[发明专利]一种制备聚羧酸系高效减水剂的聚合方法

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子合成领域，特别涉及一种制备聚羧酸系高效减水剂中的聚合方法。

技术背景

聚羧酸系高效减水剂具有掺量低、减水率高、性能优异、生产环保等显著特点，近几年已成为国内外减水剂领域的研究热点。伴随高性能混凝土在交通、水利等建设领域内的普遍应用，对性能优越的高效减水剂的需求越来越多。

在聚羧酸系高效减水剂的合成方法上，目前主要有：可聚合单体直接共聚法；聚合后功能化法；原位聚合与接枝法。从国内外的研究来看，偏向于采用大单体直接共聚法，聚合方法为利用先制备具有活性的大单体(如甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)与一定比例的不饱和羧酸单体(如丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯磺酸钠等)混合后和引发剂分别滴加—即双滴的方法滴加到反应釜中聚合，得到聚羧酸系减水剂，其制备方法可参见如下专利文献：

1、公开号CN 1721361A，名称为《多功能型羧酸类梳形接枝共聚物混凝土超塑化剂》的发明专利申请公开说明书；

2、公开号CN 1784369A，名称为《多羧酸混凝土外加剂》的发明专利申请公开说明书；

3、公开号CN 1871184A，名称为《水泥外加剂》的发明专利申请公开说明书；

4、公开号CN 1556778A，名称为《水泥外加剂及其制造方法》的发明专利申请公开说明书；

5、公开号CN 1226531A，名称为《水泥外加剂及使用该外加剂的水泥组合物》的发明专利申请公开说明书；

6、公开号CN 1288870A，名称为《聚羧酸类接枝高效减水剂及其合成方法》的发明专利申请公开说明书。

以上所述的聚合方法中，由于单体溶液和引发剂溶液采用各自的管道分别加入反应釜中，因此需要两套滴加设备，而且对两者滴加速度的等比例控制特别重要，对设备要求高，操作复杂，受人为和机械的影响因素较大，批次产品质量的波动较大，如果把单体溶液与引发剂预先按照一定比例混合均匀，有可能发生剧烈反应而无法进行均匀滴加，或者无法得到质量良好的聚羧酸系减水剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制简便、设备简单、产品稳定、质量优良的聚羧酸系高效减水剂的聚合方法。其目的是要解决以往聚羧酸系高效减水剂的聚合工艺中，采用大单体和引发剂分别滴加的双滴的方法所造成的单体和引发剂滴加比例控制难，对设备要求高、操作复杂、产品质量不稳定等问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：在聚合工艺的过程中，将酯化大单体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、链转移剂、引发剂和水以特定的配比比例混合，搅拌均匀形成比例稳定的均化体溶液，该均化体在常温下进入暂时的休眠期，不发生反应，各组分能够在一定的时间内保持原活性，给聚合过程中采用单一滴加方式提供了可能，并在聚合过程中保持稳定的滴加状态。该均化体滴加到反应釜中，在引发温度下，单体活性恢复，按照正常的反应活性进行聚合反应。该技术路线中均化体能够在一定时间内保持稳定的休眠特性决定于特定的组分比例。采用单一滴加的方式，滴加设备简单，控制容易，各组分按照严格的比例滴加到反应釜中聚合，得到稳定的聚合效果，避免了由于人为控制和滴加设备的误差造成的组分比例失调而形成的批次产品质量的波动。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1.上述方案中，所述的均化体为酯化大单体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、链转移剂、引发剂和水以特定的配比混合均匀的溶液物质。

2、上述方案中，所述的酯化大单体，其特征为聚乙二醇单甲醚与丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等不饱和羧酸单体进行酯化所得的酯化大单体，重均分子量在600～5000，占均化体质量的20％～80％。

3、上述方案中，所述的不饱和羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等一种或多种混合，占均化体质量的5％～25％。

4、上述方案中，所述的阻聚剂为对苯二酚、氢醌、吩噻嗪、氮氧自由基哌啶酮的一种或多种组合，占均化体质量的0％～0.5％。

5、上述方案中，所述的链转移剂为巯基乙酸、巯基乙醇、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、十二硫醇、2-巯基乙磺酸等一种或多种组合，占均化体质量的0％～8％。

6、上述方案中，所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化氢等一种或多种组合，占均化体质量的0.5％～10％。

7、上述方案中，所述的水为蒸馏水、去离子水和饮用水，占均化体质量的20％～80％。

8、上述方案中，所述的酯化大单体、不饱和羧酸单体、阻聚剂、链转移剂、引发剂和水各组分含量之和为100％。