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1、10申请公布号CN104129941A43申请公布日20141105CN104129941A21申请号201410362628622申请日20140728C04B24/26200601C04B24/32200601C08F290/06200601C08F222/14200601C08F220/58200601C08F222/1620060171申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号72发明人马保国戚长亚谭洪波李相国蹇守卫黄健74专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人崔友明54发明名称一种保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法57摘要本发明公开了一种保坍型聚。
2、羧酸减水剂及其制备方法。以马来酸酐与甲氧基聚乙二醇为原料得到马来酸单甲氧基聚乙二醇酯和马来酸双甲氧基聚乙二醇酯大单体的混合物；以马来酸酐与甲醇为原料得到马来酸酐双甲酯；所得大单体混合物、马来酸酐双甲酯、2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠的混合水溶液，同时加入引发剂硫酸铵和链转移剂巯基乙醇，在8085保温1H；将温度升高到95100保温2H，冷却；加入氢氧化钠中和到PH67即制备得到保坍型聚羧酸减水剂。本发明的保坍型聚羧酸减水剂具有高减水率、低掺量、水泥适应性广、高保坍性能、增强效果好等突出优点。51INTCL权利要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5。
3、页10申请公布号CN104129941ACN104129941A1/1页21一种保坍型聚羧酸减水剂，其特征在于分子量在1000060000之间，分子式中含有以下重复结构单元其中，M623N1060。2权利要求1所述的保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤1以马来酸酐与甲氧基聚乙二醇为原料，加入催化剂和阻聚剂，控制温度80120，反应时间1015H得到马来酸单甲氧基聚乙二醇酯和马来酸双甲氧基聚乙二醇酯大单体的混合物；2以马来酸酐与甲醇为原料，加入催化剂室温下反应23H得到马来酸酐单甲酯；得到马来酸酐单甲酯；以所得马来酸酐单甲酯与甲醇为原料，加入催化剂在温度80120下反应23H得到。
4、马来酸酐双甲酯；3在8085环境中，加入温度步骤1所得大单体混合物、步骤2所得马来酸酐双甲酯、2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠的混合水溶液，同时加入引发剂硫酸铵和链转移剂巯基乙醇，在8085保温1H；将温度升高到95100保温2H，冷却；加入氢氧化钠中和到PH67即制备得到保坍型聚羧酸减水剂。3如权利要求2所述的保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于步骤1所述中马来酸酐与甲氧基聚乙二醇摩尔比为11181；所述的催化剂为对甲苯磺酸，所述的阻聚剂为氯化亚铜和对苯二酚。4如权利要求2所述的保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于步骤2中所述马来酸酐与甲醇摩尔比105111；马来酸酐单甲酯与甲醇摩尔比10。
5、5111；所述催化剂为浓硫酸。5如权利要求2所述的保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于步骤3中所述混合水溶液中，步骤1所得大单体混合物与步骤2所得马来酸酐双甲酯与2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠的质量比为3111551。6如权利要求2所述的保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于步骤3中混合水溶液、引发剂和链转移剂在2535H加入混合完毕。权利要求书CN104129941A1/5页3一种保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法技术领域0001本发明属于混凝土外加剂的技术领域，具体涉及一种保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法。背景技术0002减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝。
6、土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。根据其发展流程可分为三个阶段第一代是以木钙、木钠为代表的普通减水剂，减水率在612；第二代是以萘系为代表的高效减水剂，减水率在1525，但在生产和使用过程中存在甲醛污染等问题；第三代是以聚羧酸盐为代表的高性能减水剂，具有高减水率可达35，掺量少0204，所配混凝土具有高强度、绿色环保等优点。0003目前合成聚羧酸系减水剂的方法主要有三种1活性单体共聚法性单体共聚方法的优点是分子结构设计的可设计性好，主链和侧链的长度可通过活性大单体的制备和调节共聚反应单体的比例及反应条件来控制。目前，国内外常用的合成方法多为此法。此工艺虽然简单，但是先要。
7、合成大单体，分离纯化过程繁琐，成本较高。2聚合后功能化法一般采用现有的已知分子量的聚羧酸，在催化剂的作用下与聚醚在较高温度下进行酯化接枝，得到梳状分子结构的共聚物。这种方法具有工艺简单、生产过程清洁环保等其他方法难以比拟的优点。这种方法在欧洲已经得到了广泛的应用。但是现成的聚羧酸产品的种类和规格有限，其组成和分子量调整比较困难；聚酸和聚醚的相容性不好，酯化实际操作困难；同时，酯化反应过程中，不断有水生成，导致相分离。3原位聚合与接枝方法是在主链聚合的同时引入侧链，以聚醚作为羧酸类不饱和单体的反应介质，集聚与酯化于一体，克服了聚羧酸与聚醚相容性不好的问题。但是分子设计过程比较困难，主链一般也只能。
8、选择含羧基基团的单体，而且这种接枝反应是个可逆平衡反应，反应前体系中已有大量的水存在，造成其接枝度不高，且过程很难控制。目前，聚羧酸减水剂的合成反应时间为38H。发明内容0004本发明目的在于提供科学合理的方法，利用更高效环保的合成方法，进一步提高聚羧酸减水剂的综合性能，降低生产成本，对于聚羧酸减水剂的进一步推广应用，带来重要的经济效益和社会效益。0005为达到上述目的，采用技术方案如下0006一种保坍型聚羧酸减水剂，其分子量在1000060000之间，分子式中含有以下重复结构单元0007说明书CN104129941A2/5页40008其中，M623N1060。0009上述保坍型聚羧酸减水剂的。
9、制备方法，包括以下步骤00101以马来酸酐与甲氧基聚乙二醇为原料，加入催化剂和阻聚剂，控制温度80120，反应时间1015H得到马来酸单甲氧基聚乙二醇酯和马来酸双甲氧基聚乙二醇酯大单体的混合物；00112以马来酸酐与甲醇为原料，加入催化剂室温下反应23H得到马来酸酐单甲酯；得到马来酸酐单甲酯；以所得马来酸酐单甲酯与甲醇为原料，加入催化剂在温度80120下反应23H得到马来酸酐双甲酯；00123在8085环境中，加入温度步骤1所得大单体混合物、步骤2所得马来酸酐双甲酯、2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠的混合水溶液，同时加入引发剂硫酸铵和链转移剂巯基乙醇，在8085保温1H；将温度升高到95100保温2。
10、H，冷却；加入氢氧化钠中和到PH67即制备得到保坍型聚羧酸减水剂。0013按上述方案，步骤1所述中马来酸酐与甲氧基聚乙二醇摩尔比为11181；所述的催化剂为对甲苯磺酸，所述的阻聚剂为氯化亚铜和对苯二酚。0014按上述方案，步骤2中所述马来酸酐与甲醇摩尔比105111；马来酸酐单甲酯与甲醇摩尔比105111；所述催化剂为浓硫酸。0015按上述方案，步骤3中所述混合水溶液中，步骤1所得大单体混合物与步骤2所得马来酸酐双甲酯与2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠的质量比为3111551。0016按上述方案，步骤3中混合水溶液、引发剂和链转移剂在2535H加入混合完毕。0017本发明合成目标分子过程如下0018。
11、第一步00190020第二步0021说明书CN104129941A3/5页50022第三步00230024与现有的大部分聚羧酸减水剂相比较，本发明至少具有以下技术优势0025本方法为溶液聚合，与现有一般缓凝剂的生产工艺相比较更简单、合理、易操作；0026本发明的保坍型聚羧酸减水剂具有高减水率、低掺量、水泥适应性广、高保坍性能、增强效果好等突出优点。具体实施方式0027以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。0028本发明所述保坍型聚羧酸减水剂制备过程如下0029步骤1大单体的混合物的制备以马来酸酐与甲氧基聚乙二醇为原料，加入催化剂和阻聚剂，控制温度80120，反应。
12、时间1015H得到马来酸单甲氧基聚乙二醇酯和马来酸双甲氧基聚乙二醇酯大单体的混合物；备用。0030步骤2马来酸酐双甲酯的制备以马来酸酐与甲醇为原料，加入催化剂室温下反应23H得到马来酸酐单甲酯；得到马来酸酐单甲酯；以所得马来酸酐单甲酯与甲醇为原料，加入催化剂在温度80120下反应23H得到马来酸酐双甲酯；备用。0031步骤3本发明保坍型减水剂的制备在8085环境中，加入温度步骤1所得大单体混合物、步骤2所得马来酸酐双甲酯、2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠的混合水溶说明书CN104129941A4/5页6液，同时加入引发剂硫酸铵和链转移剂巯基乙醇，在8085保温1H；将温度升高到95100保温2H，冷。
13、却；加入氢氧化钠中和到PH67即制备得到保坍型聚羧酸减水剂。0032步骤1中马来酸酐与甲氧基聚乙二醇摩尔比为11181；催化剂为对甲苯磺酸，用量为总质量马来酸酐与甲氧基聚乙二醇的28；阻聚剂为氯化亚铜和对苯二酚，对苯二酚用量为马来酸酐质量的053，氯化亚铜用量为马来酸酐质量的0515。反应溶剂选用甲苯，其用量为原料总质量的50150。0033步骤2中马来酸酐与甲醇摩尔比105111；马来酸酐单甲酯与甲醇摩尔比105111；所述催化剂为浓硫酸。0034步骤3混合水溶液中，步骤1所得大单体混合物与步骤2所得马来酸酐双甲酯与2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠的质量比为3111551。引发剂过硫酸铵质量为步骤。
14、2所得马来酸酐双甲酯与2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠单体质量的188。链转移剂巯基乙醇质量为步骤2所得马来酸酐双甲酯与2丙烯酰胺2甲基丙基磺酸钠单体质量的012。0035其中，步骤3中混合水溶液、引发剂和链转移剂缓慢同时加入反应环境，在2535H加入混合完毕。0036实施例配比如表1所示，其性能如表2所示。0037实验中所用水泥为华新PO425，具体用量见表1。表2中“0”号实施例所用减水剂为市售的40的聚羧酸减水剂。配合比按照C30混凝土材料称量。实验方法参照GB80762008混凝土外加剂0038通过表2实验数据的分析，我们可以发现，用本发明方法制备的保坍型聚羧酸减水剂不仅具有较高的减水率，较低的掺量，而且混凝土2H的坍落度在210MM以上，28D强度可达到46MP以上，可广泛应用于各种混凝土工程。0039表1实施例材料配比WT00400041表2实施例合成的马来酸酐类混凝土减水剂性能评价0042说明书CN104129941A5/5页7说明书CN104129941A。