[发明专利]一种星形聚羧酸高性能减水剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种星形聚羧酸高性能减水剂的制备方法。本发明采用多元醇与（甲基）丙烯酸作为酯化主要原料，通过先酯化后聚合的方法制备星形聚羧酸高性能减水剂材料，即以（甲基）丙烯酸和多元醇为反应物，在催化剂作用下通过酯化反应先制备星形可聚合活性端，再与不饱和聚氧乙烯醚、分子量调节剂、不饱和羧酸单体在引发剂的作用下通过自由基聚合反应制得。本发明简单易控、聚合度高、成本低、无污染，通过酯化反应形成活性“核”再通过自由基聚合生成链状“臂”，实现星形分子结构的聚羧酸高性能减水剂，在普通掺量和低掺量下均具有比传统线形和梳形聚羧酸减水剂更加优异的的水泥净浆流动性及保持能力，表现出良好的水泥适应性和混凝土应用性能。

主权项

一种星形聚羧酸高性能减水剂的制备方法，其特征在于，通过先酯化后聚合的方法合成星形聚羧酸高性能减水剂材料的条件和步骤如下：（1）酯化反应：首先将多元醇加入反应器中，升温至40‑80℃，依次向反应器中加入阻聚剂、（甲基）丙烯酸、催化剂，并且每次加料间隔搅拌时间5‑20分钟，温度升高至80‑100℃时加入带水剂，继续升温至100‑150℃下进行酯化反应，反应的同时将反应所得水分离出去，反应2‑10小时后通过抽真空脱去带水剂，得到酯化反应产物；（2）聚合反应：将上述酯化反应产物加入到反应器中，再加入水，升温至50‑65℃搅拌10‑30分钟待其混合均匀，依次向反应器中加入不饱和聚氧乙烯醚、分子量调节剂、（甲基）丙烯酸或其与不饱和羧酸的混合物、质量分数为1‑30%的引发剂过硫酸盐溶液，并且每次加料间隔搅拌时间5‑20分钟，继续升温至65‑90℃下进行聚合反应，反应1.5‑8小时，降温至40‑60℃时用质量分数为10‑50%的碱性溶液中和至pH值为6‑8，冷却至25‑40℃，最后加入水即得到所需浓度的星形聚羧酸高性能减水剂溶液；其中，步骤（1）中所述的酯化反应中所用多元醇为甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、甘露醇或山梨醇；步骤（1）中所述的酯化反应中所用阻聚剂为对苯二酚、吩噻嗪、对叔丁基邻苯二酚或氢醌甲基醚，用量为（甲基）丙烯酸质量的0.05‑5%；步骤（1）中所述的酯化反应中所用催化剂为对甲苯磺酸、磷酸或氨基磺酸，用量为反应物总质量的1.5‑10%；步骤（1）中所述的酯化反应中所用带水剂为环己烷、苯或甲苯，用量为反应物总质量的8‑30%，所指的反应物为步骤（1）中的多元醇和（甲基）丙烯酸；步骤（2）中所述的加入水的质量是不饱和聚氧乙烯醚以及（甲基）丙烯酸或其与不饱和羧酸的混合物质量和的80‑120%；步骤（2）中所述的不饱和聚氧乙烯醚为烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯基聚氧乙烯醚、异丁烯基聚氧乙烯醚或异戊烯基聚氧乙烯醚；步骤（2）中所述的分子量调节剂为巯基乙酸、巯基丙酸、甲基丙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠或正十二烷基硫醇，用量与不饱和聚氧乙烯醚的摩尔比为0.05‑0.75：1；步骤（2）中所述的不饱和羧酸为衣康酸、马来酸（酐）、富马酸中的一种或几种，用量与步骤（2）中加入的（甲基）丙烯酸的摩尔比为0.1‑5：1；步骤（2）中所述的引发剂过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠，用量与不饱和聚氧乙烯醚的摩尔比为0.05‑0.5：1；步骤（2）中所述的碱性溶液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、乙二胺或三乙醇胺，用量与步骤（2）中加入的（甲基）丙烯酸或其与不饱和羧酸的混合物的总摩尔比为0.7‑1.2:1。