[發明專利]一種萘磺酸型泡沫穩定劑及其應用

無效

• 申請號: 201310302863.X
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN104276781A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 宋開平
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C04B24/20
• 分類號: C04B24/20;C04B103/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1技術領域??本發明內容屬于精細化工與建筑材料領域。

2技術背景??發泡劑在建筑領域中廣泛應用，尤其是節能建筑中的用量十分大。節能建筑在歐美發展很早，節能建筑的普及率也很高。我國節能建筑的提出僅十多年，近幾年才有所應用，普及率也很低。而我國地域遼闊，冷熱溫差很大，用于室內供暖和降溫的能耗費用也非常巨大。節能建筑就是用泡沫混泥土制件或徹塊代替傳統的土磚或水泥預制件作非承重的建筑隔墻或制件。由于泡沫混泥土漿有很好的流動性，有利于泵送，也可以用現澆的方式進行建筑施工。用泡沫混泥土作非承重的建筑隔墻或制件，由于泡孔在水泥中的分布均勻，傳熱系數較實心墻低很多，從而可以大大降低室內供暖或降溫的能耗費用。同時還能節省大量的建筑材料，降低施工費用。

目前建筑所用發泡劑主要有化學發泡劑，動物蛋白發泡劑，植物發泡劑。其穩定性一般都較差，其半消時間多在45～90min(發泡劑種類不同，半消時間差別很大；同一種發泡劑，環境溫度不同半消時間差別也很大)。泡沫穩定差，混泥土還未定型時就可能破滅，或相互團聚成較大的泡孔，甚至形成連通孔，使傳熱系數增大，隔熱、保暖、隔音效果降低。泡沫穩定性與環境溫度有關，還與泡沫本身組成有關。提高泡沫穩定性，一是增大泡沫壁的厚度，二是增大泡沫壁組成分子間的相互作用力。本發明所提供的萘磺酸型泡沫穩定劑是一種多磺基型萘表面活性劑，利用磺基的強吸水性，以提高泡沫壁的厚度。

3發明內容

本發明旨在提供一種萘磺酸鈉型泡沫穩定劑，其結構如下：

式中n＝2～3，連接在兩個環的α或β位；R＝C_12～16正構烷基，連接在任意環的α或β位；

制備方法：

稱取25.6g(0.2mol)精萘和0.2mol正構醇(十二醇或十六醇)加入到250mL干燥過的帶冷凝管、溫度計和攪拌器的三口瓶中，再加入3g發煙硫酸(50％的發煙硫酸)，攪拌下水浴加熱至60～90℃，保溫反應2h。反應為

之后再加入48g發煙硫酸(相當于100％H₂SO₄?0.53mol)，室溫下反應1h后，再加熱升溫60～90℃繼續攪拌反應2h，主要生成烷基萘二磺酸。(產物代號為RPS-2)

如果要得到烷基萘三磺酸，將上述反應液冰冷至0～5℃時，攪拌下再滴加34g(0.24mol)氯磺酸，加完后保溫反應30min，再緩慢升溫至60～80℃保溫反應1h。得到烷基萘三磺酸。(產物代號為RPS-3)

將前述反應產物冷至室溫，按廢酸量計算，加冰水稀釋至廢酸濃度為40％～50％(密度為1.4～1.5g/mL)，將反應液轉入分液漏斗中，靜置分層，放掉下層廢酸，上層產物倒入燒杯中，用30％的NaOH溶液中和至pH＝7～9，再按產物理論量計算用水稀釋至20％，得到產品。相應產品代號為RNS-2?RNS-3

4.應用實例

4.1十二烷基萘二磺酸鈉的制備與應用

稱取25.6g(0.2mol)精萘和37.2g正構十二醇加入到250mL干燥過的帶冷凝管、溫度計和攪拌器的三口瓶中，再加入約2～3g50％的發煙硫酸作催化劑，攪拌下慢慢加熱60～90℃，保溫反應2h。反應主產物為

另有少量β烷基萘生成。

先冷卻至室溫后，再加入48g50％發煙硫酸，室溫下反應1h后，再慢慢加熱升溫60～90℃繼續攪拌反應2h，生成烷基萘二磺酸。

磺酸基的位置還可以在其他位置。

將反應產物冷至室溫，按廢酸量計算，攪拌下慢慢加入8～10g冰水稀釋，再將反應液轉入分液漏斗中，靜置2～3h使分層，放掉下層廢酸(約27～31g)，上層產物倒入燒杯中，用30％的NaOH溶液中和至pH＝7～9。最終產物結構與組成

再按產物理論量計算用水稀釋至總量約為500g，得到20％十二烷基萘二磺酸鈉溶液，相應產品代號為R₁₂NS-2

取配制好的原發泡劑(FR)70份，加入30份20％十二烷基萘二磺酸鈉溶液(R₁₂NS-2)，攪拌混合均勻(氣溫低時可適當加熱)，得到穩定性較高的發泡劑溶液(FN₁)。