一种萘系减水剂的制备方法
【专利说明】-种寨系减水剂的制备方法 (-)技术领域
[0001] 本发明设及混凝±外加剂的制备方法，具体设及一种糞系减水剂的制备方法。 (二）【背景技术】
[0002] 糞系减水剂是国内生产量最大、使用最广的减水剂，市场占有率约为70 %左右。糞 系减水剂的生产工艺成熟、使用简便，对凝结时间影响小，与水泥适应性相对较好，混凝± 的和易性好，能与其它各种外加剂复配使用，特别是对超量使用而言，比其它类减水剂具有 更多的可预测性，有广泛的客户基础，常用于配制大流动性、高强、高性能混凝±。然而，糞 系减水剂也存在一定的缺陷，单纯渗加糞系减水剂的混凝±巧落度经时损失较快。
[0003] 糞系高效减水剂一般是用工业糞为原料生产的。由于混凝±生产量的增长，糞系 减水剂对工业糞的需求逐年递增。近年来工业糞出现全球性紧缺，加之消费量的增长，导致 工业糞的价格不断上扬。专利CNCN102351458AU01164955A、CN103864332A等开发了W 价格相对便宜的洗油、工业起、甲基糞为原料的高效减水剂，扩大了高效减水剂的生产原料 来源，并采用与糞系减水剂相似的生产工艺，合成出多环芳香控横酸盐甲醒缩合物，使其性 能与糞系减水剂相近。运样在缓解工业糞资源紧缺的同时可W有效地降低减水剂的生产成 本，使其具有更强的市场竞争力。
[0004] W甲基糞、工业起、洗油等为原料与甲醒缩合的减水剂属于多环芳控型高效减水 剂，其减水率虽然较高，但含气量大且气泡不均匀，使得混凝±抗压强度达不到要求，并且 仍然无法解决混凝±巧落度经时损失较快的缺陷。运类减水剂分子的憎水主链上均含有强 亲水基团横酸基，能与极性的水分子缔合从而在水泥颗粒表面形成一层溶剂化膜起到减水 的作用，但应用后的抗压及保塑性能差。若能在原有糞系减水剂工艺的基础上，引入不同的 有机物基团，能够使糞系减水剂在具有原有减水性能的同时，解决混凝±巧落度经时损失 严重，含气量较高导致混凝±强度不高等缺陷。 (H)
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一是提供一种新的糞系减水剂的制备方法，该糞系减水剂不仅具 有对水泥适应性好、混凝±的和易性好等性能，同时克服了现有技术减水剂对混凝±巧落 度经时损失严重、含气量较高导致混凝±强度不高等问题；而且其制备方法工艺简单，反应 条件易控制，并且还能降低糞系减水剂的生产成本。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种糞系减水剂的制备方法，包括如下步骤：
[000引 （1)横化
[0009] 将烙融状态下的甲基糞置于横化装置中，升溫至110~140。缓慢滴加98%浓硫 酸或发烟硫酸，滴加的时间控制在30minW上，在140~170°C保溫进行横化反应2. 5~化， 反应终点控制料液酸度在18~40 %，优选为25~32 %，得到横化甲基糞物料；所述甲基糞 与硫酸的物质的量之比为1 :1~2,优选为1 :1. 1~1. 5 ;
[0010]
[0011] 将苯酪液化后投入反应器中，升溫至60~70°C，在30min内缓慢滴加98%浓硫酸 或发烟硫酸，控制溫度不超过80°C，滴加完毕后升溫至90~100°C，保溫反应2~化，反应 终点控制料液酸度在22~40 %，优选为27~32 %，得对径基苯横酸物料；所述苯酪与硫酸 的物质的量之比为1 :1~2,优选为1 :1~1. 3 ;
[0012]
[0013] 似水解
[0014] 将步骤（1)得到的横化甲基糞物料转入水解脱糞装置中，降低溫度至100~ 130°C，加水控制料液酸度在10~32%，优选为16~26%，进行水解反应15~30min，未反 应的甲基糞或其同系物随水蒸气共沸脱出，剩余的横化甲基糞物料进入步骤（3)反应中； 共沸脱出的物料冷却至l〇〇°CW下时静置分层，下层为甲基糞可进行回收再生产；
[0015]
[0016] (3)缩合
[0017] 将步骤（2)得到的横化甲基糞物料降溫至90~95°C，与步骤（1)得到的对径基 苯横酸物料按一定比例混合转入缩合装置后，加水调节反应体系酸度为20~25%，在1~ 化之内缓慢滴加用浓硫酸酸化的甲醒，滴加完毕后升溫至95~105°C保溫缩合3~地，可 视情况加水调节物料粘度，得缩合料；所述横化甲基糞与对径基苯横酸的物质的量之比为 1. 4~2 :1，优选为1. 5~1. 7 :1 ;所述甲醒与对径基苯横酸物质的量之比为1. 5~6 :1，优 选为2. 3~4. 4 :1 ;所述用浓硫酸酸化的甲醒是用浓硫酸调节甲醒溶液的抑为2~3并揽 拌均匀后所得；
[0018]
[0020] 上式中：a、b、C均选自0~25的整数，且当a= 0时，b、C均不等于0 ;
[0021] (4)中和
[002引将步骤做得到的缩合料转入中和装置中，60~80°C下加入碱液进行中和反应至 抑值为7. 5~9,反应结束即得液体糞系减水剂，通过进一步干燥处理得到固体糞系减水剂 成品；所述碱液可采用氨氧化钢溶液、碳酸氨钢溶液或碳酸钢溶液。
[0023] 进一步，所述制备方法按照如下步骤进行：
[0024] (1)横化
[00巧]将烙融状态下的甲基糞置于横化装置中，升溫至110~140°C，缓慢滴加98%浓硫 酸或发烟硫酸，滴加的时间控制在30minW上，在140~170°C保溫进行横化反应2. 5~化， 反应终点控制料液酸度在25~32%，得到横化甲基糞物料；所述甲基糞与硫酸的物质的量 之比为1 :1. 1~1. 5 ;
[0026] 将苯酪液化后投入反应器中，升溫至60~70°C，在30min内缓慢滴加98%浓硫酸 或发烟硫酸，控制溫度不超过80°C，滴加完毕后升溫至90~100°C，保溫反应2~化，反应 终点控制料液酸度在27~32%，得对径基苯横酸物料；所述苯酪与硫酸的物质的量之比为 1 :1 ~1. 3 ;
[0027] 似水解
[0028] 将步骤（1)得到的横化甲基糞物料转入水解脱糞装置中，降低溫度至100~ 130°C，加水控制料液酸度在16~26%，进行水解反应15~30min，未反应的甲基糞或其同 系物随水蒸气共沸脱出，剩余的横化甲基糞物料进入步骤（3)反应中；共沸脱出的物料冷 却至IOCTCW下时静置分层，下层为甲基糞进行回收再生产；
[0029] (3)缩合
[0030] 将步骤似得到的横化甲基糞物料降溫至90~95。与步骤（1)得到的对径基 苯横酸物料按一定比例混合转入缩合装置后，加水调节反应体系酸度为20~25%，在1~ 化之内缓慢滴加用浓硫酸酸化的甲醒，滴加完毕后升溫至95~105°C保溫缩合3~地，可 视情况加水调节物料粘度，得缩合料；所述横化甲基糞与对径基苯横酸的物质的量之比为 1. 5~1. 7 :1 ;所述甲醒与对径基苯横酸物质的量之比为2. 3~4. 4 :1 ;所述用浓硫酸酸化 的甲醒是用浓硫酸调节甲醒溶液的抑为2~3并揽拌均匀后所得；
[0031] (4)中和
[003引将步骤做得到的缩合料转入中和装置中，60~80°C下加入碱液进行中和反应至 抑值为7. 5~9,反应结束即得液体糞系减水剂，通过进一步干燥处理得到固体糞系减水剂 成品；所述碱液采用氨氧化钢溶液、碳酸氨钢溶液或碳酸钢溶液。
[003引本发明中，酸度（AG)计算公式如下：
[00对式中曲]和阳H]分别代表体系中氨离子和氨氧根离子的物质的量浓度。
[0036] 本发明通过将苯酪进行横化引入甲醒缩聚物后制备所得的糞系减水剂，相较于常 规用工业糞生产的减水剂，其有益效果主要体现在：
[0037] 1.通过横化甲基糞、横化苯酪和甲醒进行=元缩聚反应，使合成的甲醒缩聚物 中含有新的有机物基团，解决了传统糞系产品保塑性能差的缺陷，从而赋予了产品保塑特 性；
[0038] 2.在分子结构上考虑了提高产物分子中主链上横酸基的密度，使得减水剂的减水 率和保塑性能均有提高；
[0039] 3.采用糞系有机物与酪类有机物分开横化的路线，保证了反应中间体横化甲基糞 和横化苯酪的横化效果，使得后续与甲醒进行缩合反应生成的糞系产品减水性能及品质不 受影响。
[0040] 4.本发明所述的糞系减水剂，它具有对水泥的适应性好、混凝±和易性好、保塑性 能较强，混凝±经时损失小，减水率较高等优异的性能。 (四）【具体实施方式】
[0041] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于 此（W下重量均为折百量）：
[0042] 实施例1 :
[004引 甲基糞横化：
[0044] 分别称取83%工业甲基糞2000kg，98%浓硫酸1655kg，将工业甲基糞投入横化 反应蓋，缓慢升溫至130°C，将98%浓硫酸均匀滴加40min至横化反应蓋中，控制升溫至 160°C，连续揽拌2.化，反应得到的横化甲基糞备用。
[004引苯酪横化：
[0046] 分别称取液化后的苯酪1325kg，98%浓硫酸1550kg。将液化苯酪投入到横化蓋 中，升溫至60°C，缓慢滴加浓硫酸控制在30min内加完，保持溫度不超过80°C，滴完浓硫酸 后升高溫度至90°C，横化反应化，得到的横化苯酪备用。
[0047] 水解脱糞：
[0048] 将上述横化甲基糞转入水解反应蓋中，降低溫度至120°C后，加水调节料液酸度为 25%，进行水解反应20min。未反应的游离甲基糞随水蒸气共沸脱出，冷却至90°C上下分 层，下层回收套用。
[004引缩合反应：
[0050] 将上述水解后的物料降溫到95 °C，将1550kg横化甲基糞和770kg横化苯酪同时打 入缩合反应蓋中，加水调节反应体系的酸度22%，2h内缓慢滴加515kg用浓硫酸酸化至pH值在2~3的37%的甲醒溶液（即用浓硫酸调节质量浓度为37%的甲醒溶液的抑为2~ 3)，然后升溫至105°C缩合保溫化，得到的缩合物料备用。
[00川 中和反应：
[0052] 将上述缩合物料通过转料累转入中和蓋，在80°C进行中和反应，用30%的化OH水 溶液调节抑值为7. 5~9,即得液体甲基糞减水剂，通过进一步干燥处理，可得固体甲基糞 减水剂成品。
[00閲 实施例2
[0054] 糞横化：
[00巧]分别称取83