本发明涉及一种浅黄色萘系减水剂及其制备方法，属于混凝土外加剂领域。(二)
背景技术：
：萘系减水剂是目前使用最为广泛的一种混凝土外加剂，由于混凝土生产量的增长，萘系减水剂对工业萘的需求逐年递增，工业萘出现全球性紧缺，加之消费量的增长，导致工业萘的价格不断上扬。减水剂生产厂家开始逐步改进生产工艺，降低成本，目前最普遍的做法是使用廉价的萘同系物替代工业萘，如专利cn102351458a、cn101164955a、cn103864332a等开发了以价格相对便宜的洗油、工业苊、甲基萘为原料的高效减水剂，扩大了高效减水剂的生产原料来源，并采用与萘系减水剂相似的生产工艺，合成出多环芳香烃磺酸盐甲醛缩合物，使其性能与萘系减水剂相近，但上述这些廉价原材料制得的萘系减水剂在性能上并不能满足要求，因此迫切需要寻找另一种原料来替代工业萘。石油萘是一种成分非常复杂的原料，经分析测试，它的组分除甲基萘、萘等萘系化合物外，还有烷基苯、联苯、蒽、茚以及少量的烷烃、烯烃等50多个化学组分，本发明利用石油萘按常规工艺制得的萘系减水剂颜色黑、减水率低，性能非常差，由此可见利用石油萘来制备萘系减水剂存在着一定的技术难点，以石油萘为原料生产萘系减水剂的方法也尚未见文献报道。(三)技术实现要素：为降低萘系减水剂的生产成本，同时保持甚至改进减水剂的品质，本发明提供了一种萘系减水剂，其制备方法工艺简单，反应条件易控制，制得的萘系减水剂具有对水泥适应性好、混凝土和易性好等性能。本发明的技术方案如下：一种浅黄色萘系减水剂，按如下方法制得：(1)磺化将石油萘加热至熔融并升温至80-100℃，滴加69-100wt％(优选98wt％)硫酸，控制滴加时体系温度在100-130℃，滴完后，升温至120-140℃(优选133-137℃)保温反应3-5h，得到磺化料(料液酸度在31-32％)；所述石油萘(统一按萘折算物质的量)与硫酸的物质的量之比为1：1.2-1.4，优选1：1.28-1.37；(2)缩合通过加水调节步骤(1)所得磺化料的酸度为27-30％，然后待物料温度降至80-100℃时，滴加甲醛，滴完后，升温至105-125℃进行缩合反应5h，得到缩合料；所述甲醛与步骤(1)中石油萘的物质的量之比为0.8-1.2：1，优选0.9-1.1：1；所述甲醛以37wt％甲醛水溶液的形式投料；(3)中和向步骤(2)所得缩合料中加水稀释(通常稀释至物料粘度在40-100mpa·s)，接着在60-100℃下加入碱液至ph为7.0-9.0，之后经干燥处理得到固体浅黄色萘系减水剂成品；所述碱液为20～32wt％氢氧化钠水溶液、5～10wt％碳酸氢钠水溶液或15～20wt％碳酸钠水溶液；所述干燥处理可采用喷雾干燥塔，入口温度在300-350℃。本发明所述的浅黄色萘系减水剂，相较于常规工艺制备的减水剂，其有益效果主要体现在：(1)本发明原材料石油萘价格低廉，采用本发明中的方法能够完全代替工业萘，大大降低生产成本，并且填补了目前石油萘制备萘系减水剂工艺的空白。(2)本发明所述的萘系减水剂，它具有对水泥的适应性好、混凝土和易性好、保塑性能强，混凝土经时损失小，减水率较高等优异的性能。(3)本发明降低了磺化温度及酸、萘摩尔比，不仅能避免产生大量的多磺化物，还能使产品颜色变浅。(4)本发明简化了减水剂的制备方法，去掉了水解步骤，使工艺变得简单，反应条件易于控制。(四)具体实施方式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。以下实施例中用到的石油萘的生产厂家例如：宁波镇海炼化和新疆天利。实施例1：1、磺化：向四口烧瓶中加入66g(0.49mol)石油萘，加热待物料升温至100℃，开始滴加67g(0.67mol)98％的硫酸，控制滴加温度130℃，滴酸时间控制在20-30min。滴加完毕后，升温至133℃，并在该温度下保温3.5h，反应终点料液酸度在31％，得到磺化料。2、缩合：通过加水调节磺化料的酸度至29％，待物料温度降低至90℃，开始滴加40g(0.49mol)37％甲醛溶液，滴加完毕后，升温至110℃开始保温，并在该温度下保温5h。3、中和：向保温结束的缩合料中加水稀释，继续加入25wt％氢氧化钠水溶液至ph为8，干燥后得到浅黄色萘系减水剂。实施例2：1、磺化：向四口烧瓶中加入85g(0.63mol)石油萘，加热待物料升温至100℃，开始滴加80g(0.8mol)98％硫酸，控制滴加温度120-130℃，滴酸时间控制在20-30min。滴加完毕后，升温至137℃，并在该温度下保温4h，反应终点料液酸度在32％，得到磺化料。2、缩合：通过加水调节磺化料的酸度至29％，待物料温度降低至90℃，开始滴加48g(0.57mol)37％甲醛溶液，滴加完毕后，升温至110℃开始保温，并在该温度下保温5h。3、中和：向保温结束的缩合料中加水稀释，继续加入7wt％碳酸氢钠水溶液至ph为7.5，干燥后得到浅黄色萘系减水剂。实施例3：1、磺化：向四口烧瓶中加入120g(0.89mol)石油萘，加热待物料升温至100℃，开始滴加107g(1.07mol)98％硫酸，控制滴加温度120-130℃，滴酸时间控制在20-30min。滴加完毕后，升温至140℃，并在该温度下保温4h，反应终点料液酸度在32％，得到磺化料。2、缩合：通过加水调节磺化料的酸度至29％，待物料温度降低至90℃，开始滴加85g(1.01mol)37％甲醛溶液，滴加完毕后，升温至110℃开始保温，并在该温度下保温5h。3、中和：向保温结束的缩合料中加水稀释，继续加入18wt％碳酸钠水溶液至ph为7.5，干燥后得到浅黄色萘系减水剂。实施例4：1、磺化：向四口烧瓶中加入105g(0.78mol)石油萘，加热待物料升温至100℃，开始滴加109g(1.09mol)98％硫酸，控制滴加温度120-130℃，滴酸时间控制在20-30min。滴加完毕后，升温至122℃，并在该温度下保温4h，反应终点料液酸度在31％，得到磺化料。2、缩合：通过加水调节磺化料的酸度至29％，待物料温度降低至90℃，开始滴加58g(0.69mol)37％甲醛溶液，滴加完毕后，升温至110℃开始保温，并在该温度下保温5h。3、中和：向保温结束的缩合料中加水稀释，继续加入25wt％氢氧化钠水溶液至ph为7.5，干燥后得到浅黄色萘系减水剂。对比例1-2：各取cn102351458a、cn102464464a中实施例1分别作为对比例1、2。对比例3：将经过计量工业萘投入带有尾气吸收及搅拌器的三口烧瓶中，搅拌升温至一定温度滴加硫酸，萘酸比为1：1.13(重量比)。滴毕，在120℃～125℃进行磺化反应，保温一段时间后取样测酸值，待酸度降到31％～32％，加水至酸度28％～29％，110℃降温水解20min。控制温度在90℃～105℃范围内滴加甲醛，萘醛比为1：0.59(重量比)，保温反应5h后用碱液中和至ph7～9。全反应过程采用2％液碱溶液300g吸收尾气。应用实施例：将实施例1-4所制备的减水剂、对比例1-3所制备的减水剂，按照gb/t8077对水泥净浆流动度和砂浆减水率测试，测试水泥为本地海螺水泥42.5r，水灰比0.29，减水剂掺量均为0.45％，检测结果见下表。测试样品水泥净浆mm砂浆减水率颜色实施例121025.5浅黄色实施例220525浅黄色实施例320824.8浅黄色实施例421525.2浅黄色对比例118525.68未知对比例218820.8棕色对比例319020未知由上表可知，由本发明方法获得的萘系减水剂产品性能好，且所得产品色浅，有效改善了现有工艺的产品色泽，大大降低了生产成本，填补了石油萘制备萘系减水剂工艺的空白。当前第1页12