專利名稱：一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，屬于有機化學中聚醚類化合物的合成技術領域。
背景技術：
聚羧酸系減水劑具有減水率高、坍落度經時損失小、摻量低、混凝土收縮率低、分子結構可控性強及對環境友好等優點，能大大改善混凝土的工作性能，大幅度提高混凝土的抗壓強度及耐久性，廣泛應用于鐵路、橋梁等混凝土工程建設領域。聚羧酸系減水劑的合成方式有兩種，一種是不含有不飽和雙鍵的聚醚，比如聚乙二醇單甲醚MPEG，通過與帶有不飽和雙鍵的甲基丙烯酸或丙烯酸反應，制得聚乙二醇單甲醚的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，然后采用水性自由基聚合工藝將其與甲基丙烯酸或丙烯酸等單體共聚得到聚羧酸系減水劑，但其存在工藝路線長、生廣復雜、耗能大、成本聞、廣品質量波動性大等缺點；另一種是以含有不飽和雙鍵的低分子量物質作為起始劑，通過與環氧乙烷的直接加成反應，制得·帶有不飽和雙鍵的聚氧乙烯醚，比如烯丙醇聚氧乙烯醚APEG，直接采用水性自由基聚合工藝將其與甲基丙烯酸或丙烯酸、馬來酸酐、甲基丙烯磺酸鈉等單體共聚得到聚羧酸系減水齊U，但由于烯丙醇聚氧乙烯醚APEG的活性較低，合成的聚羧酸系減水劑梳狀結構的規整度和轉化率較差，其合成的聚羧酸系減水劑的應用性能受到影響與限制。而帶有支鏈的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚為單體制得的聚羧酸系減水劑是近年來發展起來的新一代聚羧酸系減水劑，它具有更為高效的性能，如摻量更低、減水率更高、混凝土拌合物的流動性和流動保持性好、增強效果潛力大、高性能化的潛力大，其用途也更為廣泛、適應性更強，可應用于水利、核電工程等重要的領域。現有關于甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成技術，美國公開的專利號為US2003199616,專利名稱為Cement admixture and cement composition 中介紹了甲基烯丙醇在氫氧化鈉的催化作用下與環氧乙烷反應生成甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，但會產生較多副產物如聚乙二醇等，同時導致有效含量降低、分子量分布變寬，雙鍵保留率降低，從而影響其應用性能。專利號為CN 102134313 A，專利名稱為甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的制備方法中介紹了甲基烯丙醇在甲基烯丙醇鈉或甲基烯丙醇鉀的催化作用下與環氧乙烷反應生產甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，催化劑的用量以甲基烯丙醇為基準，為O. Γ0. 6wt%，能使產品的不飽和度提高10%，但催化劑甲基烯丙醇鈉的制備條件、質量及催化劑甲基烯丙醇鈉的加入方式仍會影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的質量，導致副產物聚乙二醇等的生成、分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而降低甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。
發明的內容
本發明的目的在于提供了一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，使制得的產品具有聚乙二醇等副產物含量低、分子量分布窄、雙鍵保護率高等優點，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。
為達到上述目的，本發明的技術方案是
一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟1)先將重量百分比為5 20%的處方量的甲基烯丙醇與催化劑反應后投入到剩余處方量的甲基烯丙醇中，再通入環氧乙烷反應制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)將所述的步驟I)得到的重量百分比為5 20%的處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與催化劑反應后投入到剩余處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，再通入環氧乙烷反應制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。
所述的步驟具體為1)在重量百分比為5 20%的處方量的甲基烯丙醇中加入催化劑，反應溫度為2(T60°C，時間為O. 5^1. Oh ;反應結束后加入到剩余處方量的甲基烯丙醇中，氮氣置換，通入環氧乙烷，控制反應溫度為9(Tll(TC，反應時間為4. (Γ7. Oh;反應結束后降溫得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)在所述的步驟I)得到的重量百分比為5 20%的處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中加入催化劑，反應溫度為3(T60°C，時間為
O.5^1. Oh ;反應結束后加入到剩余處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，通入環氧乙烷，控制反應溫度為11(T14(TC，反應時間為4. (Γ8. Oh ;反應結束后降溫得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。所述的步驟I)中甲基烯丙醇與環氧乙烷的投料重量比為I :3. (Te. O ;催化劑用量為甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物的重量百分比的O. 2^1. 0%。。所述的步驟I)中催化劑采用鈉、鉀、氫化鈉中的一種或多種。所述的步驟2)中甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的投料重量比為I :
O.5^16. O ;催化劑用量為甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的重量百分比的O. 3^1. 2 %0。所述的步驟2)中催化劑采用鈉、鉀、氫化鈉中的一種或多種。所述的步驟I)中催化劑加入時間為2(T60min。所述的步驟2)中催化劑加入時間為2(T50min。所述的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物的分子量為30(Γ500 ;所述的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的分子量為500 5000。所述的步驟I)中反應結束后降溫至70V ;所述的步驟2)中反應結束后降溫至75。。。本發明的有益效果是本發明的實質是通過以鈉、鉀、氫化鈉的一種或它們的混合物作為催化劑，其與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應時生成甲基烯丙醇鈉烷氧基離子、甲基烯丙醇鉀烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子和氫氣，氫氣以氣體方式排出體系，甲基烯丙醇鈉烷氧基離子、甲基烯丙醇鉀烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子引發甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的聚合反應，避免了常規堿催化劑與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應生成水、低沸點醇等可引起副產物聚乙二醇、聚乙二醇單醇醚的產生，導致分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。同時，通過對甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物及甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的反應溫度及反應壓力、催化劑的加入方式及加入量進行優化選擇，工藝合理、操作簡單。通過使用本發明得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法與現有技術相比，本發明具有以下突出優點和積極效果1.通過使用本發明合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，具有有效含量高、副產物含量低，分子量分布窄，雙鍵保留率高等優點，分子量分布系數小于I. 07，雙鍵保留率大于97. 0% ；
2.通過使用本發明合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚質量穩定，應用效果好，適用于聚羧Ife系聞性能減水劑的合成。
具體實施例方式實施例I 本實施例的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟I)在反應釜中加入21. 6份甲基烯丙醇，在30分鐘內加入O. 45份催化劑金屬鈉，控制反應溫度為2(T30°C，反應時間O. 5h ;反應結束后將生成物投入到410. 4份甲基烯丙醇中，氮氣置換，升溫至90°C，通入1368份環氧乙烷，控制反應溫度為9(Tl05°C，反應時間4. Oh ;反應結束后降溫至70°C出料得分子量為300的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)在反應釜中加入90份所述的步驟I)得到的分子量為300的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物，在30分鐘內加入I. 8份催化劑金屬鈉，控制反應溫度3(T40°C，反應時間O. 5h ;反應結束后將生成物投入到1710份分子量為300的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，升溫至100°C，通入4200份環氧乙烷，控制反應溫度為11(T120°C，反應時間4. Oh ;反應結束后降溫至75°C出料得分子量為1000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。通過本實施例得到的分子量為1000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，其分子量分布系數為I. 04，雙鍵保留率為98. 7%
通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其實質是通過以鈉作為催化劑，其與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應時生成甲基烯丙醇鈉烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子和氫氣，氫氣以氣體方式排出體系，甲基烯丙醇鈉烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子引發甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的聚合反應，避免了常規堿催化劑與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應生成水、低沸點醇等可引起副產物聚乙二醇、聚乙二醇單醇醚的產生，導致分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。同時，通過對甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物及甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的反應溫度及反應壓力、催化劑的加入方式及加入量進行優化選擇，工藝合理、操作簡單。通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法與現有技術相t匕，本實施例具有以下突出優點和積極效果
1.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，具有有效含量高、副產物含量低，分子量分布窄，雙鍵保留率高等優點，分子量分布系數小于I. 07，雙鍵保留率大于97. 0% ；
2.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚質量穩定，應用效果好，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。實施例2
本實施例的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟1)在反應釜中加入17. 9份甲基烯丙醇，在50分鐘內加入O. 32份催化劑金屬鉀，控制反應溫度為25 35°C，反應時間O. 5h ;反應結束后將生成物投入到198. I份甲基烯丙醇中，氮氣置換，升溫至90°C，通入834份環氧乙烷，控制反應溫度為9(Tl05°C，反應時間5. Oh ;反應結束后降溫至70°C出料得分子量為350的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)在反應釜中加入84份所述的步驟I)得到的分子量為350的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物，在50分鐘內加入2. 4份催化劑金屬鉀，控制反應溫度3(T40°C，反應時間O. 5h ;反應結束后將生成物投入到966份分子量為350的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，升溫至100°C，通入4950份環氧乙烷，控制反應溫度為115 125°C，反應時間5. 5h ;反應結束后降溫至75°C出料得分子量為2000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。通過本實施例得到的分子量為2000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，其分子量分布系數為I. 04，雙鍵保留率為98. 5%
通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其實質是通過以鉀作為催化劑，其與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應時生成甲基烯丙醇鉀烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子和氫氣，氫氣以氣體方式排出體系， 甲基烯丙醇鈉烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子引發甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的聚合反應，避免了常規堿催化劑與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應生成水、低沸點醇等可引起副產物聚乙二醇、聚乙二醇單醇醚的產生，導致分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。同時，通過對甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物及甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的反應溫度及反應壓力、催化劑的加入方式及加入量進行優化選擇，工藝合理、操作簡單。通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法與現有技術相t匕，本實施例具有以下突出優點和積極效果
1.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，具有有效含量高、副產物含量低，分子量分布窄，雙鍵保留率高等優點，分子量分布系數小于I. 07，雙鍵保留率大于97. 0% ；
2.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚質量穩定，應用效果好，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。實施例3
本實施例的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟1)在反應釜中加入17份甲基烯丙醇，在50分鐘內加入O. 21份金屬鈉和O. 21份金屬鉀催化劑，控制反應溫度為3(T40°C，反應時間O. 8h ;反應結束后將生成物投入到155. 8份甲基烯丙醇中，氮氣置換，升溫至90°C，通入656份環氧乙烷，控制反應溫度為9(Tl05°C，反應時間5. 5h ;反應結束后降溫至70°C出料得分子量為350的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)在反應釜中加入84份所述的步驟I)得到的分子量為350的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物，在50分鐘內加入I. 5份金屬鈉和I. 5份金屬鉀催化劑，控制反應溫度35 45°C，反應時間O. 8h ;反應結束后將生成物投入到756份分子量為350的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，升溫至100°C，通入5160份環氧乙烷，控制反應溫度為118 128°C，反應時間6. Oh ;反應結束后降溫至75°C出料得分子量為2500的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。通過本實施例得到的分子量為2500的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，其分子量分布系數為I. 05，雙鍵保留率為98. 4%。
通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其實質是通過以鈉、鉀混合物作為催化劑，其與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應時生成甲基烯丙醇鈉烷氧基離子、甲基烯丙醇鉀烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子和氫氣，氫氣以氣體方式排出體系，甲基烯丙醇鈉烷氧基離子、甲基烯丙醇鉀烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子引發甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的聚合反應，避免了常規堿催化劑與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應生成水、低沸點醇等可引起副產物聚乙二醇、聚乙二醇單醇醚的產生，導致分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。同時，通過對甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物及甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的反應溫度及反應壓力、催化劑的加入方式及加入量進行優化選擇，工藝合理、操作簡單。通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法與現有技術相t匕，本實施例具有以下突出優點和積極效果
1.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，具有有效含量高、副產物含量低，分子量分布窄，雙鍵保留率高等優點，分子量分布系數小于I. 07，雙鍵保留率大于97. 0% ；·
2.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚質量穩定，應用效果好，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。實施例4
本實施例的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟1)在反應釜中加入14. 4份甲基烯丙醇，在40分鐘內加入O. 48份催化劑氫化鈉，控制反應溫度為3(T40°C，反應時間O. 6h ;反應結束后將生成物投入到129. 6份甲基烯丙醇中，氮氣置換，升溫至90°C，通入656份環氧乙烷，控制反應溫度為95 110°C，反應時間6. Oh ;反應結束后降溫至70°C出料得分子量為400的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)在反應釜中加入80份所述的步驟I)得到的分子量為400的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物，在40分鐘內加入3. 6份催化劑氫化鈉，控制反應溫度35 45°C，反應時間O. 6h ;反應結束后將生成物投入到720份分子量為400的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，升溫至100°C，通入5200份環氧乙烷，控制反應溫度為12(T130°C，反應時間7. Oh ;反應結束后降溫至75°C出料得分子量為3000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。通過本實施例得到的分子量為3000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，其分子量分布系數為I. 05，雙鍵保留率為98. 3%。通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其實質是通過以氫化鈉作為催化劑，其與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應時生成甲基烯丙醇鈉烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子和氫氣，氫氣以氣體方式排出體系，甲基烯丙醇鈉烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子引發甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的聚合反應，避免了常規堿催化劑與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應生成水、低沸點醇等可引起副產物聚乙二醇、聚乙二醇單醇醚的產生，導致分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。同時，通過對甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物及甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的反應溫度及反應壓力、催化劑的加入方式及加入量進行優化選擇，工藝合理、操作簡單。
通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法與現有技術相t匕，本實施例具有以下突出優點和積極效果
1.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，具有有效含量高、副產物含量低，分子量分布窄，雙鍵保留率高等優點，分子量分布系數小于I. 07，雙鍵保留率大于97. 0% ；
2.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚質量穩定，應用效果好，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。
實施例5
本實施例的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟1)在反應釜中加入16. 2份甲基烯丙醇，在50分鐘內加入O. 40份氫化鈉和O. 14份金屬鉀催化劑，控制反應溫度為35 45°C，反應時間I. Oh ;反應結束后將生成物投入到91. 8份甲基烯丙醇中，氮氣置換，升溫至90°C，通入567份環氧乙烷，控制反應溫度為95 110°C，反應時間6. 5h ;反應結束后降溫至70°C出料得分子量為450的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)在反應釜中加入101. 5份所述的步驟I)得到的分子量為450的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物，在50分鐘內加入3. 6份氫化鈉和I. 2份金屬鉀催化劑，控制反應溫度4(T50°C，反應時間O. 8h ;反應結束后將生成物投入到573. 5份分子量為450的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，升溫至100°C，通入5325份環氧乙烷，控制反應溫度為125 135°C，反應時間7. Oh ;反應結束后降溫至75°C出料得分子量為4000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。通過本實施例得到的分子量為4000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，其分子量分布系數為I. 06，雙鍵保留率為97. 8%。通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其實質是通過以氫化鈉、鉀作為催化劑，其與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應時生成甲基烯丙醇鈉烷氧基離子、甲基烯丙醇鉀烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子和氫氣，氫氣以氣體方式排出體系，甲基烯丙醇鈉烷氧基離子、甲基烯丙醇鉀烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子引發甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的聚合反應，避免了常規堿催化劑與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應生成水、低沸點醇等可引起副產物聚乙二醇、聚乙二醇單醇醚的產生，導致分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。同時，通過對甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物及甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的反應溫度及反應壓力、催化劑的加入方式及加入量進行優化選擇，工藝合理、操作簡單。通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法與現有技術相t匕，本實施例具有以下突出優點和積極效果
1.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，具有有效含量高、副產物含量低，分子量分布窄，雙鍵保留率高等優點，分子量分布系數小于I. 07，雙鍵保留率大于97. 0% ；
2.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚質量穩定，應用效果好，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。實施例6
本實施例的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟1)在反應釜中加Λ 17. 3份甲基烯丙醇，在50分鐘內加入O. 36份氫化鈉和O. 24份金屬鈉催化劑，控制反應溫度為45飛5°C，反應時間I. Oh ;反應結束后將生成物投入到69. I份甲基烯丙醇中，氮氣置換，升溫至90°C，通入513. 6份環氧乙烷，控制反應溫度為95 110°C，反應時間7. Oh ;反應結束后降溫至70°C出料得分子量為500的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)在反應釜中加入120份所述的步驟I)得到的分子量為500的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物，在50分鐘內加入4. 8份氫化鈉和2. 4份金屬鈉催化劑，控制反應溫度5(T60°C，反應時間I. Oh ;反應結束后將生成物投入到480份分子量為500的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，升溫至100°C，通入5400份環氧乙烷，控制反應溫度為13(Tl40°C，反應時間8. Oh ;反應結束后降溫至75°C出料得分子量為5000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。通過本實施例得到的分子量為5000的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，其分子量分布系數為I. 07，雙鍵保留率為97. 2%。通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其實質是通過·以氫化鈉、鈉作為催化劑，其與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應時生成甲基烯丙醇鈉烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子和氫氣，氫氣以氣體方式排出體系，甲基烯丙醇鈉烷氧基離子或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物烷氧基離子引發甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的聚合反應，避免了常規堿催化劑與甲基烯丙醇或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物反應生成水、低沸點醇等可引起副產物聚乙二醇、聚乙二醇單醇醚的產生，導致分子量分布變寬、雙鍵保留率降低，從而影響甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的應用效果。同時，通過對甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物及甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的反應溫度及反應壓力、催化劑的加入方式及加入量進行優化選擇，工藝合理、操作簡單。通過使用本實施例得到的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法與現有技術相t匕，本實施例具有以下突出優點和積極效果
1.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚，具有有效含量高、副產物含量低，分子量分布窄，雙鍵保留率高等優點，分子量分布系數小于I. 07，雙鍵保留率大于
97.0% ；
2.通過使用本實施例合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚質量穩定，應用效果好，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。
權利要求
1.一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于包括如下步驟1)先將重量百分比為5 20%的處方量的甲基烯丙醇與催化劑反應后投入到剩余處方量的甲基烯丙醇中，再通入環氧乙烷反應制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)將所述的步驟I)得到的重量百分比為5 20%的處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與催化劑反應后投入到剩余處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，再通入環氧乙烷反應制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。
2.根據權利要求I所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的步驟具體為1)在重量百分比為5 20%的處方量的甲基烯丙醇中加入催化劑，反應溫度為2(T60°C，時間為O. 5 1. Oh;反應結束后加入到剩余處方量的甲基烯丙醇中，氮氣置換，通入環氧乙烷，控制反應溫度為9(Tll(TC，反應時間為4. (Γ7. Oh ;反應結束后降溫得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)在所述的步驟I)得到的重量百分比為5 20%的處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中加入催化劑，反應溫度為3(T60°C，時間為O. 5^1. Oh ;反應結束后加入到剩余處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，氮氣置換，通入環氧乙烷，控制反應溫度為11(T140°C，反應時間為4. (Γ8. Oh ;反應結束后降溫得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。
3.根據權利要求2所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的步驟I)中甲基烯丙醇與環氧乙烷的投料重量比為1:3. (Te. ο ;催化劑用量為甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物的重量百分比的O. 2^1. 0%。。
4.根據權利要求2或3所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的步驟I)中催化劑采用鈉、鉀、氫化鈉中的一種或多種。
5.根據權利要求2所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的步驟2)中甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與環氧乙烷的投料重量比為I :0. 5^16. O ;催化劑用量為甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的重量百分比的O. 3^1. 2 %。。
6.根據權利要求2或5所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的步驟2)中催化劑采用鈉、鉀、氫化鈉中的一種或多種。
7.根據權利要求2所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的步驟I)中催化劑加入時間為2(T60min。
8.根據權利要求2所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的步驟2)中催化劑加入時間為2(T50min。
9.根據權利要求I或2所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物的分子量為30(Γ500 ;所述的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的分子量為500 5000。
10.根據權利要求2所述的一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，其特征在于所述的步驟I)中反應結束后降溫至70°C ;所述的步驟2)中反應結束后降溫至75°C。
全文摘要
本發明公開了一種甲基烯丙醇聚氧乙烯醚的合成方法，包括如下步驟1)先將重量百分比為5~20%的處方量的甲基烯丙醇與催化劑反應后投入到剩余處方量的甲基烯丙醇中，再通入環氧乙烷反應制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物；2)將所述的步驟1)得到的重量百分比為5~20%的處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物與催化劑反應后投入到剩余處方量的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚低聚物中，再通入環氧乙烷反應制得甲基烯丙醇聚氧乙烯醚。通過本發明制得的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚產品具有聚乙二醇等副產物含量低、分子量分布窄、雙鍵保護率高等優點，適用于聚羧酸系高性能減水劑的合成。
文檔編號C08G65/28GK102898639SQ201210410519
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月25日 優先權日2012年10月25日
發明者王勝利, 金一豐, 馬定連, 萬慶梅, 董楠 申請人:浙江皇馬科技股份有限公司