[发明专利]一种6C聚醚大单体的氧化镍非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法

说明书

本发明公开了一种6C聚醚大单体的氧化镍非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法，其特征是：取原料大单体、小单体、链转移剂、还原剂、氧化剂、催化剂和水，将小单体与水混合，配制成A液；将还原剂、链转移剂与水混合，配制成B液；将大单体和水加入到有温度计的反应器中，降温并搅拌，待温度控制到0～15℃且大单体完全溶解时，加入催化剂和水混合，加入氧化剂和水混合，再同时匀速滴加入A液和B液，滴加和反应的总时间为1～2h，将反应后物料静置至室温，即制得。采用本发明，制得的聚羧酸减水剂适合于混凝土的配制，具有生产条件简单、可工业化生产，水泥分散性能和经时保坍性能优异、抗压强度和耐久性能好等特点。

技术领域

本发明属于减水剂的制备方法，涉及一种6C聚醚大单体(即：二乙二醇单乙烯基醚)的氧化镍非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法。本发明制备的的聚羧酸减水剂适用于混凝土的配制。

背景技术

现代混凝土外加剂技术的发展，是现代混凝土技术发展的关键，并对混凝土技术发展具有决定性的作用。混凝土外加剂是现代混凝土中除水泥、砂、石、水、掺合料必不可少的一个重要组分，特别是第三代聚羧酸系高性能外加剂，占到混凝土外加剂使用量的80％左右，是降低水泥用量，提高工业废渣利用率、实现混凝土耐久性和高性能的重要技术途径之一。聚羧酸高效减水剂(PCE)已经广泛应用于高铁，跨海大桥，超高层建筑等多个领域。PCE发展非常迅速，这主要是因为醚类聚羧酸外加剂的掺量低、原料价廉易得、合成工艺简单、成本较低、减水率高达28-38％，可使水泥及胶凝材料的性能达到最佳状态，几乎不缓凝而又维持混凝土的坍落度(1h内低于1cm)。因此，开发新型高性能聚羧酸减水剂具有举足轻重的作用。

目前，国内外聚羧酸减水剂的生产及应用已较广泛，现有技术中，聚羧酸减水剂的生产主要以5C聚醚(异戊烯醇聚氧乙烯醚)大单体、4C聚醚(异丁烯醇聚氧乙烯醚)大单体和各类小单体为主要原料，采取氧化还原引发体系制备聚羧酸减水剂。氧化还原引发体系是通过氧化还原反应产生自由基，从而引发单体聚合。它们在自由基聚合制备聚羧酸减水剂的过程中,聚醚大单体活性远低于小分子不饱和羧酸单体；为了保证端烯基聚氧乙烯醚与小分子单体的均匀共聚,只能延长小分子单体的滴加时间，因而聚羧酸减水剂的制备时间一般在3小时以上；使用加热方法合成聚羧酸减水剂，聚合反应温度通常为40～60℃，较高的温度增加了能耗，增加了生产成本，从而降低了产品的市场竞争力，产品的分散性能、保坍性能等也有不足。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种6C聚醚大单体(即：二乙二醇单乙烯基醚)的氧化镍非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法。从而提供一种生产条件简单、水泥分散性能和经时保坍性能优异、抗压强度和耐久性能好、可工业化生产的聚羧酸减水剂制备方法。

本发明的内容是：一种6C聚醚大单体的氧化镍非均相催化两元共聚合成聚羧酸减水剂的方法，其特征之处是步骤为：

a、配料：

取原料大单体、小单体、链转移剂、还原剂、氧化剂、催化剂和水，其中：小单体:大单体的摩尔比为2.5～5.5:1，链转移剂为单体总质量(单体总质量即小单体与大单体的质量之和，后同)的0.25％～1.05％，还原剂为单体总质量的0.05％～0.15％，氧化剂为单体总质量的0.25％～0.95％，催化剂为单体总质量的0.015％～0.55％；

将小单体与水混合，搅拌均匀，配制成A液,待用；

将还原剂、链转移剂与水混合，搅拌均匀，配制成B液，待用；

所述大单体为二乙二醇单乙烯基醚(简称EPEG、6C聚醚大单体，产品生产企业有：四川鸿鹏新材料有限公司、辽宁奥克化学股份有限公司、百灵威科技有限公司、萨恩化学技术(上海)有限公司)，分子量为1500～4000；

所述小单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、烯丙基磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸以及甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种以上的混合物，优选为丙烯酸；