聚羧酸类高性能减水剂的合成及复配--

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1、聚羧酸类高性能减水剂的合成及复配主要针对目前市场常用羧酸工艺北京科峰技术发展有限公司潘科锋一。合成总述目前市场所使用聚羧酸类高性能减水剂人们习惯性的分为醚类和酯类。酯类一般是指用不同分子量的MPEG（甲氧基封端的聚氧乙烯醚）在浓硫酸或者对甲苯磺酸等催化剂作用下与含有不饱和键的羧酸进行酯化。形成所谓的“大单体”。然后再用“大单体”和其他含有不饱和键的小分子单体在酸性条件下进行开链共聚，生成聚羧酸类高性能减水剂醚类是指直接用一定分子量的含有不饱和键封端的聚氧乙烯醚直接与其他含有不饱和键的小分子量单体在酸性条件下

2、直接共聚成聚羧酸类高性能减水剂。目前市场上这种醚大概分为三种：1，APEG（烯丙基封端聚氧乙烯醚）.2，HPEG（异丁烯醇封端聚氧乙烯醚）。3，TPEG（异戊烯醇封端聚氧乙烯醚）一。酯类聚羧酸高性能减水剂合成工艺一般酯类聚羧酸高性能减水剂合成所用MPEG的分子量都是在600-1200左右；也有专门跟厂家订做分子量600。800.1000的。MPEG是环氧乙烷在碱性条件下，用甲醇做起始剂生产的。一般成品都经过用醋酸中和后PH值在7左右。所用含有不饱和键的酸一般为：（甲基）丙烯酸；衣糠酸；马来酸（酐）；富马酸等

3、。目前使用最多的是甲基丙烯酸和衣糠酸。催化剂一般使用浓硫酸和对甲苯磺酸酯化反应是可逆反应。在隔绝空气或者厌氧条件下进行。在酯类聚羧酸高性能减水剂合成中，酯化的好坏对最终产品的性能起决定作用，是控制的关键！酯化温度一般在125-135度。由于在此温度下MAA有可能自聚。所以要在反应中加对苯二酚或者吩噻嗪等做阻聚剂。酯化后聚工艺比较灵活。一般都在去离子水介质中自由聚合。国内目前以过硫酸铵（APS）做引发剂参与共聚的小高分子也很多。比如：（甲基）丙烯酸（AA，MAA）；烯丙基磺酸钠（AS）；甲基烯丙基磺酸钠（MA

4、S）；丙烯酰胺；2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸钠（AMPS）；（甲基）丙烯酸甲酯；丙烯酸羟乙酯；醋酸乙烯酯等参考实例：MPEG1000酯化和聚合工艺配方1.主要原料：MPEG1000；对苯二酚；对甲苯磺酸；甲基丙烯酸（MAA，分子量86）；甲基丙烯磺酸钠（MAS，分子量158.2）；过硫酸铵（APS）2.酯化配方：摩尔比：MAA/MPEG=4/1对苯二酚用量为MAA重量的1%对甲苯磺酸用量为MPEG1000重量的2%注意：酯化反应是可逆反应。要提高酯化率就需要把酯化生成水带出或者抽走。所以有的加入甲苯带水剂

5、；有的采取间歇抽真空抽出反应生成水。带出或者抽出的水里含有相当多的MAA，可以储存用于后聚工艺生产使用。3.酯化工艺流程：把计量好的MPEG；对苯二酚；对甲苯磺酸陆续投入反应釜内，加热到80度熔化。在缓慢通入氮气的情况下，缓慢滴加计量好的甲基丙烯酸，滴加时间30-50分钟。滴加完毕后封闭反应釜，停止通氮气并升温到130度。分别在130度恒温阶段的每1小时间歇抽真空，并收集冷却下来的液体。在130度恒温7小时。备注：抽真空时，通过管道阀门控制：放空阀门，打开真空泵，缓慢关闭阀门，随着反应釜内的真空度增大。反应

6、釜内的甲基丙烯酸和水通过冷凝器冷却。注意观察反应釜内，防止爆沸，若发现应慢慢打开阀门减少真空度，防止液体冒锅，直到真空度稳定在一定值釜内不爆沸。大概抽10分钟左右。4.具体投料比例（以100公斤MPEG计）：MPEG1000-100公斤=100摩尔MAA=100摩尔*4*86/1000=34.4公斤对甲苯磺酸=MPGG1000的100公斤*2%=2公斤对苯二酚=MAA的34.4公斤*1%=0.344公斤5.实验室操作参考：把计量好的MPEG1000共200克；对苯二酚0.69克；对甲苯磺酸4克依次投入干净的

7、有配套加热的四口烧瓶中，在80度熔化，滴加计量好的MAA68.8克，滴加时间在30-50分钟，加完后升温到130度。分别在每一小时间歇抽真空。收集冷却下来的液体。在130度反应6小时以上。以上反应在130度恒温7小时左右后，将四口烧瓶整体冷却到50度以下，然后将收集的液体倒回烧瓶。再加入20%（约67克）的水配成80%的大单体溶液，以保证大单体是液态，便于后聚工艺的取料和计量。6.聚合工艺：需要说明的是，因为各个供应商的MPEG存在分子量分布差异和分子量大小不同。所以后聚合工艺存在很多要调节的数据。工业生产

8、前应该一小试确定数据为准。一般情况下，根据以下摩尔比例范围调整：MAA/MPEG-MAA/MAS=3-5.5/1/0.0-0.5后聚合生产温度在90士2度。大单体和酸及MAS混合液体单独计量滴加，滴加时间为3小时左右5分钟；引发剂一般用过硫酸铵（APS），用量为（MAA+MAA-MPEG+MAS）*2%左右；引发剂水溶液也单独计量滴加，滴加时间为3小时左右5分钟。链转移剂使用巯基乙酸或者3-巯基丙酸，用量为大单体