[發(fā)明專利]一種酶解木質(zhì)素磺化接枝氨基磺酸系減水劑的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710865550.3
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107759805A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李磊
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省阜南綠原化工有限公司
• 主分類號: C08H7/00
• 分類號: C08H7/00;C08G16/02;C04B24/18;C04B24/22;C04B103/30
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及砂漿或混凝土用減水劑，具體涉及一種酶解木質(zhì)素磺化接枝氨基磺酸系減水劑的制備方法。

背景技術(shù)

混凝土外加劑中最重要的外加劑就是減水劑，目前在國內(nèi)市場上，高效減水劑除了萘系外，還有嘧胺樹脂減水劑、氨基磺酸鹽減水劑和脂肪族高效減水劑。其中氨基磺酸鹽減水劑是最重要的非萘系減水劑之一。氨基磺酸鹽減水劑的分子中含有大量的磺酸根、氨基、羥基這些都是減水基團，這些基團都使得氨基磺酸鹽減水劑減水率大大提高，保坍性能良好。

但是氨基磺酸鹽減水劑沒有起泡能力，不能降低液體的表面張力，從這個意義上講它不是表面活性劑，不能有效的降低液/固界面的界面能，而且它不存在長支鏈，不能提供足夠的空間位阻，因此它在體現(xiàn)良好的保坍性能的同時，水泥漿體卻沒有很好的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為容易離析、泌水。因此氨基磺酸鹽減水劑雖然減水率高，但是其缺點限制了它在商品混凝土、高強混凝土乃至高性能混凝土中的應用。

酶解木質(zhì)素在提取過程中沒有經(jīng)過堿或亞硫酸鹽的蒸煮，保留了較好木質(zhì)素化學活性，可以與醛或酚發(fā)生反應生成交聯(lián)型的木質(zhì)素改性樹脂，還可以與橡膠、塑料等高分子材料發(fā)生反應改性制得高性能、低成本產(chǎn)品，潛在的經(jīng)濟效益比較明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種酶解木質(zhì)素磺化接枝氨基磺酸系減水劑的制備方法，提高了氨基磺酸系減水劑的泌水、和易性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種酶解木質(zhì)素磺化接枝氨基磺酸系減水劑的制備方法，包括以下具體步驟：

（1）酶解木質(zhì)素預處理：

秸稈酶解木質(zhì)素漿料加入2-4倍自來水中并不斷攪拌3-6小時，靜置后傾倒出上層水溶液，如此反復清洗3-5次，經(jīng)高速離心機以10000r/min離心分離，收集固體，再將收集的固體干燥并研磨成粉末，制得酶解木質(zhì)素殘渣；

（2）羥甲基化處理：

稱取4-8份酶解木質(zhì)素殘渣加入到10倍量的蒸餾水中，加入適量氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至9-11，然后置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱，在70-85℃溫度下邊攪拌邊滴入5-9份37%甲醛溶液，反應2-3小時，烘干粉碎即得羥甲基化木質(zhì)素；

（3）磺化縮合：

稱取0.03-0.06份無水亞硫酸鈉、4-9份對氨基苯磺酸、5-11份苯酚和適量的水加入到帶有回流冷凝管的四頸燒瓶中，調(diào)節(jié)pH值至8-9，在40-50℃下攪拌混合反應10分鐘后，加入步驟（2）羥甲基化木質(zhì)素，升溫至50-65℃進行磺化反應0.5-1.5小時，使用滴液漏斗緩慢滴加0.5-3份37%甲醛溶液，最后升溫至90-98℃，進行縮聚反應3-4小時，得到酶解木質(zhì)素改性氨基磺酸系減水劑。

其中，所述步驟（1）中秸稈酶解木質(zhì)素漿料是以秸稈為原料通過蒸汽爆破預處理和酶解發(fā)酵乙醇處理后的殘渣。

其中，所述步驟（3）中加入適量水控制反應液濃度在35-40%。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明中對酶解木質(zhì)素進行粗提取，去除其中的無機鹽和糖份等，之后在堿性催化條件下進行羥甲基化處理，增加其苯環(huán)上的活性位點，從而增大酶解木質(zhì)素的活性，再采用磺化接枝方法直接參與氨基磺酸系減水劑的縮聚反應，將帶有大量活性基團的木質(zhì)素支鏈接枝在氨基磺酸系減水劑分子鏈上，一方面接枝木質(zhì)素長支鏈，增強了減水劑的空間位阻效應，另一方面接枝木質(zhì)素后明顯提高減水劑的引氣性，同時引入了表面活性基團，使減水劑具有消泡的作用，有效的降低水泥漿體液/固界面的界面能，提高水泥漿體的穩(wěn)定性，明顯改善了氨基磺酸減水劑的泌水、和易性能；此外實現(xiàn)了對生物質(zhì)酶解發(fā)酵制取乙醇等生物質(zhì)化學品后的木質(zhì)素殘渣的高效二次利用，達到變廢為寶的目的，降低生產(chǎn)成本，大大提高經(jīng)濟效益。

具體實施方式

一種酶解木質(zhì)素磺化接枝氨基磺酸系減水劑的制備方法，包括以下具體步驟：

（1）酶解木質(zhì)素預處理：

秸稈酶解木質(zhì)素漿料加入4倍自來水中并不斷攪拌6小時，靜置后傾倒出上層水溶液，如此反復清洗5次，經(jīng)高速離心機以10000r/min離心分離，收集固體，再將收集的固體干燥并研磨成粉末，制得酶解木質(zhì)素殘渣；

（2）羥甲基化處理：

稱取4份酶解木質(zhì)素殘渣加入到10倍量的蒸餾水中，加入適量氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至10，然后置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱，在75℃溫度下邊攪拌邊滴入5份37%甲醛溶液，反應3小時，烘干粉碎即得羥甲基化木質(zhì)素；

（3）磺化縮合：