[发明专利]一种丙烯酸酯类聚合物接枝共聚脂肪酸乙烯酯制备聚羧酸减水剂的方法

摘要

本发明涉及一种丙烯酸酯类聚合物接枝共聚脂肪酸乙烯酯制备聚羧酸减水剂的方法。本发明采用丙烯酸酯和脂肪酸乙烯酯为主要反应原料，通过先聚合再接枝然后醇解和水解的方法制备一种丙烯酸酯类聚合物接枝共聚脂肪酸乙烯酯类聚羧酸减水剂，即以丙烯酸酯为反应单体，在引发剂和分子量调节剂作用下聚合，再与脂肪酸乙烯酯进行接枝聚合，得到以丙烯酸酯类聚合物为主链、聚脂肪酸乙烯酯为侧链的接枝共聚物，最后对该接枝共聚物进行醇解和水解。本发明过程简单易控，成本低廉、环保无污染，用脂肪酸乙烯酯代替现有聚羧酸减水剂，丰富了原料的多样化。制备的减水剂具有良好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

一种丙烯酸酯类聚合物接枝共聚脂肪酸乙烯酯制备聚羧酸减水剂的方法，其特征在于，通过先聚合再接枝后醇解和水解的方法合成聚羧酸减水剂的条件和步骤如下：(1)聚合反应：首先将有机溶剂加入到反应器中，升温至60‑130℃，加入分子量调节剂，再滴加丙烯酸酯和引发剂混合后的溶液1‑10小时,滴加结束后继续恒温反应0.5‑5小时，减压蒸馏脱去有机溶剂，得到聚合产物聚丙烯酸酯；(2)接枝共聚反应：将步骤(1)中得到的聚合产物加入到反应器中，再依次加入水、乳化剂、分子量调节剂，升温至50‑95℃，搅拌10‑30分钟待其混合均匀，然后分别滴加脂肪酸乙烯酯和质量分数为5‑50％的引发剂水溶液1‑10小时，滴加结束后继续恒温反应1‑5小时，降温至25‑40℃，在得到的混合乳液中加入无机盐饱和溶液破乳，再用去离子水洗涤2‑5次，得到聚合产物；(3)醇解反应：将步骤(2)中得到的聚合产物加入到醇溶剂中，升温至30‑70℃，加入无机碱，醇解10‑120分钟,醇解完成后减压蒸馏脱去醇溶剂及副产物，干燥后得到聚丙烯酸酯‑g‑聚乙烯醇；(4)水解反应：将步骤(3)得到的聚合物与水解所用水混合，升温至30‑70℃，加入无机碱，水解10‑120分钟，水解完成后减压蒸馏脱去水溶剂及副产物，干燥后加入溶剂水得到所需浓度的聚羧酸减水剂溶液；其中，步骤(1)所述的聚合反应中所用的有机溶剂为甲醇、乙醇、对二甲苯、200#溶剂油、乙二醇、甲苯或环己烷，用量与丙烯酸酯的质量比为2‑10:1；步骤(1)中所述的分子量调节剂为异丙醇、正十二烷基硫醇或3‑巯基丙酸异辛酯，用量与丙烯酸酯的摩尔比为0.001‑0.05:1；步骤(1)中所述的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸戊酯；步骤(1)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化二叔丁基，用量与丙烯酸酯的摩尔比为0.001‑0.05:1；步骤(2)所述的加入水的用量与步骤(1)所述的聚丙烯酸酯质量比为5‑50:1；步骤(2)所述的乳化剂为月桂酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠或硬酯酸钠，用量与加入水的摩尔比为0.00002‑0.004:1；步骤(2)所述的分子量调节剂为正十二烷基硫醇、异丙醇、巯基乙酸或巯基丙酸，用量与脂肪酸乙烯酯摩尔比为0.001‑0.05:1；步骤(2)所述的脂肪酸乙烯酯为乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯或丁酸乙烯酯，用量与步骤(1)中所述的丙烯酸酯的摩尔比为3‑45:1；步骤(2)中所述的引发剂水溶液的溶质为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵，溶质用量与步骤(1)中所述的丙烯酸酯的摩尔比为0.1‑0.2:1；步骤(2)中所述的无机盐饱和溶液为饱和氯化钠溶液、饱和氯化钙溶液或饱和氯化铝溶液；步骤(3)中所述的醇为甲醇、乙醇或丙醇，用量与步骤(2)中所述的脂肪酸乙烯酯的摩尔比为2‑5:1；步骤(3)中所述的无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾，用量与醇的摩尔比为0.001‑0.01:1；步骤(4)中所述的水解所用水的用量与步骤(1)中所述的丙烯酸酯的摩尔比为2‑10:1；步骤(4)中所述的无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾，用量与水解所用水的摩尔比为0.001‑0.01:1。