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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710340907.6 (22)申请日 2017.05.15 (71)申请人 安徽森普新型材料发展有限公司 地址 237000 安徽省合肥市霍山县经济开 发区纬三西路 (72)发明人 张家如傅曹辉张思亮 (74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限 公司 11212 代理人 沈尚林 (51)Int.Cl. C08F 290/06(2006.01) C08F 220/06(2006.01) C08F 220/28(2006.01) C08F 222/02(2006.01) 。
2、C04B 24/26(2006.01) C04B 103/30(2006.01) (54)发明名称 聚羧酸减水剂及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了聚羧酸减水剂及其制备方法。 其中一种聚羧酸减水剂， 原料按如下重量份组 成： 甲氧基聚乙二醇340360重量份、 甲基丙烯 酸2040重量份、 丙烯酸羟烷基酯210重量份、 催化剂26重量份、 阻聚剂26重量份、 氧化剂2 6重量份、 还原剂15重量份、 酒石酸15重量 份、 水640重量份。 上述聚羧酸减水剂的制备方法 在540范围内进行。 本发明可以避免使用一 种还原剂时在较低温度下引发效率较低的问题， 同时可以缩短滴加时间， 使生产周期更。
3、短， 能耗 较低， 降低生产成本。 权利要求书2页 说明书4页 CN 107189021 A 2017.09.22 CN 107189021 A 1.一种聚羧酸减水剂， 其特征在于， 由以下原料按重量份组成： 甲氧基聚乙二醇340 360重量份、 甲基丙烯酸2040重量份、 丙烯酸羟烷基酯210重量份、 催化剂26重量份、 阻聚剂26重量份、 氧化剂26重量份、 还原剂15重量份、 酒石酸15重量份、 水640重量 份。 2.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂， 其特征在于， 所述丙烯酸羟烷基酯为甲基丙烯 酸羟乙酯、 丙烯酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟丙酯。 3.根据权利要求1所述的聚羧。
4、酸减水剂， 其特征在于， 所述催化剂为甲苯磺酸； 所述氧 化剂为过硫酸铵； 所述还原剂为次磷酸钠。 4.根据权利要求1所述聚羧酸减水剂的制备方法， 包括如下步骤： (1)将甲氧基聚乙二醇和1020重量份甲基丙烯酸在催化剂、 阻聚剂的作用下合成甲 氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯； (2)将上述的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯溶于260280重量份水中得第一溶液； 将 剩余的甲基丙烯酸与所述丙烯酸羟烷基酯溶于4060重量份水中得第二溶液； 将所述还原 剂溶于4060重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸溶于4060重量份水中得第四溶液； (3)将氧化剂与剩余的水一起加入到反应釜中， 于540下搅拌溶解后， 同。
5、时滴加第 一溶液、 第二溶液、 第三溶液和第四溶液， 滴加时间为13小时， 滴加结束后恒温12小时， 进行共聚反应； (4)共聚反应结束后， 用32质量浓度的氢氧化钠调整pH值至6.07.0， 得到澄清溶液 即为所述聚羧酸减水剂。 5.根据权利要求4所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤(2)为： 甲氧基聚乙二醇甲基 丙烯酸酯溶于270重量份水中得第一溶液； 将剩余的甲基丙烯酸与所述丙烯酸羟烷基酯溶 于60重量份水中得第二溶液； 将所述还原剂溶于60重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸 溶于60重量份水中得第四溶液。 6.一种聚羧酸减水剂， 其特征在于， 包括以下原料： 甲氧基聚乙二醇340。
6、360重量份、 甲基丙烯酸2040重量份、 丙烯酸羟烷基酯210重量份。 7.根据权利要求6所述的聚羧酸减水剂， 其特征在于， 还包括催化剂26重量份、 阻聚 剂26重量份、 氧化剂26重量份、 还原剂15重量份、 酒石酸15重量份、 水640重量份。 8.根据权利要求6所述的聚羧酸减水剂， 其特征在于， 所述丙烯酸羟烷基酯为甲基丙烯 酸羟乙酯、 丙烯酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟丙酯。 9.根据权利要求7所述的聚羧酸减水剂， 其特征在于， 所述催化剂为甲苯磺酸； 所述氧 化剂为过硫酸铵； 所述还原剂为次磷酸钠。 10.根据权利要求7所述的聚羧酸减水剂， 其特征在于,由如下步骤制备得到。
7、： (1)将甲氧基聚乙二醇和1020重量份甲基丙烯酸在催化剂、 阻聚剂的作用下合成甲 氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯； (2)将上述的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯溶于260280重量份水中得第一溶液； 将 剩余的甲基丙烯酸与所述丙烯酸羟烷基酯溶于4060重量份水中得第二溶液； 将所述还原 剂溶于4060重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸溶于4060重量份水中得第四溶液； (3)将氧化剂与剩余的水一起加入到反应釜中， 于540下搅拌溶解后， 同时滴加第 一溶液、 第二溶液、 第三溶液和第四溶液， 滴加时间为13小时， 滴加结束后恒温12小时， 权利要求书 1/2 页 2 CN 107189021 A 。
8、2 进行共聚反应； (4)共聚反应结束后， 用32质量浓度的氢氧化钠调整pH值至6.07.0， 得到澄清溶液 即为所述聚羧酸减水剂。 权利要求书 2/2 页 3 CN 107189021 A 3 聚羧酸减水剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于化学建筑材料技术领域,具体涉及聚羧酸减水剂及其制备方法。 背景技术 0002 混凝土减水剂是混凝土外加剂中使用量最大、 应用面最广的一种， 能显著改善混 凝土的性能， 被视为作为混凝土的第五组分。 到目前为止已经经历了三代。 第一代是木质素 磺酸盐普通减水剂， 主要以造纸废液纤维素为原料， 减水率较低， 小于10； 第二代以 -萘 磺酸甲醛缩合物。
9、为主要成分的萘系高效减水剂为代表， 还包括蜜胺系减水剂、 氨基磺酸系 减水剂和脂肪族高效减水剂， 减水率可达20以上， 但是第二代减水剂与水泥、 掺合料适应 性差， 坍落度损失较大， 并且在生产过程中使用大量的甲醛、 萘、 苯酚等有害物质， 不仅成品 有一定毒性， 对环境的污染也较大； 第三代高性能减水剂以聚羧酸系减水为代表， 具有掺量 低， 减水率高， 坍落度保持性较好等优点， 减水率为2545， 并且它的合成工艺简单， 生产 过程污染小， 绿色环保， 性价比高， 将逐渐取代第二代减水剂， 成为未来混凝土的发展方向。 0003 目前， 工程上对高性能混凝土的配置需求日益增多， 对其要求也越来。
10、越严格。 在配 置高性能混凝土时， 为了提高混凝土， 密实性、 强度和耐久性， 比较好的方法是降低水胶比， 但是也会导致一定的问题， 低水胶比将导致混凝土的粘稠度增加， 流变性变差， 施工困难。 解决这一问题的最有效途径就是掺入高效减水剂。 因此研究成本低、 综合效益好、 清洁环保 的高效减水剂已迫在眉睫。 发明内容 0004 本发明提供了两种聚羧酸减水剂及其制备方法的生产方法， 以解决上述技术问 题。 0005 对于第一种聚羧酸减水剂， 本发明采用的技术方案是： 由以下原料按重量份组成： 甲氧基聚乙二醇340360重量份、 甲基丙烯酸2040重量份、 丙烯酸羟烷基酯210重量 份、 催化剂2。
11、6重量份、 阻聚剂26重量份、 氧化剂26重量份、 还原剂15重量份、 酒石酸 15重量份、 水640重量份。 0006 优选的， 丙烯酸羟烷基酯为甲基丙烯酸羟乙酯、 丙烯酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟丙酯 或丙烯酸羟丙酯。 0007 优选的， 催化剂为甲苯磺酸； 所述氧化剂为过硫酸铵； 所述还原剂为次磷酸钠。 0008 对于第一种聚羧酸减水剂的制备方法， 包括如下步骤： 0009 (1)将甲氧基聚乙二醇和1020重量份甲基丙烯酸在催化剂、 阻聚剂的作用下合 成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯； 0010 (2)将上述的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯溶于260280重量份水中得第一溶 液； 将剩余的甲基丙烯酸。
12、与所述丙烯酸羟烷基酯溶于4060重量份水中得第二溶液； 将所 述还原剂溶于4060重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸溶于4060重量份水中得第四 溶液； 说明书 1/4 页 4 CN 107189021 A 4 0011 (3)将氧化剂与剩余的水一起加入到反应釜中， 于540下搅拌溶解后， 同时滴 加第一溶液、 第二溶液、 第三溶液和第四溶液， 滴加时间为13小时， 滴加结束后恒温12 小时， 进行共聚反应； 0012 (4)共聚反应结束后， 用32质量浓度的氢氧化钠调整pH值至6.07.0， 得到澄清 溶液即为所述聚羧酸减水剂。 0013 优选的， 所述步骤(2)为： 甲氧基聚乙二醇甲基丙。
13、烯酸酯溶于270重量份水中得第 一溶液； 将所述甲基丙烯酸与所述丙烯酸羟烷基酯溶于60重量份水中得第二溶液； 将所述 还原剂溶于60重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸溶于60重量份水中得第四溶液。 0014 对于第二种聚羧酸减水剂， 本发明采用的技术方案是： 包括以下原料： 甲氧基聚乙 二醇340360重量份、 甲基丙烯酸2040重量份、 丙烯酸羟烷基酯210重量份。 0015 优选的， 上述聚羧酸减水剂原料还包括催化剂26重量份、 阻聚剂26重量份、 氧 化剂26重量份、 还原剂15重量份、 酒石酸15重量份、 水640重量份。 0016 优选的， 丙烯酸羟烷基酯为甲基丙烯酸羟乙酯、 丙烯。
14、酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟丙酯 或丙烯酸羟丙酯。 0017 优选的， 催化剂为甲苯磺酸； 所述氧化剂为过硫酸铵； 所述还原剂为次磷酸钠。 0018 优选的， 第二种聚羧酸减水剂,由如下步骤制备得到： 0019 (1)将甲氧基聚乙二醇和1020重量份甲基丙烯酸在催化剂、 阻聚剂的作用下合 成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯； 0020 (2)将上述的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯溶于260280重量份水中得第一溶 液； 将剩余的甲基丙烯酸与所述丙烯酸羟烷基酯溶于4060重量份水中得第二溶液； 将所 述还原剂溶于4060重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸溶于4060重量份水中得第四 溶液； 0021 (3)。
15、将氧化剂与剩余的水一起加入到反应釜中， 于540下搅拌溶解后， 同时滴 加第一溶液、 第二溶液、 第三溶液和第四溶液， 滴加时间为13小时， 滴加结束后恒温12 小时， 进行共聚反应； 0022 (4)共聚反应结束后， 用32质量浓度的氢氧化钠调整pH值至6.07.0， 得到澄清 溶液即为所述聚羧酸减水剂。 0023 本发明的有益效果： 0024 本发明成本低、 综合效益好、 清洁环保， 在原材料中引入同时具有还原性和链转移 功能的次磷酸钠和酒石酸， 它们可以和氧化剂构成复合氧化还原引发体系， 引发活性更高， 使反应在540范围内进行， 并且可以避免使用一种还原剂时在较低温度下引发效率较 低的。
16、问题， 复合氧化还原引发体系同时可以缩短滴加时间， 使生产周期更短， 能耗较低， 降 低生产成本； 该两种链转移剂的使用， 使分子量得到更好的控制， 清洁环保， 消除了巯基乙 酸等链转移剂带来的污染与安全隐患。 本发明的聚羧酸减水剂引入了丙烯酸羟烷基酯， 在 复合氧化还原体系的作用下， 制得聚羧酸减水剂具有低掺量、 高减水、 高保坍及水泥适应性 好的优点。 具体实施方式 0025 以下对本发明的实施例进行详细说明， 但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的 说明书 2/4 页 5 CN 107189021 A 5 多种不同方式实施。 0026 实施例1 0027 (1)按如下重量份称取各原料组份：。
17、 0028 甲氧基聚乙二醇340重量份、 甲基丙烯酸20重量份、 丙烯酸羟烷基酯2重量份、 催化 剂2重量份、 阻聚剂2重量份、 氧化剂2量份、 还原剂1重量份、 酒石酸1重量份、 水640重量份。 0029 (2)将甲氧基聚乙二醇和10重量份甲基丙烯酸在催化剂、 阻聚剂的作用下合成甲 氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯； 0030 (3)将上述的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯溶于260重量份水中得第一溶液； 将剩 余的甲基丙烯酸与所述丙烯酸羟烷基酯溶于40重量份水中得第二溶液； 将所述还原剂溶于 40重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸溶于4060重量份水中得第四溶液； 0031 (4)将氧化剂与剩余的水。
18、一起加入到反应釜中， 于540下搅拌溶解后， 同时滴 加第一溶液、 第二溶液、 第三溶液和第四溶液， 滴加时间为13小时， 滴加结束后恒温12 小时， 进行共聚反应； 0032 (5)共聚反应结束后， 用32质量浓度氢氧化钠调整pH值至6.07.0， 得到澄清溶 液即为所述聚羧酸减水剂。 0033 实施例2 0034 (1)按如下重量份称取各原料组份： 0035 甲氧基聚乙二醇350重量份、 甲基丙烯酸25重量份、 丙烯酸羟烷基酯6重量份、 催化 剂4重量份、 阻聚剂4重量份、 氧化剂4重量份、 还原剂3重量份、 酒石酸3重量份、 水640重量 份。 0036 (2)将甲氧基聚乙二醇和15重量。
19、份甲基丙烯酸在催化剂、 阻聚剂的作用下合成甲 氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯； 0037 (3)将上述的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯溶于270重量份水中得第一溶液； 将剩 余的甲基丙烯酸与所述丙烯酸羟烷基酯溶于50重量份水中得第二溶液； 将所述还原剂溶于 50重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸溶于50重量份水中得第四溶液； 0038 (4)将氧化剂与剩余的水一起加入到反应釜中， 于540下搅拌溶解后， 同时滴 加第一溶液、 第二溶液、 第三溶液和第四溶液， 滴加时间为13小时， 滴加结束后恒温12 小时， 进行共聚反应； 0039 (5)共聚反应结束后， 用32质量浓度氢氧化钠调整pH值至6.07.。
20、0， 得到澄清溶 液即为所述聚羧酸减水剂。 0040 实施例3 0041 (1)按如下重量份称取各原料组份： 0042 甲氧基聚乙二醇360重量份、 甲基丙烯酸40重量份、 丙烯酸羟烷基酯10重量份、 催 化剂6重量份、 阻聚剂6重量份、 氧化剂6重量份、 还原剂5重量份、 酒石酸5重量份、 水640重量 份。 0043 (2)将甲氧基聚乙二醇和20重量份甲基丙烯酸在催化剂、 阻聚剂的作用下合成甲 氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯； 0044 (3)将上述的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯溶于280重量份水中得第一溶液； 将剩 余的甲基丙烯酸与所述丙烯酸羟烷基酯溶于60重量份水中得第二溶液； 将所述还原剂溶。
21、于 说明书 3/4 页 6 CN 107189021 A 6 60重量份水中得第三溶液， 将所述酒石酸溶于60重量份水中得第四溶液； 0045 (4)将氧化剂与剩余的水一起加入到反应釜中， 于540下搅拌溶解后， 同时滴 加第一溶液、 第二溶液、 第三溶液和第四溶液， 滴加时间为13小时， 滴加结束后恒温12 小时， 进行共聚反应； 0046 (5)共聚反应结束后， 用32质量浓度氢氧化钠调整pH值至6.07.0， 得到澄清溶 液即为所述聚羧酸减水剂。 0047 以上所述的本发明实施方式， 并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。 说明书 4/4 页 7 CN 107189021 A 7 。