CN106519121A - 一种增强型抗泥剂及其制备方法 - Google Patents
一种增强型抗泥剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106519121A CN106519121A CN201611020390.4A CN201611020390A CN106519121A CN 106519121 A CN106519121 A CN 106519121A CN 201611020390 A CN201611020390 A CN 201611020390A CN 106519121 A CN106519121 A CN 106519121A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- meth
- mud agent
- star
- preparation
- initiator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M trimethyl(2-prop-2-enoyloxyethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCOC(=O)C=C FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 13
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims abstract description 12
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract 3
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 13
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 12
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 claims description 10
- -1 haloacyl halide Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 claims description 9
- 235000011175 beta-cyclodextrine Nutrition 0.000 claims description 9
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 claims description 9
- UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N pentamethyldiethylenetriamine Chemical compound CN(C)CCN(C)CCN(C)C UKODFQOELJFMII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical compound N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- YOCIJWAHRAJQFT-UHFFFAOYSA-N 2-bromo-2-methylpropanoyl bromide Chemical group CC(C)(Br)C(Br)=O YOCIJWAHRAJQFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M copper(i) bromide Chemical compound Br[Cu] NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- VMGSQCIDWAUGLQ-UHFFFAOYSA-N n',n'-bis[2-(dimethylamino)ethyl]-n,n-dimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CN(C)CCN(CCN(C)C)CCN(C)C VMGSQCIDWAUGLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 claims description 3
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- LSTRKXWIZZZYAS-UHFFFAOYSA-N 2-bromoacetyl bromide Chemical compound BrCC(Br)=O LSTRKXWIZZZYAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 2
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 15
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 238000010560 atom transfer radical polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- MPNXSZJPSVBLHP-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-phenylpyridine-3-carboxamide Chemical compound ClC1=NC=CC=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 MPNXSZJPSVBLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 18
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 7
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N sulfonyldimethane Chemical compound CS(C)(=O)=O HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 101710141544 Allatotropin-related peptide Proteins 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical class [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F251/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2641—Polyacrylates; Polymethacrylates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明公开了一种式(I)所示化合物结构通式的增强型抗泥剂，本发明还公开了所述抗泥剂的制备方法，是将环糊精酯化得到星形引发剂，引发阳离子单体(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和亲水性单体(甲基)丙烯酸羟基乙酯的原子转移自由基聚合，得到(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和(甲基)丙烯酸羟基乙酯的共聚物，进一步处理后得到固含量为20％的抗泥剂。本发明制备的抗泥剂与工业聚羧酸减水剂复配，可有效提高减水剂对泥土的适应性，满足较高的施工要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗泥剂及其制备方法，尤其涉及一种增强型抗泥剂及其制备方法，属于建筑材料中混凝土外加剂技术领域。
背景技术
聚羧酸减水剂具有掺量低、减水率高、保坍性能好、分子结构可调性强、高性能化潜力大等优点，成为第三代高性能混凝土减水剂。但是，聚羧酸减水剂在实际应用中也面临许多技术难题，其中对粘土的高度敏感性最为突出。为避免集料含泥量高对混凝土造成的负效应，目前常用的解决措施主要是对含泥量高的集料进行冲洗或超量掺加减水剂。但是，冲洗时会损害集料级配，还会增加工序，影响施工工期；超掺减水剂通常会使混凝土初始出现泌水和离析，且增加成本。
沙石材料中的泥土主要为蒙脱石土和高岭土，具有较高的比表面积和层状结构，使其优先于水泥吸附减水剂和自由水，从而导致混凝土的坍落度损失大、流变性差、耐久性和强度下降等问题。水泥水化颗粒表面主要带正电荷，而泥土颗粒表面带负电荷，因此在聚羧酸减水剂中掺加含阳离子的组分，通过静电吸附，可形成对泥土颗粒的“包覆”作用，起到良好的抗泥效果，与小分子阳离子化合物相比，阳离子聚合物作为抗泥剂具有独特优势。
抗泥剂本身的分子构型对抗泥效果的影响也受到广泛关注。星形聚合物的分子内含有大量的短支链，分子间缠绕少，分子间作用力小，其特性粘度远小于线性分子；星形聚合物具有三维球状结构，且分子间无缠绕，因此空间体积较同分子量的线性聚合物更大，具有更强的空间位阻作用，具有星形结构的抗泥剂有较高的适应性和“分散”作用。
将空间位阻较大的分子或基团引入抗泥剂可对泥土层间产生有效的“阻隔”作用，可以有效减少聚羧酸减水剂和抗泥剂进入泥土层间的量，也可较好地解决聚羧酸减水剂对泥土的适应性问题。β-环糊精(β-CD)分子结构略呈锥形，锥腔外存在大量羟基而显亲水性，锥腔内呈疏水性，其分子量为1135，空间直径为0.8nm，空穴深度约为0.7～0.8nm，具有显著的空间位阻效应。将环糊精作为功能性基团引入抗泥剂可产生良好效果。但目前检索的结果是：大多数专利描述的抗泥剂主要通过调节自身组分含量或与聚羧酸减水剂复配达到抗泥效果，很少有通过分子结构设计改变聚合物结构或采用新的聚合方法实现其优良应用性能的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种增强型抗泥剂及其制备方法。
本发明所述增强型抗泥剂，其特征在于：该抗泥剂是式(I)所示结构通式的化合物：
其中：
R1，R2，R3或R4＝H或CH3；
m表示聚合度，x，y表示单体的摩尔百分数，x＝70～100％，y＝0～30％。
本发明所述增强型抗泥剂的制备方法，是将β-环糊精酯化得到星形引发剂，引发阳离子单体(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和亲水性单体(甲基)丙烯酸羟基乙酯的原子转移自由基聚合，得到(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和(甲基)丙烯酸羟基乙酯的共聚物，进一步处理后得到固含量为20％的抗泥剂。其具体步骤如下：
(1)星形引发剂的制备：将β-环糊精与卤代酰卤在冰水浴下混合搅拌反应60～120min后，在室温下再搅拌反应24小时，反应结束后将反应液在石油醚中沉淀，即得星形引发剂，其中β-环糊精与卤代酰卤的摩尔比为1:(7～15)，卤代酰卤为2-溴异丁酰溴、2-溴丙酰溴或溴乙酰溴；
(2)抗泥剂的制备：将步骤(1)得到的星形引发剂与(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和(甲基)丙烯酸羟基乙酯溶于二甲基亚砜(DMSO)中，除氧后再加入催化剂和配体，在氮气气氛下于60～90℃反应5～10h；透析除去残留的单体和其它杂质，得到星形(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和(甲基)丙烯酸羟基乙酯共聚物，并调节得到固含量为20％，即制得增强型抗泥剂；
其中，所述的星形引发剂、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、催化剂和配体的摩尔比为1:(50～300):(10～100):(1～15):(1～15)；所述催化剂为CuBr(溴化亚铜)或CuCl(氯化亚铜)；所述配体为PMDETA(五甲基二乙烯三胺)、Me6TREN(三[2-(二甲氨基)乙基]胺)或bpy(联吡啶)。
上述增强型抗泥剂的制备方法中：步骤(2)所述的星形引发剂、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、催化剂和配体的摩尔比优选为1:(60～100):(10～50):(1～10):(1～10)。进一步的，所述星形引发剂、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、催化剂和配体的摩尔比最优选1:80:20:7:7。
上述增强型抗泥剂的制备方法中：步骤(2)所述催化剂优选CuBr(溴化亚铜)；所述配体优选PMDETA(五甲基二乙烯三胺)。
本发明以环糊精酯化产物为引发剂，利用活性聚合技术制备分子结构可控的增强型抗泥剂，提供了一种制备抗泥剂的新方法，与工业聚羧酸减水剂复配，可有效提高聚羧酸减水剂对泥土的适应性，满足较高的施工要求，具有良好的应用前景。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用ATRP技术，得到的抗泥剂结构规整，分子量可控，分子量分布窄；
2.本发明制备的抗泥剂为星形拓扑结构，可提高抗泥剂自身的分散性和对泥土的吸附能力；其中阳离子组分对泥土颗粒的包覆作用形成“保护层”，可有效抑制泥土对聚羧酸减水剂的吸附，提高混凝土的分散性；
3.与小分子相比，β-环糊精本身具有较大空间位阻，通过“阻隔”作用，使以β-环糊精为核的抗泥剂很难进入泥土的层间，同时对泥土层间形成“封堵”作用，有效抑制泥土对的聚羧酸减水剂的吸附，进一步提高了减水剂对泥土的适应性。
具体实施方式
下面通过给出的具体实施例可以进一步理解本发明，但下述实施例并不是对本发明保护范围的限定。
实施例1：
(1)星形引发剂的制备
将β-环糊精(11.35g，0.01mo)溶于60mL无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，加入到100mL三口瓶中，然后加入三乙胺(7.07g，0.07mol)作为质子吸收剂。氮气气氛下在冰水浴中搅拌0.5h。将2-溴异丁酰溴(16.1g，0.07mol)溶于10mL无水DMF，然后加入恒压滴液漏斗中，逐滴滴加到三口瓶中。滴加完毕后，氮气气氛下于室温反应24h。反应结束后将反应液过滤，将滤液置于分液漏斗中，先用饱和碳酸氢钠溶液洗涤除去残留的三乙胺盐，再用去离子水洗至中性，通过旋蒸除去大部分溶剂后滴加至冷乙醚中沉淀，过滤、洗涤、溶解、再沉淀、再过滤、再洗涤，重复三次，50℃下真空干燥过夜，即得到含端基溴的星形引发剂。
(2)抗泥剂的制备
将步骤(1)得到的星形引发剂(0.01mol)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(0.8mol)和甲基丙烯酸羟基乙酯(0.2mol)，溶于二甲亚砜(DMSO)中，混合搅拌均匀。在氮气保护下，经过冷冻-抽气-融化循环三次除氧，再加入PMDETA 0.07mol和CuBr 0.07mol，使星形引发剂、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸羟基乙酯、配体、催化剂的摩尔比为1:80:20:7:7，70℃下反应10h。将反应产物置于透析袋中，用去离子水中透析36小时(每隔12h换水一次)。将透析袋中剩余溶液浓缩，得到固含量为20％的抗泥剂，命名为P1。
(3)减水率测试
参照GB8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》，市售聚羧酸减水剂固掺量为水泥质量的0.1％、水灰比为0.29时，净浆流动度为273mm(表1)。
市售聚羧酸减水剂固掺量为水泥质量的0.1％、蒙脱土含量为水泥质量的1％、水灰比为0.29时，净浆流动度为0mm(表1)。
市售聚羧酸减水剂固掺量为水泥质量的0.1％时外加0.05％的本实施例得到的抗泥剂，蒙脱土含量为水泥质量的1％、水灰比为0.29时，净浆流动度为210mm(表1)。
实施例2：
本实施例按照实施例1相同的方式制备抗泥剂P2，区别仅在于步骤(2)中甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的量为1.0mol。
本实施例按照实施例1相同的方式测试减水率，测试结果见表1。
实施例3：
本实施例按照实施例1相同的方式制备抗泥剂P3，区别仅在于步骤(2)中甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的量为1.0mol，甲基丙烯酸羟基乙酯的量为0。
本实施例按照实施例1相同的方式测试减水率，测试结果见表1。
实施例4：
本实施例按照实施例1相同的方式制备抗泥剂P4，区别仅在于步骤(2)中甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的量为0.6mol。
本实施例按照实施例1相同的方式测试减水率，测试结果见表1。
实施例5：
本实施例按照实施例1相同的方式制备抗泥剂P5，区别仅在于步骤(2)中甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的量为0.7mol。
本实施例按照实施例1相同的方式测试减水率，测试结果见表1。
实施例6：
本实施例按照实施例1相同的方式制备抗泥剂P6，区别仅在于步骤(2)中聚合反应温度为80℃，反应时间为7h。
本实施例按照实施例1相同的方式测试减水率，测试结果见表1。
实施例7：
本实施例按照实施例1相同的方式制备抗泥剂P7，区别仅在于步骤(2)中催化剂为氯化亚铜(0.07mol)、配体为联吡啶(0.07mol)。
本实施例按照实施例1相同的方式测试减水率，测试结果见表1。
实施例8：
本实施例按照实施例1相同的方式制备抗泥剂P8，区别仅在于步骤(1)中2-溴异丁酰溴的量为23.0g(0.105mol)。
本实施例按照实施例1相同的方式测试减水率，测试结果见表1。
表1不同实施例状态下水泥净浆流动度测试结果
注：参照GB8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》，掺加市售聚羧酸减水剂后的净浆流动度系聚羧酸减水剂固掺量为水泥质量的0.1％、水灰比为0.29时测定结果；掺加市售聚羧酸减水剂、蒙脱土后净浆流动度系聚羧酸减水剂固掺量为水泥质量的0.1％、蒙脱土含量为水泥质量的1％、水灰比为0.29时测定结果；掺加市售聚羧酸减水剂、蒙脱土和抗泥剂后净浆流动度系聚羧酸减水剂固掺量为水泥质量的0.1％时外加0.05％的本实施例得到的抗泥剂，蒙脱土含量为水泥质量的1％、水灰比为0.29时测定结果。
Claims (5)
1.一种增强型抗泥剂，其特征在于：所述抗泥剂是式(I)所示结构通式的化合物：
其中：
R1，R2，R3或R4＝H或CH3；
m表示聚合度，x，y表示单体的摩尔百分数，x＝70～100％，y＝0～30％。
2.权利要求1所述增强型抗泥剂的制备方法，步骤是：
(1)星形引发剂的制备：将β-环糊精与卤代酰卤在冰水浴下混合搅拌反应60～120min后，在室温下再搅拌反应24小时，反应结束后将反应液在石油醚中沉淀，即得星形引发剂，其中β-环糊精与卤代酰卤的摩尔比为1:(7～15)，卤代酰卤为2-溴异丁酰溴、2-溴丙酰溴或溴乙酰溴；
(2)抗泥剂的制备：将步骤(1)得到的星形引发剂与(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和(甲基)丙烯酸羟基乙酯溶于二甲基亚砜(DMSO)中，除氧后再加入催化剂和配体，在氮气气氛下于60～90℃反应5～10h；透析除去残留的单体和其它杂质，得到星形(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和(甲基)丙烯酸羟基乙酯共聚物，并调节得到固含量为20％，即制得增强型抗泥剂；
其中，所述的星形引发剂、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、催化剂和配体的摩尔比为1:(50～300):(10～100):(1～15):(1～15)；所述催化剂为CuBr(溴化亚铜)或CuCl(氯化亚铜)；所述配体为PMDETA(五甲基二乙烯三胺)、Me6TREN(三[2-(二甲氨基)乙基]胺)或bpy(联吡啶)。
3.根据权利要求2所述增强型抗泥剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的星形引发剂、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、催化剂和配体的摩尔比为1:(60～100):(10～50):(1～10):(1～10)。
4.根据权利要求3所述增强型抗泥剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的星形引发剂、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、催化剂和配体的摩尔比为1:80:20:7:7。
5.根据权利要求2、3或4所述增强型抗泥剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述催化剂为CuBr(溴化亚铜)；所述配体为PMDETA(五甲基二乙烯三胺)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611020390.4A CN106519121B (zh) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 一种增强型抗泥剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611020390.4A CN106519121B (zh) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 一种增强型抗泥剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106519121A true CN106519121A (zh) | 2017-03-22 |
| CN106519121B CN106519121B (zh) | 2018-12-07 |
Family
ID=58352817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611020390.4A Active CN106519121B (zh) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 一种增强型抗泥剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106519121B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107459282A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-12 | 山东交通学院 | 一种具有缓凝作用的粘土抑制剂及其制备方法 |
| CN107474189A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-15 | 山东交通学院 | 一种保坍型粘土抑制剂及其制备方法 |
| CN107540771A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-01-05 | 山东交通学院 | 一种基于葡萄糖的保坍型抗泥剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102617811A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-08-01 | 陕西科技大学 | 两性乙烯基聚合物混凝土抗泥剂的制备方法 |
| CN103193925A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-07-10 | 奥克化学扬州有限公司 | 一种具有抗泥或耐泥性能的聚合物水溶液及其制备方法 |
| CN105016645A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-04 | 武汉理工大学 | 一种基于反插层设计的混凝土抗泥剂及其制备方法 |
-
2016
- 2016-11-21 CN CN201611020390.4A patent/CN106519121B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102617811A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-08-01 | 陕西科技大学 | 两性乙烯基聚合物混凝土抗泥剂的制备方法 |
| CN103193925A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-07-10 | 奥克化学扬州有限公司 | 一种具有抗泥或耐泥性能的聚合物水溶液及其制备方法 |
| CN105016645A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-04 | 武汉理工大学 | 一种基于反插层设计的混凝土抗泥剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 汪慧: ""不同拓扑结构聚羧酸减水剂的合成"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107459282A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-12 | 山东交通学院 | 一种具有缓凝作用的粘土抑制剂及其制备方法 |
| CN107474189A (zh) * | 2017-09-11 | 2017-12-15 | 山东交通学院 | 一种保坍型粘土抑制剂及其制备方法 |
| CN107540771A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-01-05 | 山东交通学院 | 一种基于葡萄糖的保坍型抗泥剂及其制备方法 |
| CN107474189B (zh) * | 2017-09-11 | 2020-06-23 | 山东交通学院 | 一种保坍型粘土抑制剂及其制备方法 |
| CN107459282B (zh) * | 2017-09-11 | 2020-06-30 | 山东交通学院 | 一种具有缓凝作用的粘土抑制剂及其制备方法 |
| CN107540771B (zh) * | 2017-09-11 | 2020-09-25 | 山东交通学院 | 一种基于葡萄糖的保坍型抗泥剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106519121B (zh) | 2018-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106749958A (zh) | 一种星形嵌段聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
| CN102153711B (zh) | 一种缓凝型聚羧酸减水剂的制备方法 | |
| CN103613306B (zh) | 一种含有超支化聚胺-酯结构的聚羧酸系减水剂及其制备方法 | |
| CN103333300B (zh) | 一种星型拓扑结构的聚羧酸系减水剂及其合成方法 | |
| CN106519121B (zh) | 一种增强型抗泥剂及其制备方法 | |
| CN104961373B (zh) | 一种保坍型聚羧酸系减水剂及其制备方法 | |
| CN106496447B (zh) | 一种具有高效抗泥作用的星形两性聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
| CN102690487A (zh) | 结构可控纤维素接枝共聚物/蒙脱土复合材料及制备方法 | |
| CN107722191A (zh) | 一种木糖醇改性的聚羧酸系减水剂及其合成方法 | |
| EP3844217A1 (en) | <sup2/>? <sub2/>?2?re-crosslinking particle gel for coconformance control and co <ns1:sub>2</ns1:sub>?leakage blocking | |
| CN102898061A (zh) | 聚羧酸减水剂的助剂及其制备方法 | |
| CN103087275B (zh) | 一种阳离子/非离子复合高分子抗静电剂及其制备方法 | |
| CN107459282B (zh) | 一种具有缓凝作用的粘土抑制剂及其制备方法 | |
| CN107474189B (zh) | 一种保坍型粘土抑制剂及其制备方法 | |
| CN106750046B (zh) | 一种星形两性聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
| CN105271897B (zh) | 一种高减水率的星型聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
| CN104628974A (zh) | 一种赋予膜材料pH响应性的两亲共聚物及其制备方法 | |
| CN105153357B (zh) | 一种氟封端的环氧聚合物和制备方法及其在制备疏水表面的应用 | |
| CN107540771B (zh) | 一种基于葡萄糖的保坍型抗泥剂及其制备方法 | |
| CN108623483A (zh) | 一种含联苯基的抗泥剂及其制备方法及应用 | |
| CN117658515A (zh) | 一种支化结构氧化石墨烯-聚羧酸减水剂复合材料及其制备方法 | |
| CN103709339B (zh) | 内核为微纳碳球的离子型球型聚电解质刷及其制备方法 | |
| CN106519142A (zh) | 一种分子结构可控的抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
| CN1861680A (zh) | 一种低含氟量材料及其合成方法 | |
| CN112760991B (zh) | 一种绿色化制备阴离子交换膜的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |