[发明专利]一种酯类单体、聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及混凝土外加剂领域，提供一种酯类单体、聚羧酸减水剂及其制备方法。酯类单体，由包括多元醇、环氧单体和不饱和酸在内的反应物反应生成，环氧单体为环氧乙烷、环氧氯丙烷、环氧丙烷或环氧己烷中的一种，不饱和酸为丙烯酸或甲基丙烯酸。聚羧酸减水剂由酯类单体、聚醚单体、不饱和酸和含有双键的羟基羧酸酯自由基聚合生成，酯类单体：聚醚单体：不饱和酸：含有双键的羟基羧酸酯的质量比为1～5:150～200:10～30:1～5。本发明所制备的聚羧酸减水剂，由于采用共聚酯类单体的方式引入酯基，不会因酯化降低羧基含量，且聚合活性佳，减水和保坍效果优越，生物毒性低，环保性好。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，特别涉及一种酯类单体、聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

酯类聚羧酸减水剂具有减水率高、与集料的普适性好、具有较高的和易性和较低的敏感性等优点，近几年在国内外市场上应用较多。常见的酯类合成方法有固体酸催化法、酯交换法、相转移催化法以及微波合成法等。在酯类聚羧酸减水剂生产中，常用的酯交换法，其步骤一般分为两步，首先是采用间接或间接酯化法制备具有分子活性的聚合单体，然后以制备的聚合单体为原料，以共聚法进行聚合，合成不同类型或不同性能的聚酯型聚羧酸减水剂。

目前，酯类聚羧酸减水剂一般采用丙烯酸或甲基丙烯酸这两种不饱和酸与聚乙二醇单甲醚酯化合成大分子单体，再通过大分子单体和其他含有活性基团的小分子单体共聚制得，但是经过酯化后，大分子单体的羧基含量消失或降低，从而影响制备得到的聚羧酸减水剂的性能。也有人采用其他物质代替丙烯酸进行酯化，但是由于选择的替代物聚合活性较差，会影响制备的大分子单体的聚合活性，影响下一步的聚合活性，最终影响制备得到的聚羧酸减水剂的性能。

2019年2月22日公布的公布号为CN109369860A的中国专利公开了缓释可控型聚羧酸减水剂母液及其制备方法，采用大单体TPEG、单酯类小单体、双酯类小单体、功能单体作为聚合单体，并将聚羧酸减水剂聚合物调节pH值至强碱性进行部分水解，从而实现聚羧酸减水剂母液缓释可控。但其采用的双酯类小单体不含有羟基成分且酯基含量受限，且采用的单酯类小单体活性密度不足，从而导致该聚羧酸减水剂母液保坍性能受限。

发明内容

为解决上述现有技术中的聚羧酸减水剂保坍性能受限的不足，本发明提供一种酯类单体，由包括多元醇、环氧单体和不饱和酸在内的反应物反应生成，所述环氧单体为环氧乙烷、环氧氯丙烷、环氧丙烷或环氧己烷中的一种，所述不饱和酸为丙烯酸或甲基丙烯酸，所述多元醇：环氧单体：不饱和酸的质量比为3～5：6～10：9～15。

在一实施例中，所述多元醇为3～5份，所述环氧单体为6～10份,所述不饱和酸为9～15份。

在一实施例中，所述多元醇为乙二醇、丙三醇、三羟基丙烷、葡萄糖、山梨醇中的一种。

在一实施例中，所述酯类单体的分子量为1000～3000。

在一实施例中，所述酯类单体由所述多元醇与所述环氧单体聚合并采用所述不饱和酸酯化反应生成。

本发明还提供一种上述权利要求中所述的酯类单体的制备方法，具体步骤包括：称取催化剂和所述不饱和酸配成A溶液；称取所述多元醇、所述环氧单体、阻聚剂搅拌均匀，在温度在T₁时开始滴加A溶液，滴加时间为t₁，滴加完毕后在T₂温度下恒温t₂，至酸值为M时结束，冷却至室温。

在一实施例中，所述室温为25℃～28℃。

在一较佳的实施例中，所述室温为25℃。