体的摩尔比为3.0～4.5:0.01～0.1:0.01～0.1:1，链转移剂为单体总质量(单体总质量即小单体A、小单体B、小单体C与大单体的质量之和，后同)的0.18％～0.58％，还原剂为单体总质量的0.03％～0.15％，氧化剂为单体总质量的0.1％～1.5％，催化剂为单体总质量的0.01％～0.06％；

将小单体A、小单体B和小单体C与水混合，搅拌均匀，配制成A液,待用；将还原剂、链转移剂与水混合，搅拌均匀，配制成B液，待用；

所述大单体为二乙二醇单乙烯基醚(简称EPEG、简称6C聚醚大单体，产品生产企业有：四川鸿鹏新材料有限公司、辽宁奥克化学股份有限公司、百灵威科技有限公司、萨恩化学技术(上海)有限公司)，分子量为1500～4000；