一種萘系減水劑的制備方法
【專利說明】-種寨系減水劑的制備方法 (-)技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及混凝±外加劑的制備方法，具體設(shè)及一種糞系減水劑的制備方法。 (二）【背景技術(shù)】
[0002] 糞系減水劑是國內(nèi)生產(chǎn)量最大、使用最廣的減水劑，市場占有率約為70 %左右。糞 系減水劑的生產(chǎn)工藝成熟、使用簡便，對凝結(jié)時間影響小，與水泥適應(yīng)性相對較好，混凝± 的和易性好，能與其它各種外加劑復(fù)配使用，特別是對超量使用而言，比其它類減水劑具有 更多的可預(yù)測性，有廣泛的客戶基礎(chǔ)，常用于配制大流動性、高強(qiáng)、高性能混凝±。然而，糞 系減水劑也存在一定的缺陷，單純滲加糞系減水劑的混凝±巧落度經(jīng)時損失較快。
[0003] 糞系高效減水劑一般是用工業(yè)糞為原料生產(chǎn)的。由于混凝±生產(chǎn)量的增長，糞系 減水劑對工業(yè)糞的需求逐年遞增。近年來工業(yè)糞出現(xiàn)全球性緊缺，加之消費(fèi)量的增長，導(dǎo)致 工業(yè)糞的價格不斷上揚(yáng)。專利CNCN102351458AU01164955A、CN103864332A等開發(fā)了W 價格相對便宜的洗油、工業(yè)起、甲基糞為原料的高效減水劑，擴(kuò)大了高效減水劑的生產(chǎn)原料 來源，并采用與糞系減水劑相似的生產(chǎn)工藝，合成出多環(huán)芳香控橫酸鹽甲醒縮合物，使其性 能與糞系減水劑相近。運(yùn)樣在緩解工業(yè)糞資源緊缺的同時可W有效地降低減水劑的生產(chǎn)成 本，使其具有更強(qiáng)的市場競爭力。
[0004] W甲基糞、工業(yè)起、洗油等為原料與甲醒縮合的減水劑屬于多環(huán)芳控型高效減水 劑，其減水率雖然較高，但含氣量大且氣泡不均勻，使得混凝±抗壓強(qiáng)度達(dá)不到要求，并且 仍然無法解決混凝±巧落度經(jīng)時損失較快的缺陷。運(yùn)類減水劑分子的憎水主鏈上均含有強(qiáng) 親水基團(tuán)橫酸基，能與極性的水分子締合從而在水泥顆粒表面形成一層溶劑化膜起到減水 的作用，但應(yīng)用后的抗壓及保塑性能差。若能在原有糞系減水劑工藝的基礎(chǔ)上，引入不同的 有機(jī)物基團(tuán)，能夠使糞系減水劑在具有原有減水性能的同時，解決混凝±巧落度經(jīng)時損失 嚴(yán)重，含氣量較高導(dǎo)致混凝±強(qiáng)度不高等缺陷。 (H)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一是提供一種新的糞系減水劑的制備方法，該糞系減水劑不僅具 有對水泥適應(yīng)性好、混凝±的和易性好等性能，同時克服了現(xiàn)有技術(shù)減水劑對混凝±巧落 度經(jīng)時損失嚴(yán)重、含氣量較高導(dǎo)致混凝±強(qiáng)度不高等問題；而且其制備方法工藝簡單，反應(yīng) 條件易控制，并且還能降低糞系減水劑的生產(chǎn)成本。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種糞系減水劑的制備方法，包括如下步驟：
[000引 （1)橫化
[0009] 將烙融狀態(tài)下的甲基糞置于橫化裝置中，升溫至110~140。緩慢滴加98%濃硫 酸或發(fā)煙硫酸，滴加的時間控制在30minW上，在140~170°C保溫進(jìn)行橫化反應(yīng)2. 5~化， 反應(yīng)終點(diǎn)控制料液酸度在18~40 %，優(yōu)選為25~32 %，得到橫化甲基糞物料；所述甲基糞 與硫酸的物質(zhì)的量之比為1 :1~2,優(yōu)選為1 :1. 1~1. 5 ;
[0010]
[0011] 將苯酪液化后投入反應(yīng)器中，升溫至60~70°C，在30min內(nèi)緩慢滴加98%濃硫酸 或發(fā)煙硫酸，控制溫度不超過80°C，滴加完畢后升溫至90~100°C，保溫反應(yīng)2~化，反應(yīng) 終點(diǎn)控制料液酸度在22~40 %，優(yōu)選為27~32 %，得對徑基苯橫酸物料；所述苯酪與硫酸 的物質(zhì)的量之比為1 :1~2,優(yōu)選為1 :1~1. 3 ;
[0012]
[0013] 似水解
[0014] 將步驟（1)得到的橫化甲基糞物料轉(zhuǎn)入水解脫糞裝置中，降低溫度至100~ 130°C，加水控制料液酸度在10~32%，優(yōu)選為16~26%，進(jìn)行水解反應(yīng)15~30min，未反 應(yīng)的甲基糞或其同系物隨水蒸氣共沸脫出，剩余的橫化甲基糞物料進(jìn)入步驟（3)反應(yīng)中； 共沸脫出的物料冷卻至l〇〇°CW下時靜置分層，下層為甲基糞可進(jìn)行回收再生產(chǎn)；
[0015]
[0016] (3)縮合
[0017] 將步驟（2)得到的橫化甲基糞物料降溫至90~95°C，與步驟（1)得到的對徑基 苯橫酸物料按一定比例混合轉(zhuǎn)入縮合裝置后，加水調(diào)節(jié)反應(yīng)體系酸度為20~25%，在1~ 化之內(nèi)緩慢滴加用濃硫酸酸化的甲醒，滴加完畢后升溫至95~105°C保溫縮合3~地，可 視情況加水調(diào)節(jié)物料粘度，得縮合料；所述橫化甲基糞與對徑基苯橫酸的物質(zhì)的量之比為 1. 4~2 :1，優(yōu)選為1. 5~1. 7 :1 ;所述甲醒與對徑基苯橫酸物質(zhì)的量之比為1. 5~6 :1，優(yōu) 選為2. 3~4. 4 :1 ;所述用濃硫酸酸化的甲醒是用濃硫酸調(diào)節(jié)甲醒溶液的抑為2~3并攬 拌均勻后所得；
[0018]
[0020] 上式中：a、b、C均選自0~25的整數(shù)，且當(dāng)a= 0時，b、C均不等于0 ;
[0021] (4)中和
[002引將步驟做得到的縮合料轉(zhuǎn)入中和裝置中，60~80°C下加入堿液進(jìn)行中和反應(yīng)至 抑值為7. 5~9,反應(yīng)結(jié)束即得液體糞系減水劑，通過進(jìn)一步干燥處理得到固體糞系減水劑 成品；所述堿液可采用氨氧化鋼溶液、碳酸氨鋼溶液或碳酸鋼溶液。
[0023] 進(jìn)一步，所述制備方法按照如下步驟進(jìn)行：
[0024] (1)橫化
[00巧]將烙融狀態(tài)下的甲基糞置于橫化裝置中，升溫至110~140°C，緩慢滴加98%濃硫 酸或發(fā)煙硫酸，滴加的時間控制在30minW上，在140~170°C保溫進(jìn)行橫化反應(yīng)2. 5~化， 反應(yīng)終點(diǎn)控制料液酸度在25~32%，得到橫化甲基糞物料；所述甲基糞與硫酸的物質(zhì)的量 之比為1 :1. 1~1. 5 ;
[0026] 將苯酪液化后投入反應(yīng)器中，升溫至60~70°C，在30min內(nèi)緩慢滴加98%濃硫酸 或發(fā)煙硫酸，控制溫度不超過80°C，滴加完畢后升溫至90~100°C，保溫反應(yīng)2~化，反應(yīng) 終點(diǎn)控制料液酸度在27~32%，得對徑基苯橫酸物料；所述苯酪與硫酸的物質(zhì)的量之比為 1 :1 ~1. 3 ;
[0027] 似水解
[0028] 將步驟（1)得到的橫化甲基糞物料轉(zhuǎn)入水解脫糞裝置中，降低溫度至100~ 130°C，加水控制料液酸度在16~26%，進(jìn)行水解反應(yīng)15~30min，未反應(yīng)的甲基糞或其同 系物隨水蒸氣共沸脫出，剩余的橫化甲基糞物料進(jìn)入步驟（3)反應(yīng)中；共沸脫出的物料冷 卻至IOCTCW下時靜置分層，下層為甲基糞進(jìn)行回收再生產(chǎn)；
[0029] (3)縮合
[0030] 將步驟似得到的橫化甲基糞物料降溫至90~95。與步驟（1)得到的對徑基 苯橫酸物料按一定比例混合轉(zhuǎn)入縮合裝置后，加水調(diào)節(jié)反應(yīng)體系酸度為20~25%，在1~ 化之內(nèi)緩慢滴加用濃硫酸酸化的甲醒，滴加完畢后升溫至95~105°C保溫縮合3~地，可 視情況加水調(diào)節(jié)物料粘度，得縮合料；所述橫化甲基糞與對徑基苯橫酸的物質(zhì)的量之比為 1. 5~1. 7 :1 ;所述甲醒與對徑基苯橫酸物質(zhì)的量之比為2. 3~4. 4 :1 ;所述用濃硫酸酸化 的甲醒是用濃硫酸調(diào)節(jié)甲醒溶液的抑為2~3并攬拌均勻后所得；
[0031] (4)中和
[003引將步驟做得到的縮合料轉(zhuǎn)入中和裝置中，60~80°C下加入堿液進(jìn)行中和反應(yīng)至 抑值為7. 5~9,反應(yīng)結(jié)束即得液體糞系減水劑，通過進(jìn)一步干燥處理得到固體糞系減水劑 成品；所述堿液采用氨氧化鋼溶液、碳酸氨鋼溶液或碳酸鋼溶液。
[003引本發(fā)明中，酸度（AG)計算公式如下：
[00對式中曲]和陽H]分別代表體系中氨離子和氨氧根離子的物質(zhì)的量濃度。
[0036] 本發(fā)明通過將苯酪進(jìn)行橫化引入甲醒縮聚物后制備所得的糞系減水劑，相較于常 規(guī)用工業(yè)糞生產(chǎn)的減水劑，其有益效果主要體現(xiàn)在：
[0037] 1.通過橫化甲基糞、橫化苯酪和甲醒進(jìn)行=元縮聚反應(yīng)，使合成的甲醒縮聚物 中含有新的有機(jī)物基團(tuán)，解決了傳統(tǒng)糞系產(chǎn)品保塑性能差的缺陷，從而賦予了產(chǎn)品保塑特 性；
[0038] 2.在分子結(jié)構(gòu)上考慮了提高產(chǎn)物分子中主鏈上橫酸基的密度，使得減水劑的減水 率和保塑性能均有提高；
[0039] 3.采用糞系有機(jī)物與酪類有機(jī)物分開橫化的路線，保證了反應(yīng)中間體橫化甲基糞 和橫化苯酪的橫化效果，使得后續(xù)與甲醒進(jìn)行縮合反應(yīng)生成的糞系產(chǎn)品減水性能及品質(zhì)不 受影響。
[0040] 4.本發(fā)明所述的糞系減水劑，它具有對水泥的適應(yīng)性好、混凝±和易性好、保塑性 能較強(qiáng)，混凝±經(jīng)時損失小，減水率較高等優(yōu)異的性能。 (四）【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于 此（W下重量均為折百量）：
[0042] 實(shí)施例1 :
[004引 甲基糞橫化：
[0044] 分別稱取83%工業(yè)甲基糞2000kg，98%濃硫酸1655kg，將工業(yè)甲基糞投入橫化 反應(yīng)蓋，緩慢升溫至130°C，將98%濃硫酸均勻滴加40min至橫化反應(yīng)蓋中，控制升溫至 160°C，連續(xù)攬拌2.化，反應(yīng)得到的橫化甲基糞備用。
[004引苯酪橫化：
[0046] 分別稱取液化后的苯酪1325kg，98%濃硫酸1550kg。將液化苯酪投入到橫化蓋 中，升溫至60°C，緩慢滴加濃硫酸控制在30min內(nèi)加完，保持溫度不超過80°C，滴完濃硫酸 后升高溫度至90°C，橫化反應(yīng)化，得到的橫化苯酪備用。
[0047] 水解脫糞：
[0048] 將上述橫化甲基糞轉(zhuǎn)入水解反應(yīng)蓋中，降低溫度至120°C后，加水調(diào)節(jié)料液酸度為 25%，進(jìn)行水解反應(yīng)20min。未反應(yīng)的游離甲基糞隨水蒸氣共沸脫出，冷卻至90°C上下分 層，下層回收套用。
[004引縮合反應(yīng)：
[0050] 將上述水解后的物料降溫到95 °C，將1550kg橫化甲基糞和770kg橫化苯酪同時打 入縮合反應(yīng)蓋中，加水調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的酸度22%，2h內(nèi)緩慢滴加515kg用濃硫酸酸化至pH值在2~3的37%的甲醒溶液（即用濃硫酸調(diào)節(jié)質(zhì)量濃度為37%的甲醒溶液的抑為2~ 3)，然后升溫至105°C縮合保溫化，得到的縮合物料備用。
[00川 中和反應(yīng)：
[0052] 將上述縮合物料通過轉(zhuǎn)料累轉(zhuǎn)入中和蓋，在80°C進(jìn)行中和反應(yīng)，用30%的化OH水 溶液調(diào)節(jié)抑值為7. 5~9,即得液體甲基糞減水劑，通過進(jìn)一步干燥處理，可得固體甲基糞 減水劑成品。
[00閲 實(shí)施例2
[0054] 糞橫化：
[00巧]分別稱取83