[發(fā)明專利]一種萘系減水劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410831025.6
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105236798A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 李應斌;金瑞浩;嚴江民;韓玉龍;呂萍
• 申請（專利權）人: 上虞吉龍化學建材有限公司
• 主分類號: C04B24/22
• 分類號: C04B24/22;C04B103/30
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

(一)技術領域

本發(fā)明涉及混凝土外加劑的制備方法，具體涉及一種萘系減水劑的制備方法。

(二)背景技術

萘系減水劑是國內生產量最大、使用最廣的減水劑，市場占有率約為70％左右。萘系減水劑的生產工藝成熟、使用簡便，對凝結時間影響小，與水泥適應性相對較好，混凝土的和易性好，能與其它各種外加劑復配使用，特別是對超量使用而言，比其它類減水劑具有更多的可預測性，有廣泛的客戶基礎，常用于配制大流動性、高強、高性能混凝土。然而，萘系減水劑也存在一定的缺陷，單純摻加萘系減水劑的混凝土坍落度經時損失較快。

萘系高效減水劑一般是用工業(yè)萘為原料生產的。由于混凝土生產量的增長，萘系減水劑對工業(yè)萘的需求逐年遞增。近年來工業(yè)萘出現全球性緊缺，加之消費量的增長，導致工業(yè)萘的價格不斷上揚。專利CNCN102351458A、101164955A、CN103864332A等開發(fā)了以價格相對便宜的洗油、工業(yè)苊、甲基萘為原料的高效減水劑，擴大了高效減水劑的生產原料來源，并采用與萘系減水劑相似的生產工藝，合成出多環(huán)芳香烴磺酸鹽甲醛縮合物，使其性能與萘系減水劑相近。這樣在緩解工業(yè)萘資源緊缺的同時可以有效地降低減水劑的生產成本，使其具有更強的市場競爭力。

以甲基萘、工業(yè)苊、洗油等為原料與甲醛縮合的減水劑屬于多環(huán)芳烴型高效減水劑，其減水率雖然較高，但含氣量大且氣泡不均勻，使得混凝土抗壓強度達不到要求，并且仍然無法解決混凝土坍落度經時損失較快的缺陷。這類減水劑分子的憎水主鏈上均含有強親水基團磺酸基，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，但應用后的抗壓及保塑性能差。若能在原有萘系減水劑工藝的基礎上，引入不同的有機物基團，能夠使萘系減水劑在具有原有減水性能的同時，解決混凝土坍落度經時損失嚴重，含氣量較高導致混凝土強度不高等缺陷。

(三)發(fā)明內容

本發(fā)明的目的之一是提供一種新的萘系減水劑的制備方法，該萘系減水劑不僅具有對水泥適應性好、混凝土的和易性好等性能，同時克服了現有技術減水劑對混凝土坍落度經時損失嚴重、含氣量較高導致混凝土強度不高等問題；而且其制備方法工藝簡單，反應條件易控制，并且還能降低萘系減水劑的生產成本。

為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種萘系減水劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)磺化

將熔融狀態(tài)下的甲基萘置于磺化裝置中，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30min以上，在140～170℃保溫進行磺化反應2.5～3h，反應終點控制料液酸度在18～40％，優(yōu)選為25～32％，得到磺化甲基萘物料；所述甲基萘與硫酸的物質的量之比為1：1～2，優(yōu)選為1：1.1～1.5；

將苯酚液化后投入反應器中，升溫至60～70℃，在30min內緩慢滴加98％濃硫酸或發(fā)煙硫酸，控制溫度不超過80℃，滴加完畢后升溫至90～100℃，保溫反應2～3h，反應終點控制料液酸度在22～40％，優(yōu)選為27～32％，得對羥基苯磺酸物料；所述苯酚與硫酸的物質的量之比為1：1～2，優(yōu)選為1：1～1.3；

(2)水解

將步驟(1)得到的磺化甲基萘物料轉入水解脫萘裝置中，降低溫度至100～130℃，加水控制料液酸度在10～32％，優(yōu)選為16～26％，進行水解反應15～30min，未反應的甲基萘或其同系物隨水蒸氣共沸脫出，剩余的磺化甲基萘物料進入步驟(3)反應中；共沸脫出的物料冷卻至100℃以下時靜置分層，下層為甲基萘可進行回收再生產；

(3)縮合

將步驟(2)得到的磺化甲基萘物料降溫至90～95℃，與步驟(1)得到的對羥基苯磺酸物料按一定比例混合轉入縮合裝置后，加水調節(jié)反應體系酸度為20～25％，在1～2h之內緩慢滴加用濃硫酸酸化的甲醛，滴加完畢后升溫至95～105℃保溫縮合3～4h，可視情況加水調節(jié)物料粘度，得縮合料；所述磺化甲基萘與對羥基苯磺酸的物質的量之比為1.4～2：1，優(yōu)選為1.5～1.7：1；所述甲醛與對羥基苯磺酸物質的量之比為1.5～6：1，優(yōu)選為2.3～4.4：1；所述用濃硫酸酸化的甲醛是用濃硫酸調節(jié)甲醛溶液的pH為2～3并攪拌均勻后所得；

上式中：a、b、c均選自0～25的整數，且當a＝0時，b、c均不等于0；

(4)中和