[发明专利]一种端烯基聚醚及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种端烯基聚醚及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种用作混凝土聚羧酸减水剂的端烯基聚醚及其制备方法。

背景技术

随着减水剂技术的发展，聚羧酸减水剂产品由于其优越的性能得到广泛应用，已成为混凝土中除砂、石、水泥、水之外必不可少的成分。这类减水剂具有掺量低、减水率大、不离析、不泌水、混凝土坍落度性能保持好等应用特点。此外，这类减水剂在合成过程中还具有分子设计自由度大，无污染环保等特点。但由于混凝土技术的不断更新，混凝土的各项指标要求愈来愈高，如混凝土的水胶比往往降至更低，混凝土的流动性仍要求满足泵送施工需要，更好地解决混凝土的引气、缓凝、泌水等问题，而为解决这些问题，主要是通过聚羧酸减水剂的多种聚合单体的分子设计及制备方法来实现，目前国内聚羧酸减水剂的合成工艺繁琐，聚合产品质量稳定性差，所以开发一种工艺简单、操作方便的高性能聚羧酸减水剂的方法势在必行。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种性能稳定、早强性好、减水率高、保坍性优良的聚羧酸减水剂。

本发明的再一个目的是提供一种工艺简单、可控性强、环境友好且能耗低的制备聚羧酸减水剂的方法。

为此，本发明提供一种端烯基聚醚，重均分子量为15000～45000，其为下列两种单体A和B通过共聚反应而制得的二元无规共聚物，其中单体A具有如下面式(I)所示的结构：

式(I)中，R₁为C₁～C₈亚烷基，R₂为氢或C₁～C₃烷基，X为基团-N＝或-CON＝，a、b各自独立地为2～3的整数，m、n、x、y各自独立地为大于或等于零的整数，并且满足a≠b，2≤m+n≤100，2≤x+y≤100，2≤m+n+x+y≤100，m和x不同时为0，及n和y不同时为0；以及

单体B具有如下面式(II)所示的结构：

式(II)中，R₃、R₄、R₅各自独立地为氢、甲基或-(CH₂)_kCOOM₂，M₁、M₂各自独立地为氢或碱金属，k为0～3的整数，且在式(II)中存在-(CH₂)_aCOOM₂时，该-(CH₂)_kCOOM₂可与COOM₁或其它的-(CH₂)_kCOOM₂形成酸酐。

一方面，在本发明的端烯基聚醚中，所述单体A与单体B的摩尔比为0.4～1∶2～6。

另一方面，在本发明的端烯基聚醚中，所述单体A的重均分子量为200～5000。

再一方面，在本发明的端烯基聚醚中，R₁为亚甲基、亚乙基或亚丙基。

再一方面，在本发明的端烯基聚醚中，R₂为氢或甲基。

再一方面，在本发明的端烯基聚醚中，R₃、R₄、R₅各自独立地为氢或甲基。

此外，本发明还提供一种制备前述端烯基聚醚的方法，该方法包括如下步骤：

1)在反应器中加入水和单体A，并搅拌加热至20～60℃；

2)向得自步骤1)的反应体系中加入氧化剂，同时滴加单体B的水溶液和还原剂的水溶液，滴加时间为1～4小时；及

3)滴加完成后，保温1小时，然后降温至常温，并将反应体系的pH值调解至中性，得到所述的端烯基聚醚。

一方面，在本发明的方法中，所述单体A与水的质量比为0.5～1∶1，所述氧化剂与单体A的摩尔比为0.36～2.5∶1，所述还原剂与单体A的摩尔比为0.16～3.0∶1，及所述单体A与单体B的摩尔比为1∶2～6。

另一方面，在本发明的方法中，所述单体B为选自顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸、丙烯酸及甲基丙烯酸中的一种。

再一方面，在本发明的方法中，所述氧化剂为选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或双氧水中的一种多种。

再一方面，在本发明的方法中，所述还原剂为选自亚硫酸氢钠、抗坏血酸、草酸、葡萄糖或吊白块中的一种或多种。