CN101831029A - 利用苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物制备水泥减水剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物制水泥减水剂的方法。选用质量份数为：苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物10份，浓硫酸60～100份，有机溶剂0～40份的原料混合均匀，在70～100℃下搅拌反应2～7小时，对产物分离纯化得到粉末状产品。所述的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物来源于单体摩尔比为苯乙烯∶丙烯腈＝10～70∶90～30的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料粉末。溶剂采用环己烷、1，2-二氯乙烷、吡啶中一种或多种混合使用。测试表明本发明产品具有一定的减水性能，对水泥减水效率较高，最高减水率可高达20％以上。且产品成本低、生产工艺简单、综合性能优异，与市场上同类产品相比，具有一定的竞争优势。另外一方面，又可解决废旧塑料对环境的污染问题。
Description
技术领域
本发明属于废弃物利用加工领域，涉及利用苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物制水泥减水剂的方法。
背景技术
水泥是由多种带有不同电荷的无机盐粒子组成的，因此水泥在加水搅拌过程中会产生絮凝结构，这是由于水泥中各矿物水化物带有不同电荷发生异性电荷相吸而形成。絮凝结构的形成包裹住水泥浆中的游离水，从而导致水泥浆的流动性降低。在水泥混凝土中加入减水剂，可以减少水泥浆的用水量，并在此基础上保证水泥浆的流动性，并起到稳定水泥混凝土的作用。常见的水泥减水剂主要有木质素系减水剂、萘系减水剂、树脂系减水剂和腐植酸盐减水剂等，大多数减水剂都具有一定的减水和增强效果，但成本较高。
废弃物为苯乙烯-丙烯腈共聚物成品塑料的下脚料粉末，如果不对其进行回收利用，将会对环境问题产生较大的污染。由于这些废弃塑料粉末本身已经不具有可以直接使用的力学性能和应用特性，因此难以对其进行简单回收而制得产品使用。本发明将采用磺化水解改性的方法，对苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物进行回收利用制得水泥减水剂，具有一定的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于对苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物进行改性，并供一种成本较低、生产简便、性能优良的新型水泥减水剂。
本发明采用的技术方案如下：
一种利用苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物制备水泥减水剂的方法，选用质量份数为：苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物10份，浓硫酸60～100份，有机溶剂0～40份的原料混合均匀，在70～100℃下搅拌反应2～7小时，对产物分离纯化得到粉末状产品。
所述的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物来源于单体摩尔比为苯乙烯∶丙烯腈＝10～70∶90～30的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料粉末。所述的浓硫酸浓度为85～98％。所述的溶剂采用环己烷、1，2-二氯乙烷、吡啶中一种或多种混合使用。
本发明所采用的苯乙烯-丙烯腈共聚物下脚料粉末废弃物，粒径在微米级别。废弃物来源于不同的厂家，因其原产品的配方不同，共聚物中所含有的苯乙烯-丙烯腈的单体摩尔比不同。本发明所采用的苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物的单体摩尔比范围为：苯乙烯∶丙烯腈＝10～70∶30～90。
本发明利用磺化水解改性的方法处理苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物，制得的磺化水解产物具有大量的极性易水化的离子基团并具有一定的吸水特性。在浓硫酸下，苯乙烯-丙烯腈共聚物可产生水化能力、吸水和保水能力强的羧基和磺酸基，另外聚丙烯腈链段还会反应产生酰胺基、酰亚胺基等基团，提高产物的抗盐性能。将此磺化水解产物作为水泥减水剂，可以利用其对水分子的吸收能力，吸附水泥浆中的游离水；同时磺化水解产物可吸附在水泥浆颗粒表面，利用其自身的极性水化离子基团在水泥浆颗粒表面形成水化膜，阻止水泥浆颗粒间的相互碰撞和吸附，使之不能产生絮凝结构而释放出游离水；而在磺化水解产物中的具有抗盐性的酰胺基、酰亚胺基，则可保证水泥浆的稳定性。通过磺化水解方法处理苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物后所得到的兼具羧基、磺酸基、酰胺基、酰亚胺基等基团的新型产物，作为水泥浆减水剂，具有沁水率低且稳定水泥浆的作用。
目前仍未见到利用磺化水解改性对苯乙烯-丙烯腈共聚物进行处理制得兼具羧基、磺酸基、酰胺基、酰亚胺基等基团的磺化水解产物的专利报道。本发明所得的产品可以作为新型水泥减水剂，其综合性能优异、应用前景较为广阔。
方案中反应体系包含废弃物和浓硫酸，采用有机溶剂，可在较低反应温度和较短的反应时间下得到性能相近的产品，有别于其他采用昂贵的催化剂的磺化体系，本发明所采用的方法反应时间短，降低产品成本，制备效率高，反应路线简单，适用于工业化生产。
本发明所采用的苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过磺化水解反应后得到的产品引入水化能力强的基团，其水泥减水效率较好。本发明产品在干燥状态下为深褐色粉末，具有高吸水性且在吸水后呈琥珀色凝胶状，具有一定的吸水和保水功效，具有沁水率低的优点。测试表明本发明产品具有一定的减水性能，对水泥减水效率较高，最高减水率可高达20％以上。且产品成本低、生产工艺简单、综合性能优异，与市场上同类产品相比，具有一定的竞争优势。另外一方面，又可解决废旧塑料对环境的污染问题。
具体实施方式
结合实施例，进一步说明本发明的具体原料配方和工艺流程。本发明产品按GB/T8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行对水泥浆流动度和减水度进行测试，水灰比为0.40，用水量为87g，减水剂掺量为1％～2.5％，所用的水泥牌号为天马水泥425。
实施例1：
采用以下质量份原料：苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物(苯乙烯∶丙烯腈单体摩尔比＝70∶30)10份，98％浓硫酸60份；苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过净化粉碎，按配比加入浓硫酸，充分搅拌，在85℃下反应5小时，得到的产物经抽滤分离废酸，通过水洗、干燥、粉碎后制得产物为深褐色粉末。在搅拌条件下将产品批量加入至水泥浆中。常温下测得水泥浆净浆空白流动度为137mm，当减水剂的掺量为1％(水泥重量％)时，水泥浆流动度为198mm，有效减水度19.7％。
实施例2：
采用以下质量份原料：苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物(苯乙烯∶丙烯腈单体摩尔比＝10∶90)10份，85％浓硫酸100份；苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过净化粉碎，按配比加入浓硫酸，充分搅拌，在70℃下反应7小时，得到的产物经抽滤分离废酸，通过水洗、干燥、粉碎后制得产物为深褐色粉末。在搅拌条件下将产品批量加入至水泥浆中。常温下测得水泥浆净浆空白流动度为137mm，当减水剂的掺量为1％(水泥重量％)时，水泥浆流动度为216mm，有效减水度22.0％。
实施例3：
采用以下质量份原料：苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物(苯乙烯∶丙烯腈单体摩尔比＝60∶40)10份，90％浓硫酸90份；苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过净化粉碎，按配比加入浓硫酸，充分搅拌，在100℃下反应2小时，得到的产物经抽滤分离废酸，通过水洗、干燥、粉碎后制得磺化水解产物，产物为深褐色粉末。在搅拌条件下将产品批量加入至水泥浆中。常温下测得水泥浆净浆空白流动度为137mm，当减水剂的掺量为1％(水泥重量％)时，水泥浆流动度为187mm，有效减水度17.8％。
实施例4：
采用以下质量份原料：苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物(苯乙烯∶丙烯腈单体摩尔比＝60∶40)10份，环己烷20份，98％浓硫酸80份；苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过净化粉碎，在60℃下于环己烷中充分溶胀，加入计量的浓硫酸，在80℃下回流反应4小时，得到的产物经减压蒸馏回收溶剂、抽滤分离废酸，通过水洗、干燥、粉碎后制得磺化水解产物，产物为深褐色粉末。在搅拌条件下将产品批量加入至水泥浆中。常温下测得水泥浆净浆空白流动度为137mm，当减水剂的掺量为1％(水泥重量％)时，水泥浆流动度为201mm，有效减水度20.5％。
实施例5：
采用以下质量份原料：苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物(苯乙烯∶丙烯腈单体摩尔比＝50∶50)10份，环己烷40份，98％浓硫酸100份；苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过净化粉碎，在60℃下于环己烷中充分溶胀，加入计量的浓硫酸，在80℃下回流反应6小时，得到的产物经减压蒸馏回收溶剂、抽滤分离废酸，通过水洗、干燥、粉碎后制得磺化水解产物，产物为深褐色粉末。在搅拌条件下将产品批量加入至水泥浆中。常温下测得水泥浆净浆空白流动度为137mm，当减水剂的掺量为1％(水泥重量％)时，水泥浆流动度为202mm，有效减水度20.7％。
实施例6：
采用以下质量份原料：苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物(苯乙烯∶丙烯腈单体摩尔比＝45∶55)10份，吡啶30份，98％浓硫酸100份；苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过净化粉碎，在75℃下于吡啶中充分溶胀，加入计量的浓硫酸，在100℃下回流反应5小时，得到的产物经减压蒸馏回收溶剂、抽滤分离废酸，通过水洗、干燥、粉碎后制得磺化水解产物，产物为深褐色粉末。在搅拌条件下将产品批量加入至水泥浆中。常温下测得水泥浆净浆空白流动度为137mm，当减水剂的掺量为1％(水泥重量％)时，水泥浆流动度为215mm，有效减水度21.3％。
实施例7：
采用以下质量份原料：苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物(苯乙烯∶丙烯腈单体摩尔比＝60∶40)10份，1，2-二氯乙烷40份，98％浓硫酸100份；苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过净化粉碎，于1，2-二氯乙烷中充分溶胀，加入计量的浓硫酸，在80℃下回流反应4小时，得到的产物经减压蒸馏回收溶剂、抽滤分离废酸，通过水洗、干燥、粉碎后制得磺化水解产物，产物为深褐色粉末。在搅拌条件下将产品批量加入至水泥浆中。常温下测得水泥浆净浆空白流动度为137mm，当减水剂的掺量为1％(水泥重量％)时，水泥浆流动度为220mm，有效减水度20.9％。
实施例8：
采用以下质量份原料：苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物(苯乙烯∶丙烯腈单体摩尔比＝60∶40)10份，环己烷和1，2-二氯乙烷(质量比为1∶1)混合溶剂40份，98％浓硫酸100份；苯乙烯-丙烯腈共聚物废弃物经过净化粉碎，于混合溶剂中充分溶胀，加入计量的浓硫酸，在80℃下回流反应4小时，得到的产物经减压蒸馏回收溶剂、抽滤分离废酸，通过水洗、干燥、粉碎后制得磺化水解产物，产物为深褐色粉末。在搅拌条件下将产品批量加入至水泥浆中。常温下测得水泥浆净浆空白流动度为137mm，当减水剂的掺量为1％(水泥重量％)时，水泥浆流动度为218mm，有效减水度21.1％。
Claims (4)
1.一种利用苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物制备水泥减水剂的方法，其特征是选用质量份数为：苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物10份，浓硫酸60～100份，有机溶剂0～40份的原料混合均匀，在70～100℃下搅拌反应2～7小时，对产物分离纯化得到粉末状产品。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物来源于单体摩尔比为苯乙烯∶丙烯腈＝10～70∶90～30的苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料粉末。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的浓硫酸浓度为85～98％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的溶剂采用环己烷、1，2-二氯乙烷、吡啶中一种或多种混合使用。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113372510A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-10 | 贵州鼎盛建材实业有限公司 | 一种降粘抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1122812A (zh) * | 1994-11-09 | 1996-05-22 | 化学工业部天津化工研究院 | 水溶性磺化苯乙烯共聚物的制法 |
| CN1257848A (zh) * | 1999-09-14 | 2000-06-28 | 中国科学院广州化学研究所 | 水泥减水剂的制备方法 |
| CN1772772A (zh) * | 2005-10-10 | 2006-05-17 | 南阳师范学院 | 利用废旧聚苯乙烯泡沫制备聚苯乙烯磺化物 |
| CN101717620A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-06-02 | 天津大学 | 利用苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物制备钻井泥浆降滤失剂的方法 |
-
2010
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1122812A (zh) * | 1994-11-09 | 1996-05-22 | 化学工业部天津化工研究院 | 水溶性磺化苯乙烯共聚物的制法 |
| CN1257848A (zh) * | 1999-09-14 | 2000-06-28 | 中国科学院广州化学研究所 | 水泥减水剂的制备方法 |
| CN1772772A (zh) * | 2005-10-10 | 2006-05-17 | 南阳师范学院 | 利用废旧聚苯乙烯泡沫制备聚苯乙烯磺化物 |
| CN101717620A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-06-02 | 天津大学 | 利用苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫塑料废弃物制备钻井泥浆降滤失剂的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113372510A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-10 | 贵州鼎盛建材实业有限公司 | 一种降粘抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法 |
| CN113372510B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-08-19 | 贵州鼎盛建材实业有限公司 | 一种降粘抗泥型聚羧酸减水剂的制备方法 |
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