CN112876620A - 一种c4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法 - Google Patents
一种c4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112876620A CN112876620A CN202110271973.9A CN202110271973A CN112876620A CN 112876620 A CN112876620 A CN 112876620A CN 202110271973 A CN202110271973 A CN 202110271973A CN 112876620 A CN112876620 A CN 112876620A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reducing agent
- mixing
- synthesizing
- polycarboxylic acid
- macromonomers
- 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.)
- Pending
Links
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
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
- C08F283/065—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to unsaturated polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
-
- 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
- C04B24/2605—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing polyether side chains
-
- 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
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/38—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
-
- 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
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/40—Redox systems
-
- 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
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/302—Water reducers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明提供了一种C4‑6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，包括如下步骤：1)基础原料的制备：在反应容器一中加入大单体,水，还原剂和过氧化物，搅拌；2)A料的制备：在反应容器二加入六碳大单体和水，再加入小单体，搅拌均匀；3)B料的制备：在反应容器三加入链转移剂，还原剂和水，搅拌均匀；4)聚合反应：将反应容器一内温度控制在8‑30℃范围内，向反应容器一内滴加A料和B料，A料滴加时间为140‑160min，B料滴加时间为180‑190min，反应温度控制在22‑58℃；B料滴加完毕，保温60‑70min，加入碱液，搅拌10‑15min，得到混凝土高性能减水剂。
Description
技术领域
本发明涉及减水剂生产技术领域，具体地，涉及一种C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法。
背景技术
聚羧酸减水剂是一种新型环保的减水剂，其制备工艺是先采用不饱和单体，如烯丙醇、甲基烯丙醇和异戊烯醇等为起始剂，在碱性条件下催化，制备具有聚合物活性的聚氧化乙烯基不饱和羧酸酯，也即聚醚大单体，再利用制备好的大单体发生聚合反应制备聚羧酸减水剂。聚醚大单体占聚羧酸减水剂干剂质量的80％以上，可见，聚醚大单体是聚羧酸减水剂至关重要的基本原料。
目前常见的聚醚大单体有APEG(烯丙基聚氧乙烯醚)、HPEG(甲基烯丙醇聚氧乙烯醚)、IPEG(异戊烯基聚氧乙烯醚)、EPEG(乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚)和VPEG(4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚)五类。其中，VPEG就是C6单体。
研究表明自由基聚合反应是自由基(富电子基团)发生亲核加成反应，双键电子云密度越低，双键反应活性越高。然而，双键活性受空间位阻和所连基团电子效应影响，其中甲基为供电子基团，-O-和酯基为吸电子基团。基于此上述聚醚大单体反应活性由高到低应该是EPEG＞VPEG＞APEG＞HPEG＞IPEG，反应活性高意味着反应条件不苛刻(可低温聚合)，也意味着不好控制。例如：VPEG的聚合反应温度一般为10-35℃，实验表明：相同原料配比下，反应温度不同，其反应分散性能的流动度指标有明显的变化。如下表1所示为同一原料配比，不同反应温度下，VPEG聚合反应所得，聚羧酸减水剂的流动度。
表1同一原料配比，不同反应温度下，VPEG聚合反应产物的流动度
| 试验号 | 滴加开始温度 | 最高温度 | 流动度 |
| 1 | 8 | 25 | 220 |
| 2 | 10 | 25 | 220 |
| 3 | 15 | 30 | 210 |
| 4 | 20 | 35 | 185 |
| 5 | 25 | 38 | 160 |
| 6 | 30 | 35 | 160 |
聚羧酸减水剂生产过程中，在为了保证聚羧酸减水剂的分散性能，通常采用冷冻水进行冷却控制温度，这会增加生产过程的能耗，特别是夏季，其能耗极大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，采用六碳大单体与四碳和/或五碳单体制造聚羧酸高性能减水剂，该方法在常温条件下即可进行，生产的聚羧酸高性能减水剂流动度好、减水率高、塌落度损低。
本发明的技术方案如下：一种C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，包括如下步骤：
1)基础原料的制备：在反应容器一中加入大单体TPEG或HPEG和水(去离子水或自来水)，搅拌；加入还原剂和过氧化物，搅拌10-15分钟；
2)A料的制备：在反应容器二加入六碳大单体(VPEG\EPEG\GPEG)和水，搅拌至透明，再加入小单体，搅拌均匀，待用；
3)B料的制备：在反应容器三加入链转移剂，还原剂和水，搅拌均匀，待用；
4)聚合反应：将反应容器一内温度控制在8-30℃范围内，向反应容器一内滴加A料和B料，A料滴加时间为140-160min，B料滴加时间为180-190min，反应温度控制在22-58℃；B料滴加完毕，保温60-70min，加入碱液，搅拌10-15min，得到混凝土高性能减水剂。
所述基础原料中，各组分的质量百分含量为：大单体52.55％-59.31％,水39.54％-46.72％还原剂0.79％-1.33％，过氧化物0.36％-1.72％；
所述A料中，各组分的质量百分含量为：六碳大单体18.02％-51.28％,水40.94％-63.06％,小单体7.70％-18.92％；
所述B料中，各组分的质量百分含量为：链转移剂0.1％-1.04％，还原剂0.5-1.46％,水97.66％-9.4％。
合成的所述聚羧酸高性能减水剂的各原料用量的质量百分比为：所述基础原料：39.5％-60.43％；所述A料19.58％-44.15％；所述B料13.03％-19.82％；所述碱液1.13％-2.39％。
所述还原剂为L-抗坏血酸，甲醛合次亚硫酸氢钠，焦亚硫酸钠中的一种或数种组合。
所述过氧化物为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或数种组合。
所述小单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸的一种或多数种组合。
所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙胺中的一种或数种组合。
本发明的有益效果为：本发明所述制备的聚羧酸高性能减水剂，在常温条件下即可进行反应，生产的聚羧酸高性能减水剂流动度好、减水率高、塌落度损低，抗压强度合格，其含量高。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一一种C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，包括如下步骤：
1)在反应容器一中加入大单体HPEG-3000 150g和水100g，搅拌；加入L-抗坏血酸2g和过硫酸铵0.9g，搅拌10-15分钟；
2)A料的制备：在反应容器二加入六碳大单体VPEG-3000 50g和水100g，搅拌至透明，再加入丙烯酸22g，搅拌均匀，待用；
3)B料的制备：在反应容器三加入链转移剂巯基丙醇0.17g，还原剂L-抗坏血酸0.3g和水65g，搅拌均匀，待用；
4)聚合反应：将反应容器一内温度控制在8-30℃范围内，向反应容器一内滴加A料和B料，A料滴加时间为140-160min，B料滴加时间为180-190min，反应温度控制在22-58℃；B料滴加完毕，保温60-70min，加入质量浓度32％的NaOH，搅拌10-15min，得到混凝土高性能减水剂。
实施例二一种C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，包括如下步骤：
1)在反应容器一中加入大单体HPEG-2400 100g和水70g，搅拌；加入L-抗坏血酸1.5g和双氧水3g，搅拌10-15分钟；
2)A料的制备：在反应容器二加入六碳大单体VPEG-3000 100g和水80g，搅拌至透明，再加入甲基丙烯酸15g，搅拌均匀，待用；
3)B料的制备：在反应容器三加入链转移剂巯基乙酸0.17g，还原剂L-抗坏血酸0.5g和水66g，搅拌均匀，待用；
4)聚合反应：将反应容器一内温度控制在8-30℃范围内，向反应容器一内滴加A料和B料，A料滴加时间为140-160min，B料滴加时间为180-190min，反应温度控制在22-58℃；B料滴加完毕，保温60-70min，加入质量浓度32％的NaOH，搅拌10-15min，得到混凝土高性能减水剂。
实施例三一种C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，包括如下步骤：
1)在反应容器一中加入大单体TPEG-3000 120g和水70g，搅拌；加入甲醛合次亚硫酸氢钠3g和过硫酸钠2g，搅拌10-15分钟；
2)A料的制备：在反应容器二加入六碳大单体VPEG-3000 80g和水70g，搅拌至透明，再加入甲基丙烯酸21g，搅拌均匀，待用；
3)B料的制备：在反应容器三加入链转移剂巯基乙胺0.1g，还原剂甲醛合次亚硫酸氢钠0.5g和水100g，搅拌均匀，待用；
4)聚合反应：将反应容器一内温度控制在8-30℃范围内，向反应容器一内滴加A料和B料，A料滴加时间为140-160min，B料滴加时间为180-190min，反应温度控制在22-58℃；B料滴加完毕，保温60-70min，加入质量浓度32％的NaOH，搅拌10-15min，得到混凝土高性能减水剂。
实施例四一种C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，包括如下步骤：
1)在反应容器一中加入大单体TPEG-2400 180g和水160g，搅拌；加入焦亚硫酸钠0.5g和过硫酸钾2g，搅拌10-15分钟；
2)A料的制备：在反应容器二加入六碳大单体VPEG-3000 20g和水70g，搅拌至透明，再加入甲基丙烯酸21g，搅拌均匀，待用；
3)B料的制备：在反应容器三加入链转移剂巯基丙酸0.9g，还原剂甲醛合次亚硫酸氢钠1.5g和水100g，搅拌均匀，待用；
4)聚合反应：将反应容器一内温度控制在8-30℃范围内，向反应容器一内滴加A料和B料，A料滴加时间为140-160min，B料滴加时间为180-190min，反应温度控制在22-58℃；B料滴加完毕，保温60-70min，加入质量浓度32％的NaOH，搅拌10-15min，得到混凝土高性能减水剂。
为了检测验证本申请用C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的性能，按GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性检测方法》和GB8076-2008《混凝土外加剂》对其性能进行检测。检测结果如下表1所示，其中，流动度检测：W/C＝0.29；折固掺量：0.1％；混凝土性能检测：折固掺量0.18％。
表1实施例1所制备的聚羧酸高性能减水剂的性能检测结果
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)基础原料的制备：在反应容器一中加入大单体TPEG或HPEG和水(去离子水或自来水)，搅拌；加入还原剂和过氧化物，搅拌10-15分钟；
2)A料的制备：在反应容器二加入六碳大单体(VPEG\EPEG\GPEG)和水，搅拌至透明，再加入小单体，搅拌均匀，待用；
3)B料的制备：在反应容器三加入链转移剂，还原剂和水，搅拌均匀，待用；
4)聚合反应：将反应容器一内温度控制在8-30℃范围内，向反应容器一内滴加A料和B料，A料滴加时间为140-160min，B料滴加时间为180-190min，反应温度控制在22-58℃；B料滴加完毕，保温60-70min，加入碱液，搅拌10-15min，得到混凝土高性能减水剂。
2.根据权利要求1所述的C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，其特征在于，所述基础原料中，各组分的质量百分含量为：大单体52.55％-59.31％,水39.54％-46.72％还原剂0.79％-1.33％，过氧化物0.36％-1.72％。
3.根据权利要求1所述的C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，所述A料中，各组分的质量百分含量为：六碳大单体18.02％-51.28％,水40.94％-63.06％,小单体7.70％-18.92％。
4.根据权利要求1所述的C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，所述B料中，各组分的质量百分含量为：链转移剂0.1％-1.04％，还原剂0.5-1.46％,水97.66％-9.4％。
5.根据权利要求1所述的C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，合成的所述聚羧酸高性能减水剂的各原料用量的质量百分比为：所述基础原料：39.5％-60.43％；所述A料19.58％-44.15％；所述B料13.03％-19.82％；所述碱液1.13％-2.39％。
6.根据权利要求1所述的C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，所述还原剂为L-抗坏血酸，甲醛合次亚硫酸氢钠，焦亚硫酸钠中的一种或数种组合。
7.根据权利要求1所述的C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，所述过氧化物为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或数种组合。
8.根据权利要求1所述的C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，所述小单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸的一种或多数种组合。
9.根据权利要求1所述的C4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法，所述链转移剂为巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙胺中的一种或数种组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110271973.9A CN112876620A (zh) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | 一种c4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110271973.9A CN112876620A (zh) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | 一种c4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112876620A true CN112876620A (zh) | 2021-06-01 |
Family
ID=76042438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110271973.9A Pending CN112876620A (zh) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | 一种c4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112876620A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110894263A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-03-20 | 佳化化学(上海)有限公司 | 一种聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
| CN110922122A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-27 | 中建商品混凝土有限公司 | 一种低水化热高强大体积混凝土及其制备方法 |
-
2021
- 2021-03-12 CN CN202110271973.9A patent/CN112876620A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110894263A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-03-20 | 佳化化学(上海)有限公司 | 一种聚羧酸减水剂及其制备方法和应用 |
| CN110922122A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-27 | 中建商品混凝土有限公司 | 一种低水化热高强大体积混凝土及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102660037B (zh) | 一种超缓释型酯醚交联类聚羧酸减水剂的制备方法 | |
| CN108948288B (zh) | 一种采用羧基功能单体的交联型聚羧酸减水剂制备方法 | |
| CN112898501A (zh) | 一种低坍落度型减水剂及其制备方法 | |
| CN102627743A (zh) | 一种高固含量聚羧酸减水剂的制备方法 | |
| CN107200839B (zh) | 一种甲基烯丙醇无规聚醚及其制备方法 | |
| CN106632881A (zh) | 一种低减水高保坍型聚羧酸减水剂母料 | |
| CN111592264A (zh) | 一种双羧基磺酸基聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
| CN101905960B (zh) | 一种双长支链聚羧酸减水剂及其制备工艺 | |
| CN107759742B (zh) | 一种聚羧酸减水剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN106916292A (zh) | 一种聚氧烷基醚及其制备方法、由其所得的聚羧酸减水剂及制备方法 | |
| CN112960931A (zh) | 一种低水化热缓凝性大体积混凝土用减水剂及其制备方法 | |
| CN112876620A (zh) | 一种c4-6大单体混合合成聚羧酸高性能减水剂的方法 | |
| CN111333787A (zh) | 一种梯度释放型的长效保坍聚羧酸减水剂及其制备和应用 | |
| CN112898505B (zh) | 一种内交联型减水剂及其制备方法 | |
| CN112708052B (zh) | 一种醚类降粘型水化调节剂及其制备方法 | |
| CN104031218A (zh) | 长链聚羧酸系减水剂 | |
| CN112694278A (zh) | 一种磺酸聚醚型水泥助磨剂及其制备方法 | |
| TWI667262B (zh) | 常溫合成之高保塑羧酸型強塑劑及其製備方法 | |
| CN112812240B (zh) | 一种超保坍后增强型保坍剂及其制备方法 | |
| CN105504183A (zh) | 一种醚类聚羧酸减水剂的合成方法 | |
| CN112898503B (zh) | 一种预制构件早强型混凝土减水剂及其制备方法 | |
| CN109535344B (zh) | 一种保坍型聚羧酸减水剂的制备方法 | |
| CN112920339B (zh) | 一种抗泥型混凝土用低分子量聚合物及其制备方法 | |
| CN112390918B (zh) | 一种聚羧酸超塑化剂及其制备方法 | |
| CN112961289B (zh) | 一种高耐久型减水剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210601 |