[发明专利]一种双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚及合成方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，尤其属于聚醚合成领域，特别涉及一种双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚及合成方法。

背景技术

聚羧酸减水剂是在我国发展起来的第三代高效减水剂，目前已经有聚乙二醇单甲醚（MPEG）、烯丙醇聚氧乙烯醚（APEG）、异戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）和异丁烯醇聚氧乙烯醚（HPEG）等几个品种。随着聚羧酸减水剂的不断发展，其在应用中也表现出很多不足，如：聚羧酸减水剂对不同地区不同基材的适应性差；对粘土的敏感性高，少量粘土存在对其减水效果影响都较大；对温度变化敏感，尤其是夏季温度高塌落度损失快。聚羧酸减水剂的这些劣势限制了其发展，使其使用地域性受到了很大的限制。

双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚无毒性，具有良好的水溶性，在溶液中易形成季铵盐存在。以双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚为单体合成聚羧酸减水剂，增加了减水剂的静电斥力及侧链密度，有助于提高减水剂的保水性及和易性。

发明内容

本发明公开了一种双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚及合成方法。本发明的主要目的是提供一种双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚的合成方法，本发明制备的双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚纯度高，聚乙二醇含量小，分子量分布窄，不饱和度高，可合成的不同分子量的产品。

本发明通过以下技术方案实现：

双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚，由下列摩尔比的原料合成制得：

烯丙基胺:环氧乙烷为1：4-100；

烯丙基胺与环氧乙烷总质量0.8-2.0‰的催化剂，所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠中的任一种或两种，固体及水溶液均可。

双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚的合成方法，包括以下步骤：

（1）按比例要求称取上述原料和催化剂用量；

（2）将烯丙基胺吸入外循环乙氧基化反应釜中，氮气置换反应釜中空气至少3次，启动循环并升温至90-110℃；

（3）加入环氧乙烷进行加成反应，第一次加入环氧乙烷的摩尔比为烯丙基胺的2.1倍，加入持续时间40-60min，反应温度在90-130℃，反应压力小于0.27Mpa；

（4）第一次加完环氧乙烷后，保温老化至少30min，冷却至80℃以下；

（5）反应釜中加入称取的催化剂，用氮气置换空气至少3次；

（6）启动外循环并升温至105℃，停止加热及外循环，抽真空除水；

（7）启动外循环并升温至105℃-120℃，加入余下环氧乙烷，加入持续时间2.5-4h，温度控制在100-140℃，反应压力小于0.27Mpa；

（8）保温老化至少30min，冷却至80℃以下得到双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚。

上述催化剂氢氧化钾、氢氧化钠可以配制成水溶液，加入量不变。

所述双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚的分子量为：233～4457g/mol，总胺值12～240 mgKOH/g，本发明制成的双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚可以下列通式表示：

 ，其中n+m=4～100；

本发明在上述合成反应中，分两次加入环氧乙烷，第一次加入环氧乙烷步骤，利用烯丙基胺自身的催化活性与环氧乙烷反应，反应时间控制在40-60min，保证形成双支链。

本发明的双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚主要作为聚羧酸减水剂原料，与其他单体配合合成侧链密度较高的聚羧酸减水剂。

本发明主要有以下优点：本发明获得的双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚，在反应条件下双键保留率高，可直接作为减水剂大单体使用；本发明中我们采用两步法，增加除水步骤，降低了反应副产物聚乙二醇的含量。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例中双支链烯丙基胺聚氧乙烯醚，其制备方法如下：