有效
一种胺化聚醚,其含亚磷酸基团的缩聚物的制备方法及其作为水泥分散剂的应用
王衍伟、范士敏、亓帅、王涛、马建峰、王兵、韩正、冉千平、刘加平
江苏苏博特新材料股份有限公司
王
王衍伟
机构 暂无技术领域 暂无
范
范士敏 专利 77
江苏苏博特新材料股份有限公司聚醚有效组分特性有机添加剂
亓
亓帅 专利 91
江苏苏博特新材料股份有限公司聚醚有效组分特性有机添加剂
王
王涛 专利 154
江苏苏博特新材料股份有限公司聚醚有效组分特性有机添加剂
马
马建峰 专利 78
江苏苏博特新材料股份有限公司有效组分特性聚醚有机添加剂
王
王兵 专利 58
江苏苏博特新材料股份有限公司有效组分特性有机添加剂其他反应高分子
韩
韩正 专利 57
江苏苏博特新材料股份有限公司有效组分特性有机添加剂其他反应高分子
冉
冉千平 专利 577
东南大学聚醚水泥陶瓷耐火材料有效组分特性

刘加平 专利 571
东南大学有机添加剂无机有效成分水泥陶瓷耐火材料
摘要
本发明公开了一种胺化聚醚,其含亚磷酸基团的缩聚物的制备方法及其作为水泥分散剂的应用。所述胺化聚醚具有空间位阻和亲疏水性的聚醚链段,其一端为甲氧基封端;另一端为胺类单体封端,聚醚链段连接在胺类单体的伯胺基N‑H或者仲胺基N‑H上,呈现无规接枝的特点。使用所述胺化聚醚接枝在酚类单体的苯环上构成的缩聚单体以及醛类单体和亚磷酸进行缩聚反应,得到一种亚磷酸化的缩聚物,可作为水泥分散剂使用,具有较好的分散效果。
1.一种含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物,其特征在于,其结构构型呈梳型结构,以缩聚单体中的苯环之间的缩合而成的链段为主链;以缩聚单体中接枝在苯环上的聚醚链段为侧链,聚醚链段由环氧乙烷均聚或者环氧乙烷与环氧丙烷共聚合成,且靠近苯环的聚醚链段末端为胺类单体构成的结构单元,亚磷酸吸附基团接枝在胺类单体结构单元上;亚磷酸吸附基团在聚醚侧链上的分布为嵌段结构分布,聚醚侧链在主链上的分布为无规结构分布;其结构式如下: (V)a代表胺化聚醚中的-CH 2 CH 2 NH-结构单元数,为1~45之间的整数;b代表接枝的聚醚侧链中环氧乙烷的结构单元数,为10~150之间的整数;c代表接枝的聚醚侧链中环氧丙烷的结构单元数,同样为整数,可以为0,且最多不超过环氧乙烷结构单元数b的20%;所述含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物的分子量在10000~50000之间;所述胺化聚醚的结构特征为:具有空间位阻和亲疏水性的聚醚链段,其一端为甲氧基封端;另一端为胺类单体封端,聚醚链段连接在胺类单体的伯胺基NH 2 或者仲胺基N-H上,呈现无规接枝的特点;其结构式如下: (I)其中,a代表胺化聚醚中的-CH 2 CH 2 NH-结构单元数,为1~45之间的整数;b代表接枝的聚醚侧链中环氧乙烷的结构单元数,为10~150之间的整数;c代表接枝的聚醚侧链中环氧丙烷的结构单元数,同样为整数,可以为0,且最多不超过环氧乙烷结构单元数b的20%。
2.根据权利要求1所述的含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物,其特征在于,所述胺化聚醚的制备方法,使用胺类单体与氯代聚醚进行胺化反应,得到所述胺化聚醚;所述胺类单体与氯代聚醚的摩尔比为1:(1.00~1.10);所述胺类单体具有如下式所示结构: (II);所述氯代聚醚具有如下结构: (III);a代表胺化聚醚中的-CH 2 CH 2 NH-结构单元数,为1~45之间的整数;b代表接枝的聚醚侧链中环氧乙烷的结构单元数,为10~150之间的整数;c代表接枝的聚醚侧链中环氧丙烷的结构单元数,同样为整数,可以为0,且最多不超过环氧乙烷结构单元数b的20%。
3.根据权利要求2所述的含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物,其特征在于,所述胺类单体为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺,聚乙烯亚胺中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物,其特征在于,所述氯代聚醚的制备方法,由单烷氧基聚醚和氯代亚砜(SOCl 2 )反应得到具有氯代结构的氯代聚醚。
5.根据权利要求2,3,或4中的任意一项所述的含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物,其特征在于,所述胺类单体与氯代聚醚的反应,以水为反应介质,水的用量为氯代聚醚和胺类单体总质量的30wt%~60wt%,反应温度为100~140摄氏度,反应时间为8~15小时。
6.权利要求1所述的含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物的制备方法,其特征在于,首先利用胺化聚醚、酚类单体与醛类单体合成具有缩合活性位点的缩聚单体,然后将缩聚单体、亚磷酸和醛类单体进行反应;具体为下述步骤:(1) 缩聚单体的制备:将胺化聚醚、酚类单体与醛类单体进行缩合反应,得到缩聚单体;(2) 在催化剂存在条件下,将步骤(1)所得的缩聚单体、亚磷酸、醛类单体进行缩聚反应,得到含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物;前述反应中:酚类单体:醛类单体:胺化聚醚的摩尔比为1:(1.00~1.20):1;前述缩聚单体、亚磷酸、醛类单体的摩尔比为1:(1.00~1.05)(a+1):(1.00~1.20)(a+2);步骤(1)中所述缩聚单体的结构如下式所示,根据缩合反应规律,胺化聚醚接枝在酚类单体上的酚羟基的对位; (IV)a代表胺化聚醚中的-CH 2 CH 2 NH-结构单元数,为1~45之间的整数;b代表接枝的聚醚侧链中环氧乙烷的结构单元数,为10~150之间的整数;c代表接枝的聚醚侧链中环氧丙烷的结构单元数,同样为整数,可以为0,且最多不超过环氧乙烷结构单元数b的20%;步骤(1)中所述酚类单体为苯酚;步骤(2)中所述催化剂为强酸性均相催化剂或者非均相催化剂;强酸性均相催化剂选自浓盐酸、浓硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、磷酸中的任意一种;非均相催化剂选自NKC-9强酸性阳离子树脂,Amberlyst-15强酸性阳离子树脂中的任意一种;步骤(2)中所述醛类单体为甲醛。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述缩聚单体的制备反应,先加入酚类单体,然后加入胺化聚醚,最后加入醛类单体。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(1)中所述缩聚单体的制备反应在碱性条件下进行,胺化聚醚本身既是反应物又是碱性催化剂。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述的反应,醛类单体的滴加温度在60~80℃之间,滴加时间在2~4 h;滴加完成后的保温温度在80~130℃之间,保温反应时间在2~6h。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述反应;在室温水浴冷却和机械搅拌条件下,以缩聚单体打底,首先加入催化剂,然后亚磷酸,最后醛类单体采用滴加的方式加入上述反应体系。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述反应,通过控制缩聚反应时间,控制缩聚单体的缩合度,从而控制缩聚反应物的分子量,由于在缩聚反应过程中同时存在胺基的亚磷酸化反应,使用油浴或者电加热装置将反应体系加热到100~140摄氏度,保持反应时间为2~10小时,得到含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物。
12.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,催化剂的用量与胺化聚醚等质量;此外,步骤(2)中不再额外加入反应溶剂水,反应体系中的水为步骤(1)和醛类单体引入,以保证反应体系在较高的反应浓度进行,提高反应转化率。
13.权利要求1所述含亚磷酸基团的胺化聚醚的缩聚物的应用,其特征在于,其作为水泥分散剂应用。
暂无引用专利



