有效
一种多吸附基团中间体,其聚合物的制备方法和应用
周栋梁、刘加平、冉千平、杨勇、严涵、翟树英、李申桐
江苏苏博特新材料股份有限公司
摘要
本发明提供了一种多吸附基团中间体,其聚合物及其制备方法,所述多吸附基团中间体通过(甲基)丙烯酸发生自聚或者共聚,并与巯基乙醇进行酯化获得,其进行聚合获得多吸附基团中间体的聚合物,所述聚合物的吸附基团集中,且独立于分散链段,解决常规聚羧酸超塑化剂吸附基团被侧链连接位点分隔造成相对分散度较大而导致吸附能力不足的问题,也为避免超大分子量反应性聚醚的活性偏低造成转化率偏低的问题。
1.一种多吸附基团中间体,其特征在于,其结构符合如下通式(1):其中R 1 代表H或者CH 3 ;a、b、c的取值满足(a+b+c)值为5~100的整数,且b的取值范围为1~3的任意数值。
2.根据权利要求1所述的多吸附基团中间体,其特征在于,(a+b+c)值为10~70。
3.根据权利要求1所述的多吸附基团中间体,其特征在于,(a+b+c)值为20~50。
4.权利要求1-3中的任一项所述的多吸附基团中间体的制备方法,其特征在于,通过单体B在甲苯作为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂,巯基丙酸作为链转移剂,进行聚合;继而在对甲苯磺酸作为催化剂,甲苯作为带水剂的条件下,与单体C进行酯化反应而得到;单体B是甲基丙烯酸或丙烯酸,两种单体单独使用或者两种以任意比例的混合物形式使用;单体C为巯基乙醇。
5.使用权利要求1所述的多吸附基团中间体的聚合物,其特征在于,以多吸附基团中间体中密集的阴离子基团提供吸附能力;小分子量聚醚共聚得到支化聚合物链段提供分散能力;多吸附基团中间体通过自身的链转移效应与侧链支化聚合物链段相连接;所述多吸附基团中间体的聚合物的吸附基团的位置和提供空间位阻的链段位置各自独立;小分子量聚醚是指重均分子量在5000以下的不饱和聚醚;所述多吸附基团中间体的聚合物分子结构符合如下通式(4):其中a、b、c代表多吸附基团中间体中单体B对应的重复单元数,其中b同时代表单体C对应结构单元的数量;d代表单体D对应的的重复单元数,p为单体D中环氧基团的重复单元数;e代表单体E对应的重复单元数;R 1 ~R 5 分别为单体中的官能基团;R6为聚合反应完成后中和反应阶段带入的碱金属离子或胺基。
6.权利要求5所述的多吸附基团中间体的聚合物的制备方法,其特征在于,由单体D、单体E和多吸附基团中间体A在水溶液中、在氧化还原引发剂存在的条件下进行聚合反应,反应结束后用碱性物质中和得到的;单体D、单体E和多吸附基团中间体A的摩尔比为1:1~3:0.02~0.15;单体D用通式(2)表示:通式(2)中,R 2 代表H或者CH 3 ;R 3 是H或1~4个碳原子的烷基,X=O、CH 2 O、CH 2 CH 2 O或者 p为环氧乙烷的平均加成摩尔数,其为10~110的整数;单体E用通式(3)表示:通式(3)中R 4 代表H或者CH 3 ;R 5 是NH 2 、 所述的氧化还原引发剂中氧化剂为质量浓度为30%的过氧化氢,还原剂为L-抗坏血酸;氧化剂用量占单体D和单体E总摩尔数的0.5~10%,还原剂用量占单体D和单体E总摩尔数的0.2~5%;该氧化还原体系中氧化剂在反应开始前加入到反应容器中,还原剂的水溶液在反应开始后以滴加的方式加入到反应容器中。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述通式(3)中,单体E在分子结构中无阴离子吸附基团。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述单体D选自乙烯基聚乙二醇醚、烯丙基聚乙二醇醚、3-丁烯-1-醇基聚乙二醇醚、甲代烯丙基聚乙二醇醚、3-甲基-3-丁烯-1-醇基聚乙二醇醚、甲氧基封端的乙烯基聚亚烷基乙二醇醚、乙氧基封端的乙烯基聚亚烷基乙二醇醚、丙氧基封端的乙烯基聚亚烷基乙二醇醚、丁氧基封端的乙烯基聚亚烷基乙二醇醚、甲氧基封端的烯丙基聚亚烷基乙二醇醚、乙氧基封端的烯丙基聚亚烷基乙二醇醚、丙氧基封端的烯丙基聚亚烷基乙二醇醚、丁氧基封端的烯丙基聚亚烷基乙二醇醚、甲氧基封端的3-丁烯-1-醇基聚亚烷基乙二醇醚、乙氧基封端的3-丁烯-1-醇基聚亚烷基乙二醇醚、丙氧基封端的3-丁烯-1-醇基聚亚烷基乙二醇醚、丁氧基封端的3-丁烯-1-醇基聚亚烷基乙二醇醚、甲氧基封端的甲代烯丙基聚亚烷基乙二醇醚、乙氧基封端的甲代烯丙基聚亚烷基乙二醇醚、丙氧基封端的甲代烯丙基聚亚烷基乙二醇醚、丁氧基封端的甲代烯丙基聚亚烷基乙二醇醚、甲氧基封端的3-甲基-3-丁烯-1-醇基聚亚烷基乙二醇醚、乙氧基封端的3-甲基-3-丁烯-1-醇基聚亚烷基乙二醇醚、丙氧基封端的3-甲基-3-丁烯-1-醇基聚亚烷基乙二醇醚、丁氧基封端的3-甲基-3-丁烯-1-醇基聚亚烷基乙二醇醚、甲氧基封端的(甲基)丙烯酸聚亚烷基乙二醇酯、乙氧基封端的(甲基)丙烯酸聚亚烷基乙二醇酯、丙氧基封端的(甲基)丙烯酸聚亚烷基乙二醇酯或者丁氧基封端的(甲基)丙烯酸聚亚烷基乙二醇酯中的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物;单体E可选自(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯中的一种或两种以上任意比例的混合物。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述多吸附基团中间体的聚合物的重均分子量为5,000~100,000。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,单体D和氧化剂则在反应开始前加入到反应容器中,单体E、多吸附基团中间体A和还原剂的水溶液在反应开始后以滴加的形式加入到反应容器中,聚合反应中,控制聚合浓度为30~60wt%和聚合温度为30~60℃下进行,单体E、多吸附基团中间体A和还原剂的水溶液滴加时间控制在2~6h,聚合反应时间控制在5~10h;聚合反应结束后,向反应产物中加入碱性化合物调整pH值为6~8,所述的碱性化合物选择氨水、有机胺、单价金属或者二价金属的氢氧化物或其碳酸盐。
11.权利要求5所述的多吸附基团中间体的聚合物的应用方法,其特征在于,作为混凝土的聚羧酸系超分散剂使用,其量为水泥混凝土胶材总质量的0.03~0.4%。
暂无引用专利




