产品详细

  1.一种聚羧酸聚合物，其特征是，所述聚羧酸聚合物的原料包括如下化合物：

  以及，具有如式(III)所示结构的不饱和聚醚N，式(III)中，R为‑CH

  2.根据权利要求1所述的聚羧酸聚合物，其特征是，所述聚羧酸聚合物的重均分子量

  3.根据权利要求1或2所述的聚羧酸聚合物，其特征是，所述单体M的聚合度n为7～20

  的整数，所述不饱和聚醚N的聚合度x为3～10的整数，所述丙烯酸的聚合度y为15～30的整

  4.根据权利要求3所述的聚羧酸聚合物，其特征是，m为52，n为16，x为10，且y为20，R

  5.一种制备权利要求1～4任一项所述的聚羧酸聚合物的方法，其特征是，包括如下

  所述单体M与所述丙烯酸、所述不饱和聚醚N发生共聚反应，制得所述聚羧酸聚合物。

  6.根据权利要求5所述的制备聚羧酸聚合物的方法，其特征是，所述共聚反应的发生

  采用自由基溶液聚合工艺，以水为溶剂，以氧化剂和还原剂为引发剂体系，在链转移剂

  的存在下，反应温度为20～40℃，所述丙烯酸与所述单体M、所述不饱和聚醚N的质量比为6

  7.根据权利要求6所述的制备聚羧酸聚合物的方法，其特征是，选自如下特征A～H中

  D.所述引发剂体系的质量为单体总质量的0.2～1.0％，在所述引发剂体系中氧化剂与

  H.所述链转移剂为次亚磷酸钠、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基乙酸中的任意一种或多种；

  其中，所述单体总质量为所述单体M与所述丙烯酸、所述不饱和聚醚N的质量之和。

  8.根据权利要求6或7所述的制备聚羧酸聚合物的方法，其特征是，将所述不饱和聚

  醚N、所述氧化剂溶解于水中形成溶液A，将所述单体M和所述丙烯酸溶解于水中形成单体溶

  液，将所述还原剂溶解于水中形成溶液B；将所述链转移剂溶解于所述溶液A或者所述溶液B

  控制所述溶液A的温度为18～22℃，将所述单体溶液和所述溶液B同时滴加至所述溶液

  A中，待加料完毕后控制反应体系的温度为25～30℃继续反应至少2h；待反应结束后，加入

  优选地，所述单体溶液中所述单体M与所述丙烯酸的总质量浓度为40～55％；

  9.根据权利要求5～8任一项所述的制备聚羧酸聚合物的方法，其特征是，所述单体M

  优选地，将所述丙烯酰胺与催化剂溶解于水中形成溶液C，将所述溶液C滴加至所述环

  氧氯丙烷中，控制反应体系的温度为50～60℃继续反应至少1h；之后降温结晶，过滤，得到

  将所述丙烯酰胺与环氧氯丙烷的反应产物与阻聚剂溶解于水中，升温至58～62℃，得

  到溶液D；向所述溶液D中滴加碱溶液，并控制水解反应体系的pH值为7～8，待所述pH值不再

  更优选地，所述环氧氯丙烷与所述丙烯酰胺、所述碱溶液中的碱的摩尔比为2.2～3.0：

  10.权利要求1～4任一项所述的聚羧酸聚合物或者由权利要求5～9任一项所述的制备

  类。固体助磨剂主要由元明粉、工业盐、脂肪酸钠、氯化钙、醋酸钠、硫酸铝、甲酸钙、木钙、木

  钠等物质混合而成；液体助磨剂主要由三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三异丙醇胺、乙二

  醇、丙二醇、丙三醇等物质混合而成。助磨剂对水泥的生产、运输、储存及应用都有着十分重

  要的作用。在水泥粉磨阶段，助磨剂能够降低熟料硬度，提高水泥的台时产量，而且助磨剂

  能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并能够更好的降低粉磨过程中形成的超细颗

  粒的再次聚结趋势，显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉机的选粉效率，从而

  降低粉磨能耗。在水泥运输储存阶段，使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从

  而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。在水泥的应用阶段，助磨剂能改善水泥

  目前，固体助磨剂由于粉尘大而被淘汰，液体助磨剂成为市场上的主流。但是液体

  助磨剂也存在着许多问题：首先，液体助磨剂主要由醇胺、多元醇与工业盐混合而成，本身

  性能不够稳定，会跟着时间的推移发生质量变化；其次，醇胺与聚羧酸减水剂存在适应性问

  题，导致混凝土流动度损失快，影响施工。因此，研究新型助磨剂对水泥行业是一个迫切需

  以及，具有如式(III)所示结构的不饱和聚醚N，式(III)中，R为‑CH

  在本发明的一些实施例中，所述聚羧酸聚合物的重均分子量为20000～50000。

  在本发明的一些实施例中，所述单体M的聚合度n为7～20的整数，所述不饱和聚醚

  所述单体M与所述丙烯酸、所述不饱和聚醚N发生共聚反应，制得所述聚羧酸聚合

  采用自由基溶液聚合工艺，以水为溶剂，以氧化剂和还原剂为引发剂体系，在链转

  移剂的存在下，反应温度为20～40℃，所述丙烯酸与所述单体M、所述不饱和聚醚N的质量比

  可选地，所述引发剂体系的质量为单体总质量的0.2～1 .0％，在所述引发剂体系

  可选地，所述链转移剂的质量为单体总质量的0.5～1 .5％。加入链转移剂可以控

  其中，所述单体总质量为所述单体M与所述丙烯酸、所述不饱和聚醚N的质量之和。

  可选地，所述还原剂为维C、甲醛次硫酸氢钠、亚硫酸氢钠中的任意一种或多种。

  可选地，所述链转移剂为次亚磷酸钠、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基乙酸中的任意一

  将所述不饱和聚醚N、所述氧化剂溶解于水中形成溶液A，将所述单体M和所述丙烯

  酸溶解于水中形成单体溶液，将所述还原剂溶解于水中形成溶液B；将所述链转移剂溶解于

  控制所述溶液A的温度为18～22℃，将所述单体溶液和所述溶液B同时滴加至所述

  溶液A中，待加料完毕后控制反应体系的温度为25～30℃继续反应至少2h；待反应结束后，

  可选地，所述单体溶液中所述单体M与所述丙烯酸的总质量浓度为40～55％；

  作为优选的实施方式，将所述丙烯酰胺与催化剂溶解于水中形成溶液C，将所述溶

  液C滴加至所述环氧氯丙烷中，控制反应体系的温度为50～60℃继续反应至少1h；之后降温

  将所述丙烯酰胺与环氧氯丙烷的反应产物与阻聚剂溶解于水中，升温至58～62

  ℃，得到溶液D；向所述溶液D中滴加碱溶液，并控制水解反应体系的pH值为7～8，待所述pH

  可选地，所述环氧氯丙烷与所述丙烯酰胺、所述碱溶液中的碱的摩尔比为2 .2～

  1、本发明提供的聚羧酸聚合物是由不饱和聚醚N、丙烯酸以及自制的醇胺单体M共

  聚而成，作为一种聚合物，其稳定性明显优于三乙醇胺、二乙醇胺这样的小分子醇胺，同时

  作为一种聚羧酸类物质，与聚羧酸减水剂的结构类似，不存在排斥反应，因此，本发明提供

  降低熟料颗粒的强度及硬度，同时还可以中和水泥颗粒在研磨过程产生的电荷，避免水泥

  颗粒吸附聚集，来提升了水泥粉磨后的细度和比表面积，进而提高了粉磨效率。在水泥水

  化过程中，本发明提供的聚羧酸助磨剂能够吸附在水泥颗粒表明产生水膜，促进水泥颗粒

  2、本发明提供的聚羧酸聚合物的制备方法，合成条件温和，产率高，且易于操作，

  述中所需要用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实

  施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够准确的通过这些附

  式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其

  他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的

  步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为能够最终靠市购获得

  以及，具有如式(III)所示结构的不饱和聚醚N，式(III)中，R为‑CH

  在本发明的一些实施例中，所述聚羧酸聚合物的重均分子量为20000～50000。

  在本发明的一些实施例中，所述单体M的聚合度n为7～20的整数，所述不饱和聚醚

  本发明提供的聚羧酸聚合物是由不饱和聚醚N、丙烯酸以及自制的醇胺单体M共聚

  而成，其产品稳定性很高，且与聚羧酸减水剂的适应性好。将其作为水泥助磨剂使用，能够吸

  附在水泥熟料的表面，降低熟料颗粒的强度及硬度，同时还可以中和水泥颗粒在研磨过程

  产生的电荷，避免水泥颗粒吸附聚集，来提升了水泥粉磨后的细度和比表面积，进而提高

  了粉磨效率。在水泥水化过程中，本发明提供的聚羧酸助磨剂能够吸附在水泥颗粒表面形

  采用自由基溶液聚合工艺，以水为溶剂，以氧化剂和还原剂为引发剂体系，在20～

  40℃及链转移剂存在的条件下，质量比为6～15:5～15:70～90的所述丙烯酸与所述单体M、

  在本发明实施例中，是将所述不饱和聚醚N、所述氧化剂溶解于水中形成溶液A，所

  述溶液A中所述不饱和聚醚N的质量浓度为50～70％；将所述单体M和所述丙烯酸溶解于水

  中形成单体溶液，所述单体溶液中所述单体M与所述丙烯酸的总质量浓度为40～55％；将所

  述还原剂溶解于水中形成质量浓度为0.5～2.5％的溶液B；控制所述溶液A的温度为18～22

  ℃，将所述单体溶液和所述溶液B同时滴加至所述溶液A中，待加料完毕后控制反应体系的

  温度为25～30℃继续反应至少2h，待反应结束后，加入无机碱，搅拌均匀即可。根据链转移

  剂具体种类的不同，可将所述链转移剂溶解于所述溶液A中，或者溶解于所述溶液B中。

  其中，在150min内将所述单体溶液、所述溶液B滴加完毕，所述单体M的质量为单体

  总质量的5～15％，所述不饱和聚醚N的质量为单体总质量的70～90％，所述丙烯酸的质量

  为单体总质量的6～15％，所述引发剂体系的质量为单体总质量的0.2～1.0％，所述链转移

  剂的质量为单体总质量的0.5～1.5％，所述单体总质量为所述单体M与所述丙烯酸、所述不

  可选地，所述氧化剂为过硫酸盐和/或过氧化氢，所述还原剂为维C、甲醛次硫酸氢

  钠、亚硫酸氢钠中的任意一种或多种，所述链转移剂为次亚磷酸钠、巯基丙酸、巯基乙醇、巯

  将所述丙烯酰胺与催化剂溶解于水中形成溶液C，将所述溶液C滴加至所述环氧氯

  丙烷中，控制反应体系的温度为50～60℃继续反应至少1h；之后降温结晶，过滤，得到所述

  将所述丙烯酰胺与环氧氯丙烷的反应产物与阻聚剂溶解于水中，升温至58～62

  ℃，得到溶液D；向所述溶液D中滴加碱溶液，并控制水解反应体系的pH值为7～8，待所述pH

  其中，所述环氧氯丙烷与所述丙烯酰胺、所述碱溶液中的碱的摩尔比为2.2～3.0：

  1.0：2.2～3.0，所述溶液C中所述丙烯酰胺的质量浓度为68.3％，最终制得的所述单体M的

  可选地，所述催化剂为三乙基苄基氯化铵和溴化铁，所述阻聚剂为对苯二酚，所述

  向反应釜中通入氮气，吹干反应釜内的水分。加入650 .59kg环氧氯丙烷，加热搅

  拌，控制物料温度在50±2℃。向滴罐C中加入105.48kg去离子水、0.94kg溴化铁、7.28kg三

  乙基苄基氯化铵以及227 .19kg丙烯酰胺，搅拌使其溶解。将滴罐C中的溶液滴加至反应釜

  中，控制滴加速度使滴罐C内的溶液在60min均匀滴加完毕。之后，控制物料温度在50～60℃

  继续反应60min。然后降温至10℃，冷却结晶，过滤，滤饼即为丙烯酰胺与环氧氯丙烷的反应

  取滤饼818 .62kg加入另一反应釜，然后向该反应釜中加入250kg去离子水和

  0.03kg对苯二酚，升温至60℃。将256kg氢氧化钠配制成质量浓度为50％的水溶液，加入滴

  罐D中，测定反应釜中溶液的pH值，当pH值低于7时即开始滴加氢氧化钠溶液，当pH值达到8

  立马停止滴加。继续水解反应直至pH值不再变化，即得到含有醇胺单体M的溶液，在该溶液

  5 .17kg过硫酸铵与7 .24kg次亚磷酸钠，搅拌溶解。向滴罐A中加入54 .28kg去离子水和

  66.08kg由上述步骤制备的含有醇胺单体M的溶液，搅拌分散均匀。再加入26.09kg丙烯酸，

  搅拌分散均匀。向滴罐B中加入72.38kg去离子水和甲醛次硫酸氢钠1.85kg，搅拌溶解。反应

  釜底料温度达到20℃开始滴加滴罐A、滴罐B中的溶液，控制滴加速度使滴罐A内溶液在

  150min均匀滴加完毕，滴罐B内溶液在170min内滴加完毕。之后控制物料温度在25～30℃继

  续反应2h。反应结束加入2.8kg氢氧化钠片剂和40.31kg去离子水，搅拌分散均匀，即可得到

  经测定，在水泥助磨剂样品A中，聚羧酸聚合物的质量浓度为50％，收率为97％，该

  聚羧酸聚合物的重均分子量为27714，其中醇胺单体M的聚合度n为16，不饱和聚醚N的聚合

  图1为本实施例制得的醇胺单体M的红外光谱图，在图1中，1674.05cm

  向反应釜中通入氮气，吹干反应釜内的水分。加入887 .18kg环氧氯丙烷，加热搅

  拌，控制物料温度在50±2℃。向滴罐C中加入105.48kg去离子水、0.94kg溴化铁、7.28kg三

  乙基苄基氯化铵以及227 .19kg丙烯酰胺，搅拌使其溶解。将滴罐C中的溶液滴加至反应釜

  中，控制滴加速度使滴罐C内的溶液在60min均匀滴加完毕。之后，控制物料温度在50～60℃

  继续反应60min。然后降温至10℃，冷却结晶，过滤，滤饼即为丙烯酰胺与环氧氯丙烷的反应

  取滤饼818.62kg加入另一反应釜，然后向该反应釜加入250kg去离子水和0.03kg

  对苯二酚，升温至60℃。将256kg氢氧化钠配制成50％的水溶液，加入滴罐D中，测定反应釜

  中溶液的pH值，当pH值低于7时即开始滴加氢氧化钠溶液，当pH值达到8立即停止滴加。继续

  水解反应直至pH值不再变化，即得到含有醇胺单体M的溶液，在该溶液中醇胺单体M的质量

  积浓度为30％的双氧水5.48kg，搅拌分散均匀。向滴罐A中加入54.72kg去离子水和92.38kg

  由上述步骤制备的含有醇胺单体M的溶液，搅拌分散均匀。再加入36.49kg丙烯酸，搅拌分散

  均匀。向滴罐B中加入92.74kg去离子水、维C1.16kg和巯基丙酸2.17kg，搅拌溶解。反应釜底

  料温度达到20℃开始滴加滴罐A、滴罐B中的溶液，控制滴加速度使滴罐A内溶液在150min均

  匀滴加完毕，滴罐B内溶液在170min内滴加完毕。之后控制物料温度在25～30℃继续反应

  2h。反应结束加入4.1kg氢氧化钠片剂和48.24kg去离子水，搅拌分散均匀即可得到水泥助

  经测定，在水泥助磨剂样品B中，聚羧酸聚合物的质量浓度为50％，收率为99.2％，