聚羧酸鹽類高效減水劑的原料與合成工藝

    本文介紹目前國外聚羧酸系高效減水劑合成的主要三種方法，供大家參考，如果需要進(jìn)一步合作請(qǐng)與本網(wǎng)聯(lián)系。

    （一）可聚合單體直接共聚

    這種合成方法一般首先需制備具有聚合活性的大單體，如甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，然后將一定配比的單體混合在一起直接采用溶液聚合而得成品。這種合成工藝的關(guān)鍵在于活性大單體的合成，中間需經(jīng)比較繁瑣的分離純化過程，成本較高。

    日本采用短鏈甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、長(zhǎng)鏈甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸三種單體直接共聚合成了一種坍落度保持性好的混凝土外加劑。其典型的合成示例如下：在裝有溫度計(jì)、攪拌器、滴液漏斗、N₂導(dǎo)人管和回流冷凝管的玻璃反應(yīng)容器中，裝入500 份水（質(zhì)量份，下同），攪拌下通N₂除氧，在N₂氣保護(hù)下加熱到和攝氏80度，接著在4小時(shí)內(nèi)滴加混合了250份短鏈甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯（EO加成摩爾數(shù)為4 個(gè)）、50份長(zhǎng)鏈甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯（EO 加成摩爾數(shù)為23個(gè)）、200 份甲基丙烯酸、150 份水和13.5份鏈轉(zhuǎn)移劑3-硫代乳酸的單體水溶液以及40 份10%過硫酸按水溶液。滴加完畢后，再在1h 內(nèi)滴加10份10%過硫酸鉸水溶液并保溫1h，得到重均相對(duì)分子質(zhì)量為15000 的聚合物水溶液為最終成品。

    （二）聚合后功能化法

    該方法主要利用現(xiàn)有聚合物進(jìn)行改性，通常采用已知分子量的聚羧酸，在催化劑的作用下與聚醚在較高溫度下通過酯化反應(yīng)進(jìn)行接技，形成接技共聚物。這種方法受現(xiàn)成的聚羧酸產(chǎn)品種類和規(guī)格的限制，調(diào)整組成和分子量比較困難。此外，制備過程中聚羧酸和聚醚的相容性不好，酯化實(shí)際操作困難，伴隨酯化的不斷進(jìn)行，水分不斷逸出，也易出現(xiàn)相分離現(xiàn)象。

    典型合成工藝：以烷氧基胺H₂N（BO）—R 為反應(yīng)物與聚授酸接技出（BO 代表氧化烯基團(tuán)，n 為整數(shù)，R為C1~C4 烷基），利用聚羧酸在烷氧基胺中的可溶性，使酷亞胺化進(jìn)行得比較徹底。反應(yīng)時(shí)，胺反應(yīng)物加量一般為—COOH 摩爾數(shù)的10%~20%。先將反應(yīng)混合物加熱到高于150C^o，反應(yīng)1.5~3h，然后降溫到100%~130%,加入催化劑反應(yīng)1.5~3h即可得所需產(chǎn)品.

   （三）原位聚合與接枝方法

    該方法克服了聚合后功能化法的缺點(diǎn)。以聚醚作為羧酸類不飽和單體的反應(yīng)介質(zhì)。反應(yīng)集聚合與酯化于一體，避免了聚羧酸與聚醚相容性不好的問題。

    典型制備工藝：將丙烯酸單體、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑的混合液逐步滴加到裝有相對(duì)分子質(zhì)量2000 的甲氧基聚乙二醇的水溶液中，60C^o下反應(yīng)45min后，升溫到120C^o在N₂保護(hù)下不斷除去水分（約50min），加入催化劑升溫到165C^o,反應(yīng)1h,進(jìn)一步接枝得到成品。

    這種方法雖然可以控制聚合物的分子量，但主鏈一般也只能選擇含—COOH基團(tuán)的單體，否則很難接技，且這種接枝反應(yīng)是個(gè)可逆平衡反應(yīng)，反應(yīng)前體系中已有大量的水存在，其接枝度不會(huì)很高且難以控制。這種方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，缺點(diǎn)是分子設(shè)計(jì)比較困難。