[发明专利]中低坍落度混凝土用长效平稳保坍减水剂及其制备方法

权利要求书

1.一种中低坍落度混凝土用长效平稳保坍减水剂，其特征在于：其结构通式如下：

其中a代表乙氧基重复单元数目，a的取值范围从40～200；b代表胺化甲氧基聚醚中-CH₂CH₂NH-结构单元数目，为1～10之间的整数；R₁为H或甲基。

2.权利要求1所述的一种中低坍落度混凝土用长效平稳保坍减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用甲氧基聚乙二醇和环氧氯丙烷在催化剂和碱性条件下反应，制得甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚；

(2)利用胺类化合物与步骤(1)制得的甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚进行开环反应，并用醋酸中和体系多余的碱制得胺化甲氧基聚醚；

(3)将步骤(2)制得的胺化甲氧基聚醚与不饱和羧酸酯进行迈克尔加成反应得到甲氧基聚醚胺基羧酸酯；

(4)将步骤(3)制得的甲氧基聚醚胺基羧酸酯进行水解反应得到目标产物，即所述长效平稳保坍减水剂；

步骤(1)中所述甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚结构如下所示：

步骤(2)中所述胺化甲氧基聚醚的结构通式如下：

步骤(3)中所述甲氧基聚醚胺基羧酸酯具有如下通式：

式中R₂为含有1～4个碳原子的烷基或羟烷基；

步骤(2)中所述胺类化合物与甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚的摩尔比为1.05-1.2，所述醋酸的用量为聚醚基缩水甘油醚质量的0.5wt％～1.5wt％；

步骤(3)中所述胺化甲氧基聚醚与不饱和羧酸酯的摩尔比为1：[(1.05～1.2)*(b+1)]，其中b+1为所述胺化甲氧基聚醚中胺N原子的个数。

3.根据权利要求2所述的一种中低坍落度混凝土用长效平稳保坍减水剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)采用甲氧基聚乙二醇和环氧氯丙烷在催化剂和碱性条件下反应，制得甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚；

(2)将步骤(1)制得的甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚用水稀释至30wt％～50wt％的质量浓度，以胺类化合物打底，逐渐加入甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚水溶液，滴加时间3-5h；

所述胺类化合物与甲氧基聚乙二醇缩水甘油醚进行开环反应，并用醋酸中和体系多余的碱后制得胺化甲氧基聚醚；

所述反应温度为80℃～100℃，反应时间为5～8h；

(3)将步骤(2)制得的胺化甲氧基聚醚与不饱和羧酸酯在催化剂作用下进行迈克尔加成反应得到甲氧基聚醚胺基羧酸酯；

所述反应温度为80～120℃，反应压力为0.1～0.4MPa，反应时间为5～10h；

所述催化剂为酸性催化剂，用量为胺化甲氧基聚醚质量的1％～5％；

(4)将步骤(3)制得的甲氧基聚醚胺基羧酸酯加水将固含量调整到30wt％-50wt％，然后加入氢氧化钠调整pH为12～14，并在40～70℃下搅拌30～60分钟进行水解反应，水解结束后用醋酸中和至中性，即得所述长效平稳保坍减水剂。

4.根据权利要求3所述的一种中低坍落度混凝土用长效平稳保坍减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述催化剂为四丁基溴化铵、苯基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、三乙基甲基溴化铵中的任意一种；所述碱为NaOH、KOH、Na₂CO₃、K₂CO₃的任意一种。

5.根据权利要求4所述的一种中低坍落度混凝土用长效平稳保坍减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述胺类化合物属于乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种中低坍落度混凝土用长效平稳保坍减水剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述不饱和羧酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的任意一种。