[发明专利]一种端烯基聚醚酯及其制备方法、用该聚醚酯制得的减水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉一种端烯基聚醚酯及用该聚醚酯制得的聚羧酸减水剂，具体为一种聚烷氧基化三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯及用该酯制得的减水剂。

背景技术

聚羧酸减水剂是一种新型的混凝土添加剂，其相对于第一代及第二代减水剂具有更为优异的性能，突出表现为掺量低、减水率高、新拌混凝土流动性好、低收缩、增强潜力大、环境友好等特点。

我国近几年在聚羧酸高性能减水剂的研究和应用方面取得了快速发展，应用也从重大工程逐渐向民用土木工程转移，其用量将会不断增加。然而，现有的聚羧酸高性能减水剂的品种相对单一，应用技术研究也不够充分，尚不能满足不同工程和不同地区对减水剂的多样化要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种聚烷氧基化三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯减水剂及其制备方法。

一种端烯基聚醚酯，具有如下结构式：

其中，R₁代表H或CH₃；R₂代表聚氧乙烯或者聚氧丙烯的结构单元；x、y、z满足0＜x+y+z≤40。

本发明还提供了一种端烯基聚醚酯的制备方法，包括在催化剂和阻聚剂的作用下，将三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯与环氧乙烷或环氧丙烷反应，制得所述端烯基聚醚酯。

根据本发明的一实施方式，所述三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯与所述环氧乙烷或所述环氧丙烷的摩尔比为1:3～120。

根据本发明的另一实施方式，所述阻聚剂选自乙酰丙酮、对苯醌、吩噻嗪、对羟基苯甲醚、对苯二酚或2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物中的一种或者多种，所述阻聚剂的用量为所述三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯与所述环氧乙烷或所述环氧丙烷质量之和的0.1～5%。

根据本发明的另一实施方式，所述催化剂的用量为所述三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯与所述环氧乙烷或所述环氧丙烷质量之和的0.1～5%。

根据本发明的另一实施方式，所述反应温度为100～160℃、压强为0.1～0.6MPa。

本发明提供了一种聚羧酸减水剂，包括由权利要求1的端烯基聚醚酯与小单体聚合生成的共聚物，其中，所述小单体选自丙烯酸，马来酸，马来酸酐，马来酸碱金属盐，甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸碱金属盐中的一种。

根据本发明的一实施方式，所述端烯基聚醚酯与所述小单体的摩尔比为1:2～6。

根据本发明的另一实施方式，所述共聚物的重均分子量为10000～60000。

本发明进一步提供了一种上述减水剂的制备方法，包括在引发剂及链转移剂的作用下，所述端烯基聚醚酯和所述小单体通过溶液聚合制得所述共聚物。

根据本发明的一实施方式，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或双氧水，所述引发剂的用量为所述端烯基聚醚酯和所述小单体总摩尔数的0.025～0.5倍。

根据本发明的另一实施方式，所述链转移剂为亚硫酸氢钠、巯基丙酸或巯基乙酸，所述链转移剂的用量为所述端烯基聚醚酯和所述小单体总摩尔数的0.0075～0.1倍。

根据本发明的另一实施方式，所述溶液聚合反应的温度为50～90℃。

本发明以三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯为起始剂，在催化剂和阻聚剂存在下，嵌入环氧乙烷或环氧丙烷，而直接得到三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯聚氧烷烯醚。本发明制备的端烯基聚醚酯，反应条件温和，操作安全简便。该端烯基聚醚酯合成的混凝土减水剂具有较好的和易性和较高的保坍性。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式对本发明的端烯基聚醚酯及由该酯制得的聚羧酸减水剂及做进一步说明：

本发明提供了一种端烯基聚醚酯，其结构式如下：

其中，R₁代表H或CH₃；R₂代表聚氧乙烯或者聚氧丙烯的结构单元；x、y、z满足0＜x+y+z≤40。

本发明还提供了一种制备上述端烯基聚醚酯的方法，包括在催化剂和阻聚剂存在下，令三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯与环氧乙烷或环氧丙烷反应，生成聚烷氧基化三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯。