专利名称:一种聚羧酸减水剂酯化的方法梳状聚羧酸水溶性高分子,即聚羧酸高效减水剂,是一种用途广泛的水泥超塑化 剂,目前已经在工程领域得到普遍使用。其特点1、掺量低,减水率高,节约水泥。掺量一般 占胶凝材料总量的0. 5% 1. 3%,因其对水泥粒子的分散能力强,减水率大大超过普通减 水剂,与粉煤灰配合使用,使得水胶比较低,适应配制中、高强度的高性能混凝土。与普通减 水剂一样在减水的同时减少水泥用量,可以提高经济效益。2、混凝土流动性大,坍损小。由 于聚羧酸系高效减水剂良好的分散稳定性,使得所配制的流动性混凝土经时损失小,弥补 了常用萘系高效减水剂配制的混凝土坍落度损失大、易泌水等方面的缺陷,与粉煤灰配合 使用,减水剂的小掺量即可获得优异的流动性,适应各种施工工艺要求,特别对于泵送混凝 土不易发生堵管现象。3、配制的混凝土适用范围广,对施工环境温度要求低。用聚羧酸系 高效减水剂配制的混凝土,其流动性大,易于浇筑密实,比普通混凝土密实度、强度有大幅 度的提高,而且使混凝土抗渗抗裂的性能得到改善,并且可以大掺量使用粉煤灰,这样可以 减小混凝土水化热,另外聚羧酸系高效减水剂的保塑功能比普通萘系减水剂要好,适宜大 体积混凝土及夏季施工,对于冬季施工,因为水胶比较低,聚合物形成的空间柔性网络,提 高了混凝土拌合物的粘聚力,使得混凝土早期抗冻性能增强,在室外气温不是很低的情况 下可以正常施工。在该产品生产过程中,使用甲基丙烯酸(MAA)或者丙烯酸(AA)与一定摩尔比的端 甲基聚乙二醇(MPEG)进行酯化,得到聚合所需要的不饱和酯大单体。酯化过程中,通常使 用质子酸作为酯化的催化剂,如浓硫酸、甲基苯磺酸、苯磺酸、等,这些催化剂虽然都有较 好的催化效果,但不同程度地存在反应时间长、转化率低、所需要的MAA或者AA摩尔比较 大,对合成单体的选择受局限等不利之处。
为克服上述现有技术中的不足,本发明用于聚羧酸减水剂酯化的催化剂硫酸氢 钠,通过研究发现,由于硫酸氢钠易溶于水,其水溶液呈强酸性,用量少且反应温和,用作甲 基丙烯酸(MAA)或者丙烯酸(AA)与端甲基聚乙二醇(MPEG)的酯化反应,该催化剂价廉易 得,又是晶体,保管使用方便,对设备腐蚀和环境污染小,催化活性高,可直接使用,替代浓 硫酸、甲基苯磺酸、苯磺酸取得较好效果。本发明的一种聚羧酸减水剂酯化的方法,按照下述步骤进行(1)酯化反应将足够用量的MPEG —定的温度下融化,加入酯化釜,加入复合 阻聚剂,充分搅拌后,加入不饱和羧酸,向釜内通N2置换掉空气,加入催化剂硫酸氢钠, 在氮气保护下,升温至110-120°C ;保温反应3-5小时后,降温至50°C备用,其中所述的复合阻聚剂为吩噻嗪与对苯二酚按照质量比为1 1的混合物,其中所述的不饱和 羧酸为甲基丙烯酸或者丙烯酸,其中复合阻聚剂不饱和羧酸硫酸氢钠的质量比为 1.0-2. 5 150-300 3-14 ;(2)聚合反应将酯化物稀释到浓度为40%,与引发剂溶液同时滴加入85_90°C聚 合釜中,滴加时间控制在2. 5-5小时;升温至90-95°C,保温0. 5-1小时;降温至45°C ;其中 所述的引发剂溶液浓度为40%过硫酸钾水溶液;(3)中和用一定量的NaOH溶液,加入反应釜中,调节pH6 8。本发明的优点根据上述方法制备的高效混凝土外加剂的特点,催化剂价廉易得, 又是晶体,保管使用方便,对设备腐蚀和环境污染小,催化活性高。下面通过实例进一步阐述本发明,但不限于本发明。本发明公开了聚羧酸减水剂酯化的方法,按照下述步骤进行(1)酯化反应将足够用量的端甲基聚乙二醇一定的温度下融化,加入酯化釜,加入复合阻聚剂,充分搅拌后,加入不饱和羧酸,向釜内通N2置换掉空气,加入催化剂硫酸氢钠,在氮气保护下,升温至110-120℃;保温反应3-5小时后,(2)聚合反应将酯化物稀释到浓度为40%,与引发剂溶液同时滴加入85-90℃聚合釜中,滴加时间控制在2.5-5小时;升温至90-95℃,保温0.5-1小时;降温至45℃;(3)中和用一定量的NaOH溶液,加入反应釜中,调节pH6~8。本发明的催化剂价廉易得,又是晶体,保管使用方便,对设备腐蚀和环境污染小,催化活性高。
一种聚羧酸减水剂酯化的方法
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