混凝土減水劑大單體甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法
【專利摘要】一種甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，在NaOH或KOH溶液中，羥基化合物與異戊烯基鹵縮合而成。本發明方法所用原料為便宜易得的異戊烯基氯，工藝過程簡單，成本低。適合于異戊烯基醚化合物的工業化生產。同時反應條件溫和，不采用有毒溶劑做帶水劑，從而對環境友好。
【專利說明】混凝土減水劑大單體甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方
法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種混凝土減水劑大單體的合成方法，尤其是特別涉及一種混凝土減水劑大單體甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，屬于有機化學中封端的合成【技術領域】。
【背景技術】
[0002]異戊烯基醚結構具有異構化，結合氧及聚合等性能，常用于聚合物單體或交聯劑以及混凝土減水劑等領域，是一類重要的有機化合物。甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚其分子結構的一端具有可聚合的雙鍵，是一種新型的聚羧酸類混凝土減水劑的活性大單體。
[0003]聚羧酸系混凝土減水劑已經歷了二十幾年的不斷發展和改進，這類高性能的減水劑與以前的減水劑相比性能更加優越。加上其生產和應用上具綠色環保的特點，普遍公認聚羧酸系混凝土減水劑是新一代減水劑。這類減水劑大單體的分子量一般小于5000，其主要特點在于具有摻量少、減水率大、不離析、不泌水、混凝土蹋落度性能保持好等特點。
[0004]傳統的聚羧酸系減水劑大單體的合成方主要是以聚乙二醇單甲醚與丙烯酸(甲基丙烯酸)酯化而得，在酯化過程中通常加入有毒溶劑，如苯、甲苯或環已烷等溶劑作帶水劑，同時還需加入一定量的阻聚劑。阻聚劑的加入對下一步減水劑合成中自由基聚合有較大的影響。而混凝土減水劑大單體甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法尚末見報道，特別是在制備聚羧酸系減水劑大單體時不加入阻聚劑的合成方法更末見報道。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種工藝合理，產品封端率高，具有較好使用性能的混凝土減水劑大單體甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，本發明方法對環境友好，在合成聚羧酸系減水劑大單體時不加入阻聚劑。
[0006]本發明采用以下技術方案:
一種混凝土減水劑大單體甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，包括以下步驟:
1)甲氧基聚乙二醇與NaOH或KOH混合后攪拌升溫，在真空條件下，80-150°C維持，制得甲氧基聚乙二醇鈉或甲氧基聚乙二醇鉀；
2)制得的甲氧基聚乙二醇鈉或甲氧基聚乙二醇鉀冷卻后滴加氯代異戊烯，滴加完畢后升溫至70-85 °C反應；
3)將步驟2)所得反應產物冷卻，加入溶劑溶解，并用氯化鈉或氯化鉀的飽和溶液洗滌，分相取上層液，減壓蒸餾脫除溶劑，得甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚。
[0007]本發明方法以甲氧基聚乙二醇和氯代異戊烯為原料，在NaOH或KOH存在下，甲氧基聚乙二醇與氯代異戊烯縮合而制得甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚。以NaOH為例，本發明方法的反應方程式為:
(I)醇鈉的制備CH3O (CH2CH2O)nH + NaOH — CH3O (CH2CH2O)nNa + H2O
(2)甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的制備
CH3O (CH2CH2O) nNa+CH3C (CH3) =CHCH2Cl — CH3O(CH2CH2O)nCH2CH=C(CH3)CH3 +NaCl。
[0008]所述的減水劑大單體甲氧基聚乙二醇烯丙基醚的結構式可表示為:
CH3O (CH2CH2O) nCH2CH=C (CH3) CH3
式中 n=17-110。
[0009]所述甲氧基聚乙二醇的聚合度為17-110。
[0010]所述步驟I)中，甲氧基聚乙二醇與NaOH或KOH的摩爾比為1.0:1.0-5.0。
[0011]所述步驟I)中，制備醇鈉的反應溫度為80_150°C，優選110_120°C。
[0012]所述步驟I)中，制備醇鈉的反應維持時間為30_120min。
[0013]所述步驟I)中，制備醇鈉時的真空度為-0.09Mpa——0.098Mpa。
[0014]所述步驟2)中，氯代異戊烯與甲氧基聚乙二醇的摩爾比為1.0-5.0:1.0。
[0015]所述步驟2)中，滴加氯代異戊烯的時間控制為45_90min，滴加溫度控制為50-60。。。
[0016]所述步驟2)中，氯代異戊烯反應溫度控制為70-85°C，優選80-85°C。
[0017]所述步驟2)中，氯代異戊烯反應時間為180_400min。
[0018]所述步驟3)中，加入溶劑以除去反應生成的氯化鈉或氯化鉀。所述的溶劑為乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚或三乙二醇二甲醚等，并用氯化鈉或氯化鉀的飽和溶液洗滌，以除去反應生成的鹽。分相取上層有機相，減壓蒸餾脫除溶劑可得甲氧基聚乙二醇烯丙基醚。。
[0019]本發明方法與現有技術相比具有以下有益效果:
1、采用氯代異戊烯封端制備混凝土減水劑大單體，原料便宜易得，工藝簡單，能有效降低減水劑大單體的成本。
[0020]2、和傳統酯化工藝相比較，不采用有毒溶劑做帶水劑，生產方法對環境友好。
[0021]3、本發明方法制備的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚減水劑大單體，具有封端率高，不含阻聚劑的優點，適用于高性能聚羧酸類混凝土減水劑的合成領域。
[0022]下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細描述。本發明的范圍并不以【具體實施方式】為限，而是由權利要求的范圍加以限定。
[0023]
【具體實施方式】
[0024]實施例1
在2000ml的四口燒瓶內投入1200g甲氧基聚乙二醇(聚合度為22)，52g固體Na0H，攪拌升溫。控制溫度80-150°C，真空度-0.09Mpa——0.098Mpa,反應30_120min。然后冷卻至50-60°C待用。在恒壓滴液漏斗中加入125.8g氯代異戊烯控制在60min內滴加完畢。然后升溫至80-85°C反應180-400min，冷卻至50_60°C，加入二乙二醇二甲醚溶解，用氯化鈉的飽和溶液洗滌，分相取上層溶液，最后減壓蒸餾脫溶劑及水份。得甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚，測得羥值小於2mgK0H/g，封端率> 98%。
[0025]實施例2在2000ml的四口燒瓶內投入1200g甲氧基聚乙二醇(聚合度為26.5)，60g固體NaOH，攪拌升溫。控制溫度80-150°C，真空度-0.09Mpa——0.098Mpa,反應30_120min。然后冷卻至50-60°C待用。在恒壓滴液漏斗中加入106.7g氯代異戊烯控制在60min內滴加完畢。然后升溫至80-85°C反應180-400min，冷卻至50_60°C，加入二乙二醇二甲醚溶解，用氯化鈉的飽和溶液洗滌，分相取上層溶液，最后減壓蒸餾脫溶劑及水份。得甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚，測得羥值小於1.6mgKOH/g，封端率> 98%。
[0026] 實施例3
在2000ml的四口燒瓶內投入1200g甲氧基聚乙二醇(聚合度為54.2)，30gNa0H，攪拌升溫。控制溫度80-150°C，真空度-0.09Mpa——0.098Mpa，反應30_120min。然后冷卻至50-60°C待用。在恒壓滴液漏斗中加入53.4g氯代異戊烯控制在60min內滴加完畢。然后升溫至70-80°C反應180-400min，冷卻至50_60°C，加入乙二醇二甲醚溶解，用氯化鈉的飽和溶液洗滌，分相取上層溶液，最后減壓蒸餾脫溶劑及水份。得甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚，測得羥值小於0.8mgK0H/g， 封端率> 98%。
【權利要求】
1.一種混凝土減水劑大單體甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，包括以下步驟: 1)甲氧基聚乙二醇與NaOH或KOH混合后攪拌升溫，在真空條件下，80-150°C維持，制得甲氧基聚乙二醇鈉或甲氧基聚乙二醇鉀； 2)制得的甲氧基聚乙二醇鈉或甲氧基聚乙二醇鉀冷卻后滴加氯代異戊烯，滴加完畢后升溫至70-85 °C反應； 3)將步驟2)所得反應產物冷卻，加入溶劑溶解，并用氯化鈉或氯化鉀的飽和溶液洗滌，分相取上層液，減壓蒸餾脫除溶劑，得甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚。
2.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，其特征在于所述甲氧基聚乙二醇的聚合度為17-110。
3.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，其特征在于所述步驟O中，甲氧基聚乙二醇與NaOH或KOH的摩爾比為1.0:1.0-5.0。
4.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，其特征在于所述步驟I)中，制備醇鈉的反應維持時間為30-120min。
5.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，其特征在于所述步驟I)中，制備醇鈉時真空度為-0.09Mpa——0.098Mpa。
6.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，其特征在于所述步驟2)中，氯代異戊烯與甲氧基聚乙二醇的摩爾比為1.0-5.0:1.0。
7.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，其特征在于所述步驟2)中，滴加氯代異戊烯的時間控制為45-90min，滴加溫度控制為50_60°C。
8.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，其特征在于所述步驟2)中，氯代異戊烯反應時間為180-400min。
9.根據權利要求1所述的甲氧基聚乙二醇異戊烯基醚的合成方法，其特征在于所述步驟3)中，溶劑為乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚或三乙二醇二甲醚。
【文檔編號】C08G65/48GK103570936SQ201210269193
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月1日 優先權日:2012年8月1日
【發明者】秦怡生, 陳榮福, 王偉 申請人:江蘇天音化工有限公司, 德納（南京）化工有限公司