[发明专利]一种端烯基聚氧乙烯醚及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种不饱和聚氧乙烯醚及其制备方法和应用，更具体地，本发明涉及一种端烯基聚氧乙烯醚及其制备方法和应用。

背景技术

聚羧酸减水剂是一种新型的混凝土添加剂，其不仅有较高的混凝土减水率、较好的混凝土流动性，而最关键的是掺入聚羧酸减水剂的新拌混凝土坍落度损失较小，成型混凝土的强度更高，混凝土的后期干缩比较小，耐腐蚀性，耐老化等各个方面均有着优越的性能。

在聚羧酸减水剂生产过程中，其分子结构具有很强的可设计性，可以根据需要调整其分子量的大小、分子结构、官能团的种类及其分布，并且生产过程绿色环保，这些是以前所有各类减水剂所不能比拟的。

作为聚羧酸减水剂的重要组成部分，不饱和聚醚大单体受到众多研究者的青睐。不少研究报道了采用各种方法合成不同结构的不饱和聚醚大单体，并用于聚羧酸减水剂的制备。专利申请CN100999572A和CN102134313A公开了聚乙二醇单甲醚、甲基烯基聚氧乙烯醚等不饱和大单体的制备方法。

CN100999572A公开了一种聚乙二醇单甲醚的制备方法，它是以甲醇，乙二醇甲醚，二甘醇甲醚，三甘醇甲醚等的任一种为起始剂，在催化剂的存在下，与环氧乙烷反应制得的。此类聚醚不含有双键，需进一步与不饱和酸进行酯化才能用于制备聚羧酸减水剂等梳型聚合物。

CN102134313A公开了一种甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的制备方法，包括甲基烯丙醇与环氧乙烷在催化剂的存在下进行聚合反应制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，制得的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚重均分子量为150~6000。采用该类甲基烯丙基聚氧乙烯醚大单体合成聚羧酸减水剂在使用过程中容易使混凝土具有较高的含气量，通常需要额外加入一定量的消泡剂来控制混凝土的含气量，否则会降低混凝土的强度。

发明内容

针对上述问题，本发明的发明人经过反复试验，发现甲基烯丙醇聚氧乙烯醚中引入一段碳四的烷基醚链段，能有效减低合成的减水剂的引气性，能有效提高混凝土的强度，避免了合成的减水剂使用过程中额外加入消泡剂，并由此完成了本发明。

一方面，本发明提供一种如下式(I)所示的端烯基聚氧乙烯醚：

式中m=20~70。

另一方面，本发明提供一种制备上述端烯基聚氧乙烯醚的方法，包括在催化剂存在下，令甲基烯丙基丁二醇醚与环氧乙烷进行加成聚合反应的步骤。

再一方面，本发明提供上述端烯基聚氧乙烯醚在聚羧酸减水剂的合成中的应用。

在根据本发明的方法的一个实施方案中，所述催化剂为选自氢化钠、金属钠、金属钾、甲醇钠、甲醇钾、KOH和NaOH中的一种或者多种的混合物。

在根据本发明的方法的另一个实施方案中，所述催化剂的用量为所述端烯基聚氧乙烯醚的质量的0.01~2%，优选为所述端烯基聚氧乙烯醚的质量的0.01~0.5%。

在根据本发明的方法的一个实施方案中，所述加成聚合反应的反应温度为80~150℃，反应压力为0.1~0.6MPa。

根据本发明的端烯基聚氧乙烯醚具有较好的共聚活性，用其合成的聚羧酸减水剂具有合适的引气性，避免了合成的减水剂使用过程中额外加入消泡剂。此外，根据本发明的制备端烯基聚氧乙烯醚的方法，反应条件温和，操作安全简便。

具体实施方式

除了前述的构思和优点之外，通过下面的具体说明，本领域的技术人员将会理解本发明的其它实施方式和优点。

一方面，本发明提供一种如下式(I)所示的端烯基聚氧乙烯醚：

式中m=20~70。

另一方面，本发明提供一种制备上述式(I)的端烯基聚氧乙烯醚的方法，包括在催化剂存在下，令甲基烯丙基丁二醇醚与环氧乙烷进行加成聚合反应的步骤。

更具体地，上述加成聚合反应是在不锈钢高压反应釜中进行的。首先将计量量的甲基烯丙基丁二醇醚和催化剂加到高压反应釜中，然后将计量量的环氧乙烷持续通入到反应釜内，同时控制反应温度为80~150℃，反应压力为0.1~0.6MPa。待环氧乙烷加完后，继续反应直至反应釜压力不再下降为止。反应结束后对产品进行中和，即得到本发明的端烯基聚氧乙烯醚。