[00143368]高活性保坍型聚羧酸减水剂大单体异戊烯醇无规聚醚的工艺研究及产业化

本项目产品来自浙江绿科安化学有限公司自选项目环保多元型聚羧酸减水剂高分子异戊烯醇聚醚的制备工艺研究。 混凝土外加剂使混凝土步入了高性能时代。减水剂作为混凝土外加剂最重要的组成部分,占外加剂总用量的 80％以上。目前市场上应用的减水剂包括萘系、氨基磺酸盐、脂肪族以及聚羧酸等诸多品种,由于梳型聚羧酸系减水剂通过主链活性基团锚固在水泥颗粒表面的时间,溶剂化的侧链则向水中伸展,使水泥表面形成空间立体结构,从而对水泥粒子起颗粒产生分散保持作用。聚羧酸减水剂主要由聚醚大单体和小分子单体组成,其中聚醚大单体作为基材约占聚羧酸减水剂干剂的80％,对聚羧酸减水剂性能起着主导性影响。 异戊烯醇无规醚作为聚羧酸减水剂大单体,根据减水剂对水泥分散原理,有以下2点优势：1)产品中含有高活性的双键;易与（甲基）丙烯酸等小分子活性单体发生自由基聚合成减水剂分子。在其制备过程中加入助剂,此助剂可以在下游应用过程中的酸性环境下产生强的氧化剂,增加自由基的产生,使聚合速度加快。2)前段纯EO链,有利于减水剂主链与水泥分子的结合,后段EO/PO无规共聚在一定程度上使得用其合成的聚羧酸减水剂的侧链具有比单一聚乙二醇醚更强空间位阻,可以避免单一环氧乙烷均聚大单体在水溶液中易于舒展,分子纵向水动力学半径长,横向水动力学半径短,一方面导致减水剂侧链缠结,混凝土粘度高,另一方面,细长的侧链易于进入骨料中粘土的分子层,降低减水剂对不同骨料的适应性。可以随水泥水化放热,环氧丙烷开环聚合链段与水的结合能力下降,其分子有收缩倾向,使得分子纵向水动力学半径变短,横向水动力学半径增长,用该类大单体制备的减水剂吸附到水泥颗粒表面后,可降低混凝土的粘度,同时提高减水剂对地材的适应性。 本项目产品具备以上特点,可以赋予聚羧酸减水剂大单体高活性,以及保坍效果。但是目前由于聚羧酸减水剂大单体合成工艺尚不成熟,存在副产物多、双键保留率低、分子分布宽等问题。因此开发一种活性高且制备工艺使其双键保留率高、副产物少的工艺具有极大的现实意义。 针对现有工艺存在制备异戊烯醇无规醚方法不足的问题,本项目研究的主要创新点为：采用二步法工艺,通过工艺优化,提高产品双键保留率和减少副产物,并使用助剂,促进其在下游应用中的自由基聚合,进一步提高产品活性。从而制得一种高活性保坍型聚羧酸减水剂大单体异戊烯醇无规聚醚。 由本项目制得的产品是一种潜力型新产品,经绍兴市质量技术监督检测院检测,各项性能指标均符合企业标准要求;产品经多家用户试用,一致认为该产品稳定性好,质量可靠,极具商业价值。