CN108250447B - 聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂、其制备方法及应用,通过在氨基磺酸盐减水剂分子主链上接枝聚醚侧链,增大减水剂对水泥颗粒的分散作用,提高保坍性。所述制备方法包括以下步骤:(1)以特定结构的含羟基的聚醚为溶剂,使氨基苯磺酸盐、羟基苯磺酸盐、水杨酸、酚类化合物、尿素在酸性的缩合催化剂作用下,与醛类化合物发生缩合反应,得到含羧基的氨基磺酸盐减水剂中间体;(2)在带水剂和酯化催化剂存在下,使所述含羟基的聚醚与含羧基的氨基磺酸盐减水剂中间体进行酯化反应,除去带水剂、加碱中和,得到聚醚改性的氨基磺酸盐减水剂,所述聚醚改性的氨基磺酸盐减水剂的分子量为24000‑38000。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂、其制备方法及应用,属于混凝土外加剂技术领域。
背景技术
混凝土作为一种建筑材料被广泛应用于众多领域,随着混凝土的发展也促进了混凝土外加剂技术迅速发展,混凝土外加剂是现代混凝土中必不可少的组分之一,是混凝土改性的一种重要方法和技术。常用的外加剂品种主要有减水剂、缓凝剂、引气剂、早强剂、防冻剂、膨胀剂等,而减水剂是其中最主要的组成部分。目前国内的高效减水剂的种类主要有:氨基磺酸盐高效减水剂、萘磺酸盐高效减水剂、三聚氰胺磺酸盐高效减水剂等。
氨基磺酸盐高效减水剂是一种非引气树脂型高效外加剂,属于低碱型混凝土外加剂,由单环芳烃衍生物、苯酚类化合物、对氨基苯磺酸和醛类化合物在一定条件下缩合而成。氨基磺酸盐类高效减水剂的主体结构中引入了羟基(-OH)、磺酸基(-SO3)、氨基(-NH2)等极性基团,它们通过水泥颗粒表面发生较强的相互作用,包括氢键、共价键、酸-碱作用力、范德华力等作用,从而产生吸附,被吸附的大分子所带的离子化基团具有很强的负电荷,使得水泥颗粒间产生巨大的斥力,从而克服颗粒间的范德华力,形成一个分散体系。氨基磺酸盐系减水剂因其具有生产工艺简单,对水泥粒子的分散性好,减水率大,制得的混凝土强度高、耐久性好等优点而成为目前国内具有较好前途的高效减水剂。但是由于其自身分子结构和分散作用机理的局限性,使得它们存在一系列如掺量大、坍损大、收缩大、混凝土泌水严重等问题。
针对氨基磺酸盐类高效减水剂存在的问题,许多研究者对氨基磺酸盐减水剂进行了改性。专利文献CN 104961375A将水杨酸引入氨基磺酸盐分子链中,得到了一种含有羧基吸附基团的氨基磺酸盐高效减水剂,其掺量小,减水效果好。专利文献CN 1970489A将萘磺酸盐甲醛缩合物大分子引入到氨基磺酸盐分子中,得到的减水剂和易性好,对混凝土增强效果明显。专利文献CN 101824128A先将β-萘酚磺化,然后再与氨基磺酸盐减水剂分子缩合,得到β-萘酚生产废液改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其混凝土的和易性好,能够降低减水剂生产成本。虽然很多研究者都对氨基磺酸盐减水剂进行了改性,能对氨基磺酸盐高效减水剂的分散和保坍性有一定的改善,但是其主要是通过在主链上引入其他的吸附基团,没有改变减水剂的分散作用机理,主要依靠静电斥力进行分散,因此不能从根本上解决其减水率低,掺量高,坍损大等问题。
众多文献报道的聚羧酸减水剂具有掺量小,减少率高,保坍性好的优点,其优异的减水性来自于聚羧酸减水剂的梳型分子结构,梳型结构的减水剂在水泥颗粒表面形成水化层,产生较大的空间位阻,使其在水泥颗粒表面的吸附形态不同于其他减水剂的吸附形态,水泥粒子保持高度离散状态,不团聚,因此经时损失小。
本发明拟从氨基磺酸盐减水剂分子结构上对其进行改性,在氨基磺酸盐减水剂分子主链上接枝聚醚侧链,提供空间位阻,改变其分散作用机理,提高分散性和保坍性。
发明内容
发明目的
本发明的一个目的是提供一种聚醚改性氨基磺酸盐减水剂的制备方法,通过在氨基磺酸盐减水剂分子主链上接枝聚醚侧链,增大减水剂对水泥颗粒的分散作用,提高保坍性。
本发明的另一个目的是提供上述制备方法所得的聚醚改性氨基磺酸盐减水剂。
本发明的另一个目的是提供所述聚醚改性氨基磺酸盐减水剂作为水泥基材料分散剂的应用。
发明概述
根据本发明的第一个方面,提供了一种聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)以含羟基的聚醚为溶剂,使氨基苯磺酸盐、羟基苯磺酸盐、水杨酸、酚类化合物、尿素在酸性的缩合催化剂作用下,与醛类化合物发生缩合反应,得到含羧基的氨基磺酸盐减水剂中间体;
(2)在带水剂和酯化催化剂存在下,使所述含羟基的聚醚与含羧基的氨基磺酸盐减水剂中间体进行酯化反应,除去带水剂、加碱中和,得到聚醚改性的氨基磺酸盐减水剂,
所述含羟基的聚醚结构式如(Ⅰ)所示
其中,其中O-A代表2-4个碳原子的氧化烯基中的至少一种,x=5-100;
所述氨基苯磺酸盐为2-氨基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、4-氨基苯磺酸盐的钠盐、或钾盐中的至少一种;
所述羟基苯磺酸盐为2-羟基苯磺酸、3-羟基苯磺酸、4-羟基苯磺酸盐的钠盐、钾盐或钙盐中的至少一种;
所述酚类化合物为苯酚、邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚中的至少一种;
所述醛类化合物为甲醛、乙醛、苯甲醛中的至少一种;
所述醛类化合物与氨基芳基磺酸盐+羟基芳基磺酸盐+水杨酸+酚类化合物+尿素的摩尔比为0.8-1.5;
所述氨基苯磺酸盐、羟基苯磺酸盐、水杨酸、酚类化合物、尿素的摩尔比为1:(0.1-10):(0.5-5):(0.5-5):(0.1-5),
所述水杨酸与含羟基的聚醚的摩尔比为1-10,
所述聚醚改性的氨基磺酸盐减水剂的分子量为24000-38000。
本发明所述分子量为数均分子量。
所述含羟基的聚醚为本领域常用原料,其中聚醚链段的结构参数(如分子量、无规共聚、嵌段共聚等)与减水剂性能之间的一般关系已多有报道,在此无需赘述。
优选的,所述酸性的缩合催化剂为硫酸、对甲基苯磺酸、磷酸的至少一种,加入量(按100%含量计)为氨基芳基磺酸盐+羟基芳基磺酸盐+水杨酸+酚类化合物+尿素+醛类化合物(以下简称单体总量)的5wt%-20wt%。
优选的,步骤(1)中,醛类化合物在1-3h内滴加入氨基苯磺酸盐、羟基苯磺酸盐、水杨酸、酚类化合物、尿素和酸性的缩合催化剂的混合溶液中,反应温度为80-120℃,反应时间为3-7h。作为本领域通常做法,醛类化合物在80-100℃下滴加。所述反应时间自醛类化合物滴加结束后开始计。
优选的,步骤(2)中,所述酯化催化剂为硫酸、对甲基苯磺酸或磷酸中的至少一种,酯化反应温度为105-130℃,反应时间为2-6h。步骤(1)中加入的缩合催化剂可以进一步作为酯化催化剂,但是为了促进酯化反应的进行,酯化催化剂的用量要大于缩合催化剂的用量,因此,步骤(2)中还需要增加一部分催化剂。酯化催化剂的用量为酯化反应开始时反应体系总质量的8%-20%。在视步骤(1)基本无损耗前提下,所述酯化催化剂的用量为缩合催化剂和酯化反应中新加入的催化剂量的总和;所述酯化反应开始时反应体系总质量即:所有缩合单体、含羟基的聚醚、缩合催化剂、带水剂及酯化反应中新加入的催化剂的质量之和。
所述带水剂可选择本领域常用的苯、甲苯、二甲苯、氯仿或四氯化碳。带水剂通常在反应结束后经蒸馏除去,蒸馏出来的带水剂可回收使用。
优选的,步骤(2)中,加碱中和至pH为3-5。
作为本领域的常规做法,在中和步骤后还会将产物稀释至质量百分比浓度为30%-50%。
所述至少一种,即可以是其中一种,或者两种以上任意比例的混合物。
根据本发明的第二个方面,还提供了所述制备方法得到的聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂。
根据本发明的第三个方面,还提供了所述聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂作为水泥基材料分散剂的应用。
本发明所得到的聚醚改性氨基磺酸盐减水剂作为水泥基材料分散剂减水效果好,使用时其掺量(折固掺量)为胶凝材料质量的1.5‰-4‰,具体掺量根据实际工程需要确定。但当掺量小于1.5‰时,其分散性不好,不能满足工程要求,掺量超过4‰时,性价比不高,过高掺量还会出现离析泌水。
本发明通过在氨基磺酸盐主链接枝聚醚分子侧链,增加了氨基磺酸盐减水剂分子的空间位阻,提高了氨基磺酸盐高效减水剂的分散性能和分散保持性能(即保坍性)。本聚醚改性的氨基磺酸盐减水剂可以单独使用,也可以和市面上的其他减水剂复合使用。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例中。凡是根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明实施例中,缩合物的分子量采用Wyatt technology corporation凝胶渗透色谱仪(GPC)测定。实验条件如下:
凝胶柱:Shodex SB806+803两根色谱柱串联;
洗涤液:0.1M NaNO3溶液;
流动相速度:1.0mL/min;
注射:20μL 0.5%水溶液;
检测器:Shodex RI-71型示差折光器;
标准物:聚乙二醇GPC标样(Sigma-Aldrich,分子量1010000,478000,263000,118000,44700,18600,6690,1960,826,232)。
所采用的水泥均为小野田525.5R.P.Ⅱ水泥(江南小野田水泥有限公司),砂为细度模数Mx=2.6的中砂,石子粒径为5-20mm连续级配的碎石。水泥净浆流动度测试参照GB/T8077-2000标准进行,加水量87g,搅拌3min后在平板玻璃上测定水泥净浆流动度。
混凝土坍落度、减水率、含气量测试参照国家标准GB/T8076-2008《混凝土外加剂》相关规定执行,添加剂掺量为折固掺量。
下列实施例中所用的原料和聚醚单体如表1、2所示,合成的混凝土减水剂标记为C。其中聚醚的合成采用常规方法,以甲醇为起始剂,加入催化剂,在一定温度下,按照所设计的聚醚结构通入环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等,进行开环聚合,提纯后即可得到所需的聚醚,GPC测试分子量。当有多种环氧单体共聚时,可以为无规或嵌段共聚结构,本发明对此不作特别限定。具体的,以下实施例中涉及共聚结构聚醚的,均为嵌段结构。
表1原料及规格
表2实施例中聚醚列表
以下实施例中,视步骤(1)基本无损耗,所述酯化催化剂的用量为缩合催化剂和酯化反应中新加入的催化剂量的总和;所述酯化反应开始时反应体系总质量为所有缩合单体、含羟基的聚醚、缩合催化剂、带水剂及酯化反应中新加入的催化剂的质量之和。
实施例1
称取0.08mol 4-氨基苯磺酸钠,0.02mol 4-羟基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.1mol聚醚PH-1、0.1mol水杨酸、0.1mol尿素和0.12mol苯酚,升温到80℃使其全部溶解,边搅拌边加入20.6g浓硫酸(单体总量的10wt%),20min内滴加0.52mol甲醛后,在恒定温度90℃下反应5h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入二甲苯60g,缓慢加入浓硫酸10g,安装分水器,升高温度到130℃,酯化反应4h,待没有水蒸出后,关掉搅拌和加热,停止反应,回收分水器中的带水剂二甲苯。反应完毕用30%NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为32800,命名为C-1。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的11.5wt%)
实施例2
称取0.09mol4-氨基苯磺酸钠,0.01mol4-羟基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.08mol聚醚PH-2、0.1mol水杨酸、0.01mol尿素和0.19mol对苯二酚,升温到85℃使其全部溶解,边搅拌边加入浓硫酸11.73g(单体总量的5wt%),20min内缓慢滴加0.504mol甲醛后,在恒定温度90℃下反应4h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入甲苯60g,缓慢加入对甲基苯磺酸20g,安装分水器,升高温度到120℃,酯化反应5h,待没有水蒸出后,停止反应,回收带水剂甲苯。反应完毕用30%NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为31650,命名为C-2。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的10.76wt%)
实施例3
称取0.048mol 4-氨基苯磺酸钠,0.032mol 2-氨基苯磺酸钠,0.04mol 4-羟基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.05mol聚醚PH-3、0.1mol水杨酸、0.1mol尿素和0.1mol苯酚,升温到100℃使其全部溶解,边搅拌边加入28.4g对甲基苯磺酸(单体总量的15wt%),20min内缓慢滴加0.52mol甲醛后,在恒定温度110℃下反应5h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入苯50g,缓慢加入磷酸10g(质量分数大于85%),安装分水器,升高温度到120℃,酯化反应4h,待没有水蒸出后,停止反应,回收带水剂苯。反应完毕用NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为36710,命名为C-3。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的17.6wt%)
实施例4
称取0.1mol 4-氨基苯磺酸钠,0.04mol 3-氨基苯磺酸钠,0.05mol 3-羟基苯磺酸钠置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.07mol聚醚PH-4、0.1mol水杨酸、0.1mol尿素和0.1mol间甲基苯酚,升温到90℃使其全部溶解,边搅拌边加入浓硫酸20g(单体总量的9.34wt%),磷酸10g,20min内缓慢滴加0.735mol甲醛后,在恒定温度120℃下反应3h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入氯仿50g,缓慢加入浓硫酸10g,磷酸5g,安装分水器,升高温度到130℃,酯化反应5h,待没有水蒸出后,停止反应,回收带水剂氯仿。反应完毕用NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为34450,命名为C-4。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的11.65wt%)
实施例5
称取0.03mol4-氨基苯磺酸钠,0.07mol3-羟基苯磺酸钠,0.06mol4-羟基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.073mol聚醚PH-5、0.15mol水杨酸、1.5mol尿素和0.1mol苯酚,升温到80℃使其全部溶解,边搅拌边加入43.05g磷酸(单体总量的13.05wt%),20min内缓慢滴加甲醛54.5g后,在恒定温度80℃下反应7h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入二甲苯60g,缓慢加入对对甲基苯磺酸20g,安装分水器,升高温度到105℃,酯化反应4h,待没有水蒸出后,停止反应,回收带水剂二甲苯。反应完毕用NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为28760,命名为C-5。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的15.38wt%)
实施例6
称取0.12mol4-氨基苯磺酸钠,0.05mol 2-羟基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.04mol聚醚PH-3、0.1mol水杨酸、0.14mol尿素和0.6mol苯酚,升温到85℃使其全部溶解,边搅拌边加入浓硫酸20g(单体总量的11.4wt%),20min内缓慢滴加0.4mol甲醛后,在恒定温度90℃下反应5h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入甲苯60g,缓慢加入浓硫酸10g,安装分水器,升高温度到130℃,酯化反应2h,待没有水蒸出后,停止反应,回收带水剂甲苯。反应完毕用NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为37230,命名为C-6。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的12.2wt%)
实施例7
称取0.05mol4-氨基苯磺酸钠,0.05mol 2-氨基苯磺酸钠,0.05mol4-羟基苯磺酸钠,0.05mol2-羟基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.02mol聚醚PH-7、0.2mol水杨酸、0.01mol尿素和0.14mol苯酚,升温到95℃使其全部溶解,边搅拌边加入15g磷酸(单体总量的6.6wt%),20min内缓慢滴加0.55mol苯甲醛后,在恒定温度100℃下反应5h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入四氯化碳60g,缓慢加入磷酸10g,安装分水器,升高温度到120℃,酯化反应5h,待没有水蒸出后,停止反应,回收带水剂四氯化碳。反应完毕用NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为24680,命名为C-7。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的8.1wt%)
实施例8
称取0.08mol4-氨基苯磺酸钠,0.05mol3-氨基苯磺酸钠,0.02mol 4-羟基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.08mol聚醚PH-1、0.1mol水杨酸、0.1mol尿素和0.1mol苯酚,升温到80℃使其全部溶解,边搅拌边加入25g浓硫酸(单体总量的11.3wt%),20min内缓慢滴加0.564mol甲醛后,在恒定温度110℃下反应4h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入苯60g,缓慢加入磷酸15g,安装分水器,升高温度到125℃,酯化反应6h,待没有水蒸出后,停止反应,回收带水剂苯。反应完毕用NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为36580,命名为C-8。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的13.7wt%)
实施例9
称取0.06mol4-氨基苯磺酸钠,0.03mol3-氨基苯磺酸钠,0.02mol 4-氨基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,加入0.1mol聚醚PH-6、0.16mol水杨酸、0.1mol尿素和0.1mol苯酚,升温到80℃使其全部溶解,边搅拌边加入26.5g磷酸(单体总量的15.9wt%),20min内缓慢滴加0.49mol乙醛后,在恒定温度100℃下反应4h,即可得到氨基磺酸盐减水剂分子主链。接着在烧瓶中加入二甲苯60g,缓慢加入磷酸5g,对甲基苯磺酸10g,安装分水器,升高温度到110℃,酯化反应5h,待没有水蒸出后,停止反应,回收带水剂二甲苯。反应完毕用NaOH溶液中和,加入250g水,即得到聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为36750,命名为C-9。(酯化催化剂用量为酯化反应开始时反应体系总质量的18.3wt%)
对比例
称取0.06mol 4-氨基苯磺酸钠,0.05mol 4-氨基苯磺酸钠,置于装有搅拌桨、回流冷凝管的500mL三口烧瓶中,0.1mol水杨酸、0.1mol尿素,0.1mol苯酚和20g水,升温到80℃使其全部溶解,边搅拌边加入10g浓硫酸(单体总量的9.3wt%),20min内缓慢滴加0.43mol甲醛后,在恒定温度90℃下反应5h,反应完毕用NaOH溶液中和,加入100g水,可得到氨基磺酸盐高效减水剂,其数均分子量为14600,命名为C-10。
应用实施例1
为了评价本发明所制备的聚醚改性氨基苯磺酸盐高效减水剂对水泥净浆的分散性能,参照国家标准GB/T8077-2000《混凝土外加剂均质性测试方法》相关规定,取300g水泥,87g水,对比例C-10掺量为水泥0.3%,其他外加剂的掺量为0.25%,为了考察减水剂对掺量的敏感程度,C-1和C-10选取了不同掺量的对比试验,搅拌3min测试平板玻璃上净浆的流动度,并测试1h后的净浆流动度。试验结果如表3和表4所示。
由表3可以看出,本发明制得的聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂的分散性较没改性的氨基磺酸盐高效减水剂(C-10)大大提高,而且1小时后其流动度基本不损失,其主要原因是把聚醚分子接枝到氨基磺酸盐分子的侧链后,形成了空间位阻,改变了水泥分散的作用机理,从而从本质上对氨基磺酸盐减水剂的分散性和保坍性提高。从表4中可以看出经过聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂(C-1)在掺量0.2%-0.35%范围内均具有较好的流动性,其对掺量不敏感,但继续提高掺量会出现扒底泌水现象。而没有改性的氨基磺酸盐减水剂(C-10)对掺量敏感,且流动度损失快。
表3水泥净浆流动度评价表
表4不同掺量的净浆流动度对比表
应用实施例2
参照国家标准GB8076-2008《混凝土外加剂》标准中高性能减水剂的测试要求,所采用的水泥均为小野田525.5R.P.Ⅱ水泥,砂为细度模数Mx=2.6的中砂,石子为5-10mm粒径小石子和10-20mm粒径大石子连续级配碎石为材料,按照表5规定的配比测试缩聚物减水剂的减水率、含气量、坍落度保持能力等指标,测试结果见表6。实施例的掺量均为0.25%,对比例C-10掺量为水泥用量的0.3%。
表5测试用混凝土配合比
表6混凝土的性能评价表
表6混凝土流动性数据表明,由于聚醚侧链的引入,提供较大空间位阻,在掺量为0.25%下,聚醚改性的氨基磺酸盐高效减水剂能表现出很好的分散性和保坍性。
Claims (6)
1.一种聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以含羟基的聚醚为溶剂,使氨基苯磺酸盐、羟基苯磺酸盐、水杨酸、酚类化合物、尿素在酸性的缩合催化剂作用下,与醛类化合物发生缩合反应,得到含羧基的氨基磺酸盐减水剂中间体,所述酸性的缩合催化剂为硫酸、对甲基苯磺酸、磷酸中的至少一种,加入量为氨基芳基磺酸盐+羟基芳基磺酸盐+水杨酸+酚类化合物+尿素+醛类化合物的5wt%-20wt%;
(2)在带水剂和酯化催化剂存在下,使所述含羟基的聚醚与含羧基的氨基磺酸盐减水剂中间体进行酯化反应,除去带水剂、加碱中和,得到聚醚改性的氨基磺酸盐减水剂,所述酯化催化剂为硫酸、对甲基苯磺酸或磷酸,所述酯化催化剂的用量为酯化反应开始时反应体系总质量的8%-20%,酯化反应温度为105-130℃,且酯化反应温度比缩合反应温度至少高10℃,反应时间为2-6h;
所述含羟基的聚醚结构式如(Ⅰ)所示
其中,其中O-A代表2-4个碳原子的氧化烯基中的至少一种,x=5-100;
所述氨基苯磺酸盐为2-氨基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、4-氨基苯磺酸盐的钠盐、或钾盐中的至少一种;
所述羟基苯磺酸盐为2-羟基苯磺酸、3-羟基苯磺酸、4-羟基苯磺酸盐的钠盐、钾盐或钙盐中的至少一种;
所述酚类化合物为苯酚、邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚中的至少一种;
所述醛类化合物为甲醛、乙醛、苯甲醛中的至少一种;
所述醛类化合物与氨基芳基磺酸盐+羟基芳基磺酸盐+水杨酸+酚类化合物+尿素的摩尔比为0.8-1.5;
所述氨基苯磺酸盐、羟基苯磺酸盐、水杨酸、酚类化合物、尿素的摩尔比为1:(0.1-10):(0.5-5):(0.5-5):(0.1-5),
所述水杨酸与含羟基的聚醚的摩尔比为1-10,
所述聚醚改性的氨基磺酸盐减水剂的分子量为24000-38000。
2.如权利要求1所述的聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,醛类化合物在1-3h内滴加入氨基苯磺酸盐、羟基苯磺酸盐、水杨酸、酚类化合物、尿素和酸性的缩合催化剂的混合溶液中,反应温度为80-120℃,反应时间为3-7h。
3.如权利要求1所述的聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法,其特征在于,所述带水剂为苯、甲苯、二甲苯、氯仿或四氯化碳。
4.如权利要求1所述的聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,加碱中和至pH为3-5。
5.权利要求1-4中任一项所述制备方法得到的聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂。
6.权利要求5所述聚醚改性氨基磺酸盐高效减水剂作为水泥基材料分散剂的应用。
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