[发明专利]一种新型抗泥土磷酸基超塑化剂的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种新型抗泥土磷酸基超塑化剂的制备方法。本发明所述制备方法包括：（1）多元胺A与环氧烷烃进行开环聚合反应，得到支化聚醚多元胺中间体Ⅰ；（2）支化聚醚多元胺中间体Ⅰ与环氧氯丙烷反应，即得到环氧丙基氯化铵中间体；（3）环氧丙基氯化铵中间体与多元胺B反应，即得到支化聚醚多元胺中间体Ⅱ；（4）以支化聚醚多元胺中间体Ⅱ打底，加入催化剂c、亚磷酸及醛类单体反应，得到所述磷酸基超塑化剂。本发明制得的超塑化剂解决了目前减水剂和粘土的适应性问题，还具有优异的缓凝效果和保坍性能，提高对各种砂石骨料的适应性；该工艺选择的原料成本低，有利于提高反应效率，缩短反应时间，从而实现工业上的大规模化的生产。

主权项

1.一种新型抗泥土磷酸基超塑化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)支化聚醚多元胺中间体Ⅰ的制备：在温度为110℃～130℃下，反应压力为反应体系自身压力，多元胺A与环氧烷烃在催化剂a的作用下进行开环聚合反应，反应1～6h后，保持反应温度减压抽真空除去挥发性物质，得到支化聚醚多元胺中间体Ⅰ；所述反应为无溶剂反应；所述多元胺A的结构如下：其中基团R为直链或支链烷基、环烷基、芳香基或上述基团与羟基、胺基、巯基的组合，基团R＇为氢或烷基；所述支化聚醚多元胺中间体Ⅰ结构如下：其中当R＇为烷基时，R1即为R＇基团,当R＇为氢原子时，R1即代表相应的聚醚侧链(2)环氧丙基氯化铵中间体的制备：在温度为50℃～70℃下，反应压力为反应体系自身压力，将步骤(1)制得的支化聚醚多元胺中间体Ⅰ与环氧氯丙烷在溶剂和催化剂b的作用下反应2～4h，反应结束，即得到相应的环氧丙基氯化铵中间体；所述支化聚醚多元胺中间体Ⅰ的叔胺基和环氧氯丙烷的摩尔比为1:(1.1～1.2)；(3)支化聚醚多元胺中间体Ⅱ的制备：在温度为110℃～120℃下，反应压力为反应体系自身压力，且无需外加催化剂，步骤(2)制得的环氧丙基氯化铵中间体与多元胺B反应3～5h，反应结束，即得到相应含季铵盐基团的支化聚醚多元胺中间体Ⅱ；所述环氧丙基氯化铵中间体中季铵盐基团的N原子个数与多元胺B的摩尔比为1:(1.02～1.05)；所述多元胺B具有如下式所示结构其中，a代表胺类单体的结构单元数，在1～45之间；(4)磷酸基超塑化剂的制备：在室温水浴冷却和机械搅拌条件下，以步骤(3)制得的含季铵盐基团的支化聚醚多元胺中间体Ⅱ打底，首先缓缓加入催化剂c，然后加入亚磷酸，最后醛类单体采用滴加的方式加入上述反应体系进行反应，反应温度为100℃～120℃，反应时间为6～9小时，反应结束后，加碱中和，然后加水稀释到质量浓度为30％～40％，得到同时含亚磷酸、季铵盐以及多羟基基团的磷酸基超塑化剂；所述含季铵盐基团的支化聚醚多元胺中间体Ⅱ结构中N-H官能团、亚磷酸、醛类单体的摩尔比为1：(1～1.02)：(1～1.06)；所述磷酸基超塑化剂结构如下：其中，如果R未含有叔胺基，则磷酸基超塑化剂不会产生R2基团；如果R含有叔胺基团，则磷酸基超塑化剂会产生与叔胺基团数量相同的R2基团；所述磷酸基超塑化剂的数均分子量为2000～43000之间。