CN105330247B - 一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐 - Google Patents

一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,其单体组成为一定摩尔比的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、甲基丙烯磺酸钠和醋酸乙烯酯。以过硫酸铵为引发剂,通过水相自由基共聚反应和随后的水解反应合成目标产物聚酯聚醚磺酸盐。产品可以用于同时改善模具石膏的强度和吸水性,以半水石膏质量计,聚酯聚醚磺酸盐的掺量为0.01wt.%‑0.3wt.%时可有效同时提高石膏的强度和吸水性,从而可以提高模具石膏的使用次数和生产效率。

Description

一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐
【技术领域】
本发明涉及一种外加剂,将其添加到半水石膏中能同时提高石膏成品的强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,属于无机材料应用技术领域。
【背景技术】
石膏由半水石膏水化而来,是用途非常广泛的一种材料,是陶瓷行业应用最广泛的成型模具材料之一,但因其存在强度低、易磨损和吸水率差等缺点大大降低了其使用寿命,从而增加了生产成本和降低了生产效率。半水石膏又分为α-半水石膏和β-半水石膏;提高石膏模具的强度的传统方法是将价格高的高强度、吸水性差的α-半水石膏和价格低的吸水性好、低强度的β-半水石膏混合使用,以期达到强度高、吸水性好的效果。α-半水石膏不但易于加工,产品性能相对较好,而且也容易被外加剂提升性能;所以β-半水石膏的改性较为困难但更为重要。
目前广泛用于石膏中的外加剂为聚羧酸减水剂,用于α-半水石膏或者α-半水石膏和β-半水石膏的混合物时,能够降低水膏比,但是会显著降低成品石膏的吸水性。虽然目前很少报导β-半水石膏的改性,但通过细致和有效的单体配方设计和选择,有望通过使用高分子外加剂来提高价廉的β-半水石膏成品的强度和吸水性,可以经济地简单化生产工艺、缩短陶瓷注浆成型周期、提高生产效率和降低生产成本。
以分子结构而言,亲水性的、长侧链大单体甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚具有较大的空间位阻作用和调控高分子聚合物的空间网状结构,使其伸入到石膏颗粒间,包裹石膏来提高成品石膏的强度和吸水性。小单体甲基丙烯磺酸钠的磺酸基官能团在石膏浆体中带负电荷,水化过程中可吸附在带正电荷的石膏颗粒表面,从而提高石膏的分散性。因此我们曾经用亲水性强的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚和甲基丙烯磺酸钠与醋酸乙烯酯单体通过水相自由基共聚反应合成一种共聚物,但其对β-半水石膏的改性也不理想。本实验室前期工作还发现,用部分水解的聚醋酸乙烯酯在实验室规模下可提高β-半水石膏成品的强度和吸水性【1】,但工业应用时很难避免其产生的泡沫,反而降低成品石膏强度。
经过不断探究,最终本发明将优选规格的带有磺酸基、酯键、聚醚活性基团的不饱和单体通过水相自由基共聚,然后将三单体共聚所得聚合物再水解制备出一种同时含有磺酸基、羟基、酯键和聚醚官能团的高分子助剂,将其添加到石膏中,可同时提高成品石膏强度和吸水性,尤其是可提高β-半水石膏成品的加工性能,从而提高模具石膏的使用次数和生产效率,降低生产成本。
本发明提供的聚合物的分子结构自由度大、合成工艺上参数可控,且可通过控制主链长度,活性官能团的种类、数量,水解程度,分子量大小及其分布等参数进行分子结构设计。所制备的高分子助剂在提高成品石膏吸水率的基础上也可增大其强度,而且可用于β-半水石膏的加工。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种能同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,特别是用于改性β-半水石膏,制备工艺与设备简单,便于操作和控制。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的:将甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和甲基丙烯磺酸钠(SMS)的水溶液置于带夹套的反应器中,醋酸乙烯酯(VAc)和引发剂过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到反应温度后,搅拌下在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后升温老化,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液至pH 7.5即得目标产物;产品可以用于改善模具石膏的强度和吸水性,以半水石膏质量计,聚酯聚醚磺酸盐的掺量为0.01wt.%-0.3wt.%时可有效同时提高石膏的强度和吸水性。
石膏试件强度测定参照GB1640-1992,陶瓷模具用石膏粉物理性能测定方法【2】,吸水率的测定方法如下:将测定抗折强度的另一半石膏块称重(m1),并浸没在水中(水面约高于试件2cm),称量静置20min后用湿抹布拭去表面多余自由水的石膏试件的质量(m2)。吸水率计算公式如下:
[有益效果]
本发明通过水相自由基聚合反应和水解制备了一种聚酯聚醚磺酸盐,其反应工艺简单,易于操作。可代替聚羧酸减水剂,同时改善石膏的强度和吸水性,从而节省生产成本和提高生产效率。
参考文献:
【1】.Wu H-c,Xia Y-m,Hu X-y,etc.Improvement on mechanical strength andwater absorption of gypsum modeling material with synthetic polymers.CeramicsInternational,2014,40(9):14899-14906
【2】.GB/T1640-1992,陶瓷模用石膏粉物理性能测试方法,1993
【附图说明】
图1是甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、甲基丙烯磺酸钠和醋酸乙烯酯三单体共聚反应和随后的水解反应方程式(即本发明产品聚酯聚醚磺酸盐的合成反应方程式);
图2是实施例十中聚酯聚醚磺酸盐的分子量及其分布图;
图3是实施例十中聚酯聚醚磺酸盐的红外光谱图。
【具体实施方式】
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的描述。
实施例一:
将80公斤分子量为2011的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和6公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和137公斤水置于带夹套的反应器中,10公斤醋酸乙烯酯(VAc)和3.8公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到70℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(8h)升温到90℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为40.98%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为15031,重均分子量为26144。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.01wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.6(质量比)所需水中配制成溶液,在0.5min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置1min后,搅拌1min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为4.50MPa,抗压强度为7.13MPa,吸水率为12.68%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为6.31MPa,抗压强度为8.94MPa,吸水率为13.96%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了40%,抗压强度增大了25%,吸水率提高了10%。
实施例二
将100公斤分子量为2498的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和6公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和191公斤水置于带夹套的反应器中,28公斤醋酸乙烯酯(VAc)和6.7公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到80℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(8h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为40.56%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为19994,重均分子量为30540。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.3wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.75(质量比)所需水中配制成溶液,在1min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置2min后,搅拌4min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为3.08MPa,抗压强度为5.25MPa,吸水率为18.79%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为4.26MPa,抗压强度为6.30MPa,吸水率为20.49%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了38%,抗压强度增大了20%,吸水率提高了9%。
实施例三
将85公斤分子量为2135的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和19公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和157公斤水置于带夹套的反应器中,10公斤醋酸乙烯酯(VAc)和6.8公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到75℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(8h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为41.12%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为17528,重均分子量为19142。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.15wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.65(质量比)所需水中配制成溶液,在0.5min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置1.5min后,搅拌2min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为3.96MPa,抗压强度为6.69MPa,吸水率为14.50%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为5.36MPa,抗压强度为8.50MPa,吸水率为15.39%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了35%,抗压强度增大了27%,吸水率提高了6%。
实施例四
将91公斤分子量为2274的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和19公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和172公斤水置于带夹套的反应器中,28公斤醋酸乙烯酯(VAc)和9.7公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到85℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(6h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为43.48%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为18345,重均分子量为25560。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.2wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.7(质量比)所需水中配制成溶液,在1min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置1.5min后,搅拌2min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为3.53MPa,抗压强度为5.94MPa,吸水率为16.04%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为4.60MPa,抗压强度为7.44MPa,吸水率为17.48%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了30%,抗压强度增大了25%,吸水率提高了9%。
实施例五
将92公斤分子量为2308的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和13公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和151公斤水置于带夹套的反应器中,19公斤醋酸乙烯酯(VAc)和9.9公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到70℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(7h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为43.79%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为18506,重均分子量为28381。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.25wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.7(质量比)所需水中配制成溶液,在0.5min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置1min后,搅拌4min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为3.63MPa,抗压强度为6.25MPa,吸水率为15.79%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为4.80MPa,抗压强度为8.00MPa,吸水率为17.05%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了32%,抗压强度增大了28%,吸水率提高了8%。
实施例六
将98公斤分子量为2443的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和13公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和163公斤水置于带夹套的反应器中,17公斤醋酸乙烯酯(VAc)和6.4公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到80℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(7h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为43.01%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为17314,重均分子量为29889。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.05wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.65(质量比)所需水中配制成溶液,在1min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置2min后,搅拌2min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为4.09MPa,抗压强度为6.75MPa,吸水率为14.02%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为5.57MPa,抗压强度为8.50MPa,吸水率为15.27%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了36%,抗压强度增大了26%,吸水率提高了9%。
实施例七
将81公斤分子量为2024的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和13公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和165公斤水置于带夹套的反应器中,28公斤醋酸乙烯酯(VAc)和7.3公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到85℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(4h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为41.66%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为16157,重均分子量为31880。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.1wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.6(质量比)所需水中配制成溶液,在1min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置1.5min后,搅拌3min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为4.71MPa,抗压强度为7.50MPa,吸水率为12.32%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为6.83MPa,抗压强度为9.13MPa,吸水率为13.29%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了45%,抗压强度增大了22%,吸水率提高了8%。
实施例八
将94公斤分子量为2351的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和14公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和181公斤水置于带夹套的反应器中,17公斤醋酸乙烯酯(VAc)和6.3公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到75℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(8h)升温到90℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为40.34%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为19532,重均分子量为27180。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.15wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.7(质量比)所需水中配制成溶液,在0.5min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置2min后,搅拌3min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为3.67MPa,抗压强度为6.13MPa,吸水率为15.68%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为5.11MPa,抗压强度为7.60MPa,吸水率为16.78%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了39%,抗压强度增大了24%,吸水率提高了7%。
实施例九
将96公斤分子量为2412的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和14公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和186公斤水置于带夹套的反应器中,28公斤醋酸乙烯酯(VAc)和9.7公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到80℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(8h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为41.75%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为16552,重均分子量为23209。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.2wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.75(质量比)所需水中配制成溶液,在0.5min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置1min后,搅拌3min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为3.15MPa,抗压强度为5.38MPa,吸水率为18.65%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为4.33MPa,抗压强度为6.44MPa,吸水率为20.33%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了37%,抗压强度增大了20%,吸水率提高了9%。
实施例十
将100公斤分子量为2488的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和13公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和187公斤水置于带夹套的反应器中,22公斤醋酸乙烯酯(VAc)和6.8公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到80℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(8h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为41.06%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为19460,重均分子量为20174。以β-半水石膏质量计,将掺量为0.25wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.7(质量比)所需水中配制成溶液,在1min内将β-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置1min后,搅拌4min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为3.71MPa,抗压强度为6.06MPa,吸水率为15.39%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为5.01MPa,抗压强度为7.75MPa,吸水率为16.32%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了35%,抗压强度增大了28%,吸水率提高了6%。
实施例十一
将96公斤分子量为2390的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和13公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和168公斤水置于带夹套的反应器中,21公斤醋酸乙烯酯(VAc)和6.5公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到80℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(8h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为42.56%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为18549,重均分子量为28720。以混合半水石膏(α-半水石膏和β-半水石膏的质量比为6:4)质量计,将掺量为0.2wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.65(质量比)所需水中配制成溶液,在1min内将混合半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置2min后,搅拌3min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为5.06MPa,抗压强度为8.13MPa,吸水率为10.65%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为6.83MPa,抗压强度为9.75MPa,吸水率为11.61%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了35%,抗压强度增大了20%,吸水率提高了9%。
实施例十二
将90公斤分子量为2256的甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和13公斤甲基丙烯磺酸钠(SMS)和171公斤水置于带夹套的反应器中,24公斤醋酸乙烯酯(VAc)和7.6公斤10wt.%的过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到80℃后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后(8h)升温到95℃下老化1h,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,调溶液pH 7.5,得到固含量为41.74%的聚酯聚醚磺酸盐产品,其数均分子量为19171,重均分子量为26330。以α-半水石膏质量计,将掺量为0.15wt.%的聚酯聚醚磺酸盐加入到水膏比为0.6(质量比)所需水中配制成溶液,在0.5min内将α-半水石膏缓慢地加入到此溶液中,放置2min后,搅拌2min制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h即得石膏模具。空白石膏试件的抗折强度为5.83MPa,抗压强度为10.88MPa,吸水率为10.45%;掺有聚酯聚醚磺酸盐的石膏试件的抗折强度为7.52MPa,抗压强度为13.63MPa,吸水率为11.51%;与空白石膏相比,其抗折强度增大了29%,抗压强度增大了25%,吸水率提高了10%。

Claims (7)

1.一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,其单体组成为甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、甲基丙烯磺酸钠和醋酸乙烯酯;以过硫酸铵为引发剂,通过水相自由基共聚反应和随后的水解反应合成目标产物聚酯聚醚磺酸盐:将甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(APEP)和甲基丙烯磺酸钠(SMS)的水溶液置于带夹套的反应器中,醋酸乙烯酯(VAc)和引发剂过硫酸铵水溶液则各置于一储液罐中,将反应液加热到反应温度后,搅拌在1小时内等速流加醋酸乙烯酯和过硫酸铵水溶液,反应至单体全部消耗完毕后升温老化,再加入浓度为30wt.%的NaOH溶液回流水解1小时,用少量稀盐酸调溶液至pH 7.5即得目标产物;产品可以用于改善模具石膏的强度和吸水性,以半水石膏质量计,聚酯聚醚磺酸盐的掺量为0.01wt.%-0.3wt.%时可有效同时提高石膏的强度和吸水性。
2.根据权利要求1所述的一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,其特征是,所述的单体甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚是分子量为2000-2500的无规加成共聚物,其中聚氧乙烯中的单体和聚氧丙烯中的单体的摩尔比为1.5:1。
3.根据权利要求1所述的一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,其特征是,所述的聚酯聚醚磺酸盐的组分配比为nAPEP:nSMS:nVAc=1:(1-3):(3-8)。
4.根据权利要求1所述的一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,其特征是,所述的过硫酸铵质量为单体总质量的0.4wt.%-0.8wt.%。
5.根据权利要求1所述的一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,其特征是所述的共聚反应温度为70-95℃,反应时间为6-10h;再在95℃下老化1h后水解1h,用少许稀盐酸调溶液至pH 7.5;所得产品的数均分子量为15000-20000,重均分子量为19000-32000。
6.根据权利要求1所述的一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,其特征是,所述的石膏为β-半水石膏或α-半水石膏或两者的混合物,水膏比为0.6-0.75。
7.根据权利要求1所述的一种同时提高石膏强度和吸水性的聚酯聚醚磺酸盐,其特征是,所述的目标产物聚酯聚醚磺酸盐用于半水石膏中的掺量为0.01wt.%-0.3wt.%;使用方法可为如下通用方法:将一定掺量的聚酯聚醚磺酸盐加入到按所需水膏比计算的所需水中配制成溶液,掺量以所加半水石膏质量计算;在0.5-1min内将一定质量的半水石膏缓慢加入到此溶液中,放置1-2min,并均匀搅拌1-4min后制模,终凝后拆模,于温度22℃、湿度98%下养护24h。
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