CN105293975A - 一种干混砂浆添加剂的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干混砂浆添加剂生产方法，该生产方法包括水解反应、蒸馏、汽提、聚合反应、脱辉与分散混合等步骤。本发明的方法具有工艺流程简便，易于操作和控制，干混砂浆添加剂的原料是有机危化固废，无害化处理和资源化利用，成本低廉，环境友好。本发明的干混砂浆的保水性能及稠度合格符合国家标准要求，强度超过标准要求的30％以上，且比现有砂浆添加剂的强度高25％以上。

Description

一种干混砂浆添加剂的生产方法

【技术领域】

本发明属于高分子材料生产技术领域。更具体地，本发明涉及一种干混砂浆添加剂的生产方法。

【背景技术】

干混砂浆是预拌砂浆的一种，是一种新型节能绿色建材。所述干混砂浆是水泥、干燥骨料或粉料、添加剂以及根据性能确定的其他组分，按一定比例，在专业生产厂经计量、混合而成的混合物。在使用地点按规定比例加水或配套组分拌合使用。使用预拌砂浆可以提高建筑质量、降低建筑成本和减少城市雾霾。

干混砂浆添加剂是一种为改善和调节砂浆性能而掺加的物质，是一种在干混砂浆生产厂按规定加入混合至干混砂浆产品中，能对水泥砂浆的正常性能按要求而改进的工业品，例如改善砂浆的和易性、防水性和增加强度。干混砂浆的化学添加剂包括粘结剂、保水剂、调凝剂和塑化减水剂。

我国使用预拌砂浆刚刚起步，干混砂浆添加剂的开发应用还存在不少问题，一些干混砂浆生产厂以混凝土外加剂来代替干混砂浆添加剂。

聚羧酸型混凝土外加剂称为高性能混凝土减水剂，该所述减水剂对原材料要求高，原辅材料品种多、工艺复杂，因此价格昂贵。干混砂浆生产厂多数以价格低廉的萘系或脂肪酸系混凝土外加剂用作干混砂浆添加剂。

萘系或脂肪酸系混凝土外加剂称为高效混凝土减水剂，其化学成分为萘磺酸甲醛缩合物，磺化丙酮甲醛缩合树脂。这些外加剂在生产过程中甲醛的消耗往往占原材料消耗30％以上，在生产和使用过程中对人和环境有害，尤其不适用于建筑物内墙抹灰砂浆和地面砂浆。

一些干混砂浆生产厂主要以纤维素醚为干混砂浆化学添加剂，以纤维素醚为化学添加剂只能有助于砂浆的保水和增稠作用，不能生产高强度砂浆，例如M25、M30高强度砂浆。

CN201410501675.4公开了《一种水泥砂浆用添加剂及其使用方法》，添加剂由丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N,N',N'-四甲基乙二胺组成。该所述添加剂的使用有效地调节了凝结时间，提高中期强度。该水泥砂浆添加剂的使用方法需在建筑工地现场分三步，按配比调制，因此使用步骤繁杂，质量难以控制，不能用于商品预拌砂浆的生产。

CN201010518376.3公开了《一种水泥基干混砂浆复合型增强增塑改性剂及其应用》，以石膏35～65％、氢氧化钙20～35％、膨润土10～25％、纤维素醚0.3～1.0％、高效减水剂0～4.0％、木质纤维0.25～2.5％、葡萄糖酸钠0～1.5％。该所述改性剂主要成分是石膏和氢氧化钙。砂浆中氢氧化钙掺量不宜太大，若氢氧化钙掺量较大，砂浆强度显著降低。

CN201310004744.6公开了《一种砂浆添加剂及其生产工艺》，按重量份计，纤维素醚1～12份、聚合物乳胶粉20～80份、触变剂20～70份、引气剂0.1～0.7份。该添加剂使砂浆保水性、抗压强度、粉结强度、抗开裂性得以改善。

聚合物乳胶粉生产商主要有德国、法国、瑞士、美国大公司生产，国内市场绝大部分依赖于进口用于干粉涂料，价格昂贵。用于砂浆添加剂使干混砂浆成本居高不下。

本发明人在CN103524729B、《一种砂浆混凝土外加剂的生产方法》中描述了使用甘油法生产二氯丙醇时所得到的蒸馏残留物排出物作为原料生产砂浆混凝土外加剂，成本低廉，环境友好。

所述砂浆混凝土外加剂是一种聚羧酸系减水剂，是一种含水量50％的高分子聚合物水溶液。由于水的存在不能将所述外加剂应用于生产干混砂浆，因此需要对产品和方法改进提出新的技术方案。

含水的聚羧酸系聚合物可以制成粉末状聚羧酸系高性能减水剂。

王子明在《聚羧酸系高性能减水剂——制备·性能与应用》(、中国建筑工业出版社出版，2009年6月)中描述了聚羧酸系聚合物与水具有非常好的亲和性，很难干燥。将无机粉末和聚羧酸系减水剂混合物用烘干粉碎方法或者喷雾干燥的方法可以得到粉末状的聚羧酸系减水剂。但是由于两种材料不能互溶，因此需要特定的干燥设备，设备投资高，能耗高，工艺复杂，控制难度大。

CN103524729B公开方法在有害物质去除、分子设计、分子量控制方面还存在一些技术缺陷，所述砂浆混凝土外加剂应用于干混砂浆也存在一些缺陷。

因此，为了克服现有技术存在的一些缺陷，本发明人通过大量实验研究，终于完成了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明要解决的技术问题是提供一种干混砂浆添加剂的生产方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种干混砂浆添加剂的生产方法。所述干混砂浆添加剂的生产方法的步骤如下：

A、水解反应

让在甘油法生产二氯丙醇时产生的蒸馏残留物排出物由管道经第一泵1送到水解反应釜3中，同时让以重量计12～18％盐酸水溶液由管道经第二泵2也送到水解反应釜3中，所述蒸馏残留物排出物与所述盐酸水溶液按照其重量比1:0.5～0.6在温度108～116℃、常压与搅拌的条件下进行水解反应8-24h，得到一种水解反应物料；

由蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液组成的水解反应体系在进行水解反应的同时，还进行汽化过程，该汽化过程得到一种含有二氯丙醇、HCl与H₂O的气相；所述的气相通过管道经蒸馏塔4送入冷凝器5中进行冷凝，得到的冷凝液进入分相器6中，分离为水相与有机相；所述的水相返回到水解反应釜3中继续参与水解反应，所述的有机相经管道下降至贮槽10贮存，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中。

B、蒸馏

在步骤A水解反应结束后得到的水解反应物料在水解反应釜3中在压力5.0～12.0KPa与温度130～140℃的条件下进行蒸馏，得到蒸馏物与蒸馏残留物；

所述的蒸馏残留物通过与水解反应釜3下端的管道由第三泵8送往再沸器7中被加热汽化，形成一种气-液混合相，这种混合相从再沸器7上端通过管道返回到水解反应釜3中；

所述的蒸馏物为气-液混合相，它在水解反应釜3上部被分离成气相与液相；所述的液相下降至水解反应釜3的底部，而所述的气相通过管道经蒸馏塔4送到冷凝器5中被冷凝，得到含有二氯丙醇、氯化氢和水的冷凝液，它再进入分相器6中经管道下降至贮槽10，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中。

C、汽提

水解反应釜3在蒸馏过程中基本无物料被蒸发出来时，在水解反应釜3中的残留物料使用由蒸汽管道输送到再沸器7下部的蒸汽在压力6.5～9.5KPa与温度130～138℃的条件下进行汽提，除去所述残留物料中含有的二氯丙醇与一氯丙醇，得到一种汽提残存物料。

D、聚合反应

让步骤C得到的汽提残存物料经管道送到聚合釜12中，检测所述汽提残存物料中的二元酸含量，按照所述二元酸与二乙烯三胺摩尔比1:0.8～1.2，在温度110～120℃下往所述的汽提残存物料中滴加二乙烯三胺，同时将在聚合釜12内的反应物料温度控制在130～150℃，并保持1.5～2.0h，然后再升温至160～170℃，在这个温度下继续反应2～4h，得到一种聚合反应产物。

E、脱挥

在步骤D得到的聚合反应产物经管道由第四泵14送入脱挥器15中，在压力40～60KPa下除去在所述聚合反应产物中残留的小分子挥发性组分和反应产物水，于是在脱挥器15底部得到一种干混砂浆添加剂母料。

F、分散混合

步骤E得到的干混添加剂母料与粉末分散剂按重量比1:8～12混合均匀，得到所述的干混砂浆添加剂。

根据本发明的一种优选的实施方式，在步骤A中，蒸馏塔4的操作条件是常压和温度108～116℃。

根据本发明的另一种优选的实施方式，在步骤A中，分相器6是具有挡板的立式石墨容器。

根据本发明的另一种优选的实施方式，在步骤B中，再沸器7的结构是圆块孔石墨换热器；

根据本发明的另一种优选的实施方式，在步骤D中，所述的聚合反应产物是聚己二酰二乙胺二胺树脂；

根据本发明的另一种优选的实施方式，在步骤E中，脱挥器15的结构是带有喷嘴或窄缝的立式钢制容器；

根据本发明的另一种优选的实施方式，在步骤F中，所述的粉末分散剂是一种或多种选自粉煤灰、矿渣粉或氢氧化钙粉的粉末分散剂。

根据本发明的另一种优选的实施方式，所述的粉末分散剂的细度是50～100μm。

本发明还涉及所述生产方法生产得到的干混砂浆添加剂。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述的干混砂浆添加剂与具有胶凝功能的粉末复配得到具有减水、保水和增稠功能的干混砂浆添加剂。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种干混砂浆添加剂的生产方法。所述干混砂浆添加剂的生产方法的步骤如下：

A、水解反应

让在甘油法生产二氯丙醇时产生的蒸馏残留物排出物由管道经第一泵1送到水解反应釜3中，同时让以重量计12～18％盐酸水溶液由管道经第二泵2也送到水解反应釜3中，所述蒸馏残留物排出物与所述盐酸水溶液按照其重量比1:0.5～0.6在温度108～116℃、常压与搅拌的条件下进行水解反应8-24h，得到一种水解反应物料；

本发明的步骤A和步骤B与CN103524729B、《一种砂浆混凝土外加剂的生产方法》中的步骤A和步骤B相近，因此，本说明书只是对其改进之处进行详细的描述。具体工艺步骤参见附图1。

在本发明中，水解反应釜3是带有加热夹套和带有锚式搅拌桨的搪玻璃反应釜，本发明使用的水解反应釜3是目前市场上销售的产品，例如由苏州法德尔搪玻璃设备有限公司制造的搪玻璃反应釜；

在本发明中，如果蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液的重量比大于1:0.5，则会因为水解反应的酸含量不足，影响水解反应有效进行；如果蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液的重量比小于1:0.6，则会因为后述汽化过程得到的一种含有二氯丙醇、HCl和H₂O的气相中HCl浓度过高，不能在分相器中分离成水相与有机相；因此，蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液的重量比为1:0.5～0.6是恰当的。

在本发明中，水解温度与水解时间超过所述范围时都对其水解反应不利，从而也会影响水解反应产物二元酸的纯度。

由蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液组成的水解反应体系在进行水解反应的同时，还进行汽化过程，该汽化过程得到一种含有二氯丙醇、HCl与H₂O的气相；所述的气相通过管道经蒸馏塔4送入冷凝器5中进行冷凝，得到的冷凝液进入分相器6中，分离为水相与有机相；所述的水相返回到水解反应釜3中继续参与水解反应，所述的有机相经管道下降至贮槽10贮存，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中。

在这个步骤A中，增设蒸馏塔4的目的是减少所回收二氯丙醇中的重组分物质；蒸馏塔4的操作条件是常压与温度108～116℃。本发明使用的蒸馏塔4是目前市场上销售的、化工技术领域里通常使用的蒸馏塔，例如由无锡雷特石化重工装备有限公司以商品名填料塔销售的产品。

分相器是一种广泛应用于不互溶或部分互溶的两相液体分离操作的设备。这个步骤使用的分相器6是具有挡板的立式石墨容器，例如由青岛博奥石墨设备有限公司以商品名石墨分相器销售的产品。

B、蒸馏

在步骤A水解反应结束后得到的水解反应物料，在水解反应釜3中在压力5.0～12.0KPa与温度130～140℃的条件下进行蒸馏，得到蒸馏物与蒸馏残留物。具体的蒸馏与后续的汽提步骤工艺流程图参见附图2。

在本发明中，水解反应物料蒸馏温度为130～140℃时，如果水解反应物料的蒸馏压力低于5.0KPa，则会使低沸物捕集困难，造成低沸物逃逸；如果水解反应物料的蒸馏压力高于12.0KPa时，则会使水解反应物料中二氯丙醇与一氯丙醇不易被提取出来，增加砂浆添加剂中的有害成分；因此，水解反应物料蒸馏压力为5.0～12.0KPa是合理的。

水解反应物料蒸馏压力为5.0～12.0KPa时，如果水解反应物料蒸馏温度低于130℃，则蒸馏残液中二氯丙醇与一氯丙醇不易被蒸出；如果水解反应物料蒸馏温度高于140℃，则釜内有机物料易结焦，造成设备管道堵塞；因此，水解反应物料蒸馏温度为130～140℃是恰当的。

所述的蒸馏残留物通过与水解反应釜3下端连接的管道由第三泵8送往再沸器7中加热汽化，形成一种气-液混合相，这种混合相从再沸器7上端通过管道返回到水解反应釜3中。

本发明使用的再沸器是具有圆块孔结构的石墨换热器，它是目前市场上销售的产品，例如由南通金三角石墨制造有限公司供应的石墨换热器。

所述的蒸馏物为气-液混合相，它在水解反应釜3上部被分离成气相与液相；所述的液相下降至水解反应釜3的底部，而所述的气相通过管道经蒸馏塔4送到冷凝器5中被冷凝，得到含有二氯丙醇、氯化氢和水的冷凝液，它再进入分相器6中经管道下降至贮槽10，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中。

本发明使用的冷凝器5是目前市场上销售的产品，例如是由南通金三角石墨有限公司以商品名石墨换热器销售的产品。其它设备或者是如CN103524729B《一种砂浆混凝土外加剂的生产方法》中所描述的设备，或者在前面已描述，因此不再赘述。

C、汽提

水解反应釜3在蒸馏过程中基本无物料被蒸发出来时的残留物料，使用由蒸汽管道输送到再沸器7下部的蒸汽在压力6.5～9.5KPa与温度130～138℃的条件下进行汽提，除去所述残留物料中含有的二氯丙醇与一氯丙醇，得到一种汽提残存物料。

本领域技术人员知道，根据建筑工业行业标准，高性能减水剂氯离子含量按折固含量计不大于0.6％。在所述步骤B蒸馏得到的的残留物料中二氯丙醇与一氯丙醇含量较高，如果让它们进入后续步骤D的聚合反应中，二氯丙醇与一氯丙醇会进行如下反应，导致其聚合反应产物的氯离子含量升高，不能满足建筑工业行业标准：

因此，步骤C的主要目的在于通过汽提除去所述汽提残留物料含有的二氯丙醇与一氯丙醇。

在本发明中，所述的汽提残留物料在温度130～138℃下进行汽提时，如果汽提压力低于6.5KPa，则会造成低沸物捕集困难，低沸物逃逸；如果汽提压力高于9.5KPa，则会使汽提残留物料中二氯丙醇与一氯丙醇不易被汽提出来；因此，汽提压力为6.5～9.5KPa是合适的。

所述的汽提残留物料在压力6.5～9.5KPa下进行汽提时，如果汽提温度低于130℃，则会使汽提残留物料中3-氯-1,2-丙二醇组成升高；如果汽提温度高于138℃，则会带走少量二元酸；因此，汽提温度为130～138℃是合适的。

在汽提后，采用气相色谱法、反相高效液相色谱法等方法对在水解反应釜3底部的汽提残存物料进行了分析，其结果列于表1中。

表1：汽提残存物料的分析结果

在表1中，有机含氯化合物，即1,3-二氯-2-丙醇、1,2-二氯-3-丙醇和3-氯-1,2-丙二醇是采用常规气相色谱法测定的；

己二酸是采用常规反相高效液相色谱法测定的；

己二酸酯类是采用常规正己烷萃取色谱分析法测定的；

HCl是采用中和滴定法测定的；

H₂O是使用卡尔费休水分测定仪测定的。

由表1的结果清楚知道，汽提残存物料含有极少量的1,3-二氯-2-丙醇、1,2-二氯-3-丙醇、3-氯-1,2-丙二醇和水。

D、聚合反应

让步骤C得到的汽提残存物料经管道送到聚合釜12中，检测所述汽提残存物料中的二元酸含量，按照所述二元酸与二乙烯三胺摩尔比1:0.8～1.2，在温度110～120℃下往所述的汽提残存物料中滴加二乙烯三胺，同时将在聚合釜12内的反应物料温度控制在130～150℃，并保持1.5～2.0h，然后再升温至160～170℃，在这个温度下继续反应2～4h，得到一种聚合反应产物。具体聚合反应与后续的脱挥步骤工艺流程参见附图3。

CN103524729B、《一种砂浆混凝土外加剂的生产方法》中说明在聚合反应步骤升温至190℃蒸发水分。

聚酰胺领域的工程技术人员知道，在二元酸与二元伯胺缩聚过程中，控制高温度、低水含量与等摩尔酸胺比可以得到相对分子质量高的聚酰胺产品，例如相对分子质量17000以上，相对粘度η_r3.0以上的聚酰胺产品。

本发明是让己二酸与二乙烯三胺进行缩聚反应，生成聚己二酰二乙胺二胺树脂，它是一种直链高分子聚合物表面活性剂。本技术领域技术人员知道，直链高分子聚合物的大分子链容易卷曲，形成单分子胶束，失去表面活性。

在本发明中，聚合釜12与氮气气源相连，与带有冷凝器的真空系统相连。本发明采用合适的疏水链段与亲水链段分子设计，通过控制二乙烯三胺滴加速度以控制反应温度，通过调节氮气流量与真空系统压力以控制缩聚产物的含水量，这样提高了高分子表面活性剂活性，例如，本发明的聚酰胺的相对分子质量达到2000～10000，相对粘度为η_r1.2～2.0。

聚合物分子量是采用稀溶液粘度法GB1632-93《聚合物稀溶液粘数和特性粘数测定》测定的，而相对粘度是采用由上海隆拓仪器设备有限公司以商品名1836乌氏粘度计稀释型销售的乌氏稀释粘度计测定的。

本发明使用的聚合釜12是带有加热夹套和带有内外单螺带桨叶的搅拌桨的非标准化工设备，例如由宁波明欣化工机械有限公司、上海锦化化工设备有限公司生产销售的产品。

E、脱挥

在步骤D得到的聚合反应产物经管道由第四泵14送到脱挥器15中，在压力40～60KPa下除去在所述聚合反应产物中残留的小分子挥发性组分和反应产物水，于是在脱挥器15底部得到一种干混砂浆添加剂母料。

采用前面描述的方法对干混砂浆添加剂母料进行了分析，其分析结果列于表2中。

表2：干混砂浆添加剂母料的分析结果

脱挥应该理解是将聚合反应产物中残留小分子挥发性组分的脱除过程，也就是将挥发性物质，未反应的有害有机物和反应产物水从液相扩散到气相，并加以分离的过程。从聚合反应产物中脱除挥发性组分的目的在于提高聚合物的性能，除去对生产干混砂浆有害的小分子有机物，除去异味，满足健康和环境要求，除去水，满足干混砂浆化学添加剂要求。

脱挥器是一种从聚合物产物中除去挥发性组分的设备。该设备让聚合物熔融液通过0.5～3.0mm喷嘴或窄缝喷射或挤出到减压系统中，其熔融液以液滴、液柱或液膜状在减压系统中下落，这样使挥发性组分在液体中扩散距离缩短，气液接触面增大，于是加速脱挥、浓缩过程。本发明使用的脱挥器15是一种落条式脱挥器，它具有结构简单、成本低、处理量大等优点，本发明使用的脱挥器15是目前市场上销售的产品，例如由江阴市聚泰机械设备有限公司、南京越升挤出设备有限公司销售的产品。

二元酸与二乙烯三胺反应生成的聚酰胺聚合物具有良好的综合性能，可以提高砂浆拌合及施工过程中的和易性，增加砂浆强度，减少水泥用量及用水量，节约成本。

F、分散混合

步骤E得到的干混砂浆添加剂母料与粉末分散剂按重量比1:8～12混合均匀，得到所述的干混砂浆添加剂。

本发明利用干混砂浆生产中的粉末状辅助胶凝材料作为分散剂，以提高所述干混砂浆添加剂在干混砂浆产品中的匀质性。

所述的粉末分散剂是一种或多种选自粉煤灰、矿渣粉或氢氧化钙粉的粉末分散剂。

氢氧化钙粉掺入干混砂浆中有助于改善砂浆的可操作性，不易泌水。它在干混砂浆中掺量超过胶凝材料的10％时，砂浆强度会显著降低。

根据本发明，矿渣粉应该理解是在高炉冶炼生铁时，得到一种粒化高炉矿渣，经干燥、磨细的材料。本发明使用的矿渣粉例如是宁波钢铁有限公司的高炉矿渣的磨细矿渣粉，它们活性高，掺入干混砂浆有助于增强砂浆的强度。

优选地，所述的粉末分散剂是粉煤灰，掺入粉煤灰可提高砂浆的保水性和较强的减水性。

所述的粉末分散剂的细度是50～100μm。如果粉末分散剂的细度小于50μm，则会在分散过程中引起扬尘；如果粉末分散剂的细度大于100μm；则不利于分散的均匀性；因此，粉末分散剂的细度为50～100μm是恰当的；优选地是65～85μm。

所述添加剂母料与分散剂分散混合过程是在具有高剪切力搅拌的混合设备中进行。该所述混合设备是本技术领域工程技术人员所熟知的设备，例如常州海涵干燥设备科技有限公司出售的LDH系列犁刀混合机，浙江杭州索孚机械有限公司出售的犁刀式混合机。犁刀式混合机的具体结构可以参见附图4。

本发明还涉及采用本发明生产方法生产得到的干混砂浆添加剂。

所述的干混砂浆添加剂与具有胶凝功能的粉末复配得到具有减水、保水和增稠功能的干混砂浆添加剂。根据不同砂浆厂的要求，可以在步骤F得到的砂浆添加剂中添加其它功能性粉末例如纤维素醚进行复配，于是得到具有减水、保水与增稠功能的干混砂浆添加剂。

[有益效果]

本发明的有益效果是：本发明的方法具有工艺流程简便，易于操作和控制，干混砂浆添加剂的原料是有机危化固废，无害化处理和资源化利用，成本低廉，环境友好。本发明的干混砂浆的保水性能及稠度合格符合国家标准要求，强度超过标准要求的30％以上，且比现有砂浆添加剂的强度高25％以上。

【附图说明】

图1表示水解蒸馏工艺流程图；

图2表示蒸馏、汽提步骤工艺流程图；

图3表示聚合反应、脱挥步骤工艺流程图；

图4表示犁刀混合机的结构示意图；

图中：1-泵；2-泵；3-水解反应釜；4-蒸馏塔；5-冷凝器；6-分相器；7-再沸器；8-泵；9-泵；10-贮槽；11-泵；12-聚合釜；13-贮槽；14-泵；15-脱挥器；16-泵；17-除水冷凝器；18-贮槽；19-分散剂进口；20-聚合物进口；21-砂浆添加剂出口。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：干混砂浆添加剂的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、水解反应

让在甘油法生产二氯丙醇时产生的蒸馏残留物排出物由管道经第一泵1送到水解反应釜3中，同时让以重量计15％盐酸水溶液由管道经第二泵2也送到水解反应釜3中，所述蒸馏残留物排出物与所述盐酸水溶液按照其重量比1:0.52在温度116℃、常压与搅拌的条件下进行水解反应12h，得到一种水解反应物料；

由蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液组成的水解反应体系在进行水解反应的同时，还进行汽化过程，该汽化过程得到一种含有二氯丙醇、HCl与H₂O的气相；所述的气相通过管道经蒸馏塔4送入冷凝器5中进行冷凝，得到的冷凝液再进入分相器6中，在其中分离为水相与有机相；所述的水相返回到水解反应釜3中继续参与水解反应，所述的有机相经管道下降至贮槽10贮存，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中；所述蒸馏残留物排出物的分析结果列于表3中。

B、蒸馏

在步骤A水解反应结束后得到的水解反应物料在水解反应釜3中在压力12.0KPa与温度140℃的条件下进行蒸馏；得到蒸馏物与蒸馏残留物；

所述的蒸馏残留物通过与水解反应釜3下端连接的管道由第三泵8送往再沸器7中加热汽化，形成一种气-液混合相，这种混合相从再沸器7上端通过管道返回到水解反应釜3中；

所述的蒸馏物为气-液混合相，它返回到水解反应釜3上部被分离成气相与液相；所述的液相下降至水解反应釜3的底部，而所述的气相通过管道经蒸馏塔4送到冷凝器5中被冷凝，得到含有二氯丙醇、氯化氢和水的冷凝液，它再进入分相器6中经管道下降至贮槽10，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中。

C、汽提

水解反应釜3在蒸馏过程中基本无物料被蒸发出来时的残留物料使用由蒸汽管道输送到再沸器7下部的蒸汽在压力6.5KPa与温度138℃的条件下进行汽提，除去所述残留物料含有的二氯丙醇与一氯丙醇，得到一种汽提残存物料，该汽提残存物料的分析结果列于表3中。

D、聚合反应

让步骤C得到的汽提残存物料经管道送到聚合釜12中，检测所述汽提残存物料中的二元酸含量，按照所述二元酸与二乙烯三胺摩尔比1:1.1，在温度110℃下往所述的汽提残存物料中滴加二乙烯三胺，同时将在聚合釜12内的反应物料温度控制在130℃，并保持2.0h，然后再升温至160℃，在这个温度下继续反应4h，得到一种聚合反应产物。

E、脱挥

在步骤D得到的聚合反应产物经管道由第四泵14送入脱挥器15中，在压力40KPa下除去在所述聚合反应产物中残留的小分子挥发性组分和反应产物水，于是在脱挥器15底部得到一种干混砂浆添加剂母料。其组分的分析结果列于表3中。

F、分散混合

步骤E得到的干混砂浆添加剂母料与50μm粉煤灰分散剂在犁刀混合机中按重量比1:8混合均匀，得到所述的干混砂浆添加剂。

表3：本实施例各步骤相关组分含量测定结果

实施例2：干混砂浆添加剂的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、水解反应

让在甘油法生产二氯丙醇时产生的蒸馏残留物排出物由管道经第一泵1送到水解反应釜3中，同时让以重量计15％盐酸水溶液由管道经第二泵2也送到水解反应釜3中，所述蒸馏残留物排出物与所述盐酸水溶液按照其重量比1:0.55在温度112℃、常压与搅拌的条件下进行水解反应10h，得到一种水解反应物料；

由蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液组成的水解反应体系在进行水解反应的同时，还进行汽化过程，该汽化过程得到一种含有二氯丙醇、HCl与H₂O的气相；所述的气相通过管道经蒸馏塔4送入冷凝器5中进行冷凝，得到的冷凝液再进入分相器6中，在其中分离为水相与有机相；所述的水相返回到水解反应釜3中继续参与水解反应，所述的有机相经管道下降至贮槽10贮存，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中；所述蒸馏残留物排出物的典型化学组成列于表4中。

B、蒸馏

在步骤A水解反应结束后得到的水解反应物料在水解反应釜3中，在压力10.0KPa与温度135℃的条件下进行蒸馏；得到蒸馏物与蒸馏残留物；

所述的蒸馏残留物通过与水解反应釜3下端连接的管道由第三泵8送往再沸器7中加热汽化，形成一种气-液混合相，这种混合相从再沸器7上端通过管道返回到水解反应釜3中；

所述的蒸馏物为气-液混合相，它返回到水解反应釜3上部被分离成气相与液相；所述的液相下降至水解反应釜3的底部，而所述的气相通过管道经蒸馏塔4送到冷凝器5中被冷凝，得到含有二氯丙醇、氯化氢和水的冷凝液，它再进入分相器6中经管道下降至贮槽10，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中。

C、汽提

水解反应釜3在蒸馏过程中基本无物料被蒸发出来时的残留物料使用由蒸汽管道输送到再沸器7下部的蒸汽在压力8.0KPa与温度135℃下进行汽提，除去所述残留物料中含有的二氯丙醇与一氯丙醇，得到一种汽提残存物料，所述汽提残存物料的分析结果列于表4中。

D、聚合反应

让步骤C得到的汽提残存物料经管道送到聚合釜12中，检测所述汽提残存物料中的二元酸含量，按照所述二元酸与二乙烯三胺摩尔比1:1.2，在温度120℃下往所述的汽提残存物料中滴加二乙烯三胺，同时将在聚合釜12内的反应物料温度控制在135℃，并保持1.5h，然后再升温至170℃，在这个温度下继续反应3h，得到一种聚合反应产物；

E、脱挥

在步骤D得到的聚合反应产物经管道由第四泵14送到脱挥器15中，在压力50KPa下除去在所述聚合反应产物中残留的小分子挥发性组分和反应产物水，于是在脱挥器15底部得到一种干混砂浆添加剂母料；其分析结果列于表4中。

F、分散混合

步骤E得到的干混砂浆添加剂母料与80μm.......矿渣粉分散剂在犁刀混合机中按重量比1:9混合均匀，得到所述的干混砂浆添加剂。

表4：本实施例各步骤相关组分含量测定结果

实施例3：干混砂浆添加剂的生产

该实施例的实施步骤如下：

A、水解反应

让在甘油法生产二氯丙醇时产生的蒸馏残留物排出物由管道经第一泵1送到水解反应釜3中，同时让以重量计15％盐酸水溶液由管道经第二泵2也送到水解反应釜3中，所述蒸馏残留物排出物与所述盐酸水溶液按照其重量比1:0.6在温度110℃、常压与搅拌的条件下进行水解反应8h，得到一种水解反应物料；

由蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液组成的水解反应体系在进行水解反应的同时，还进行汽化过程，该汽化过程得到一种含有二氯丙醇、HCl与H₂O的气相；所述的气相通过管道经蒸馏塔4送入冷凝器5中进行冷凝，得到的冷凝液再进入分相器6中，在其中分离为水相与有机相；所述的水相返回到水解反应釜3中继续参与水解反应，所述的有机相经管道下降至贮槽10贮存，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中；所述蒸馏残留物排出物的分析结果列于表5中。

B、蒸馏

在步骤A水解反应结束后得到的水解反应物料在水解反应釜3中在压力8.0KPa与温度132℃的条件下进行蒸馏；得到蒸馏物与蒸馏残留物；

所述的蒸馏残留物通过与水解反应釜3下端连接的管道由第三泵8送往再沸器7中加热汽化，形成一种气-液混合相，这种混合相从再沸器7上端通过管道返回到水解反应釜3中；

所述的蒸馏物为气-液混合相，它在水解反应釜3上部被分离成气相与液相；所述的液相下降至水解反应釜3的底部，而所述的气相通过管道经蒸馏塔4送到冷凝器5中被冷凝，得到含有二氯丙醇、氯化氢和水的冷凝液，它再进入分相器6中经管道下降至贮槽10，然后经泵11送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中。

C、汽提

水解反应釜3在蒸馏过程中基本无物料被蒸发出来时的残留物料使用由蒸汽管道输送到再沸器7下部的蒸汽在压力9.0KPa与温度136℃下进行汽提，除去所述残留物料中含有的二氯丙醇与一氯丙醇，得到一种汽提残存物料，所述汽提残存物料的分析结果列于表5中。

D、聚合反应

让步骤C得到的汽提残存物料经管道送到聚合釜12中，检测所述汽提残存物料中的二元酸含量，按照所述二元酸与二乙烯三胺摩尔比1:0.8，在温度120℃下往所述的汽提残存物料中滴加二乙烯三胺，同时将在聚合釜12内的反应物料温度控制在140℃，并保持2.0h，然后再升温至165℃，在这个温度下继续反应4h，得到一种聚合反应产物；

E、脱挥

在步骤D得到的聚合反应产物经管道由第四泵14送到脱挥器15中，在压力60KPa下除去在所述聚合反应产物中残留的小分子挥发性组分和反应产物水，于是在脱挥器15底部得到一种干混砂浆添加剂母料；其组分的分析结果列于表5中。

F、分散混合

步骤E得到的干混砂浆添加剂母料与100μm氢氧化钙粉分散剂在犁刀混合机中按重量比1:11混合均匀，得到所述的干混砂浆添加剂。

表5：本实施例各步骤相关组分含量测定结果

应用实施例1：本发明干混砂浆添加剂的应用

该实施例的实施步骤如下：

在同一标号DPM5.0水泥、相同配比水泥：粉煤灰：黄砂＝23：7：169与相同添加剂掺入量以重量计0.5％的条件下，在宁波新广亿建材有限公司按照JG/T291-2011《建筑用砌筑和抹灰干混砂浆》的标准要求对实施例1生产的干混砂浆添加剂进行砂浆试拌及性能检测，与此同时，在同样条件下对现有的砂浆添加剂例如：江苏尼高科技有限公司，商品名NK系列砂浆保水稠化剂进行了相应的对比试验。试验结果表明，本实施例的干混砂浆添加剂保水性能及稠度合格，完全符合标准要求，强度超过标准要求的30％，且比现有砂浆添加剂的强度高25％以上。

应用实施例2：本发明干混砂浆添加剂的应用

该实施例的实施步骤如下：

在同一标号DPM5.0水泥与相同添加剂掺入量以重量计0.6％的条件下，在宁波新广亿建材有限公司按照JG/T291-2011《建筑用砌筑和抹灰干混砂浆》的标准要求对实施例2生产的干混砂浆添加剂进行砂浆试拌及性能检测，与此同时，在同样条件下对现有的砂浆添加剂例如：江苏尼高科技有限公司，商品名NK系列砂浆保水稠化剂进行了相应的对比试验。与应用实施例1相比，本实施例减少20％水泥用量，相应地增加粉煤灰15％及砂2％，而对比试验与应用实施例1相同。

试验结果表明，使用实施例2生产的干混砂浆的保水性能及稠度合格，仍符合标准要求，强度超过标准要求的30％，且比现有砂浆添加剂的强度高20％以上。

应用实施例3：本发明干混砂浆添加剂的应用

该实施例的实施步骤如下：

在同一标号DPM5.0水泥与相同添加剂掺入量以重量计0.8％的条件下，

在宁波新广亿建材有限公司按照JG/T291-2011《建筑用砌筑和抹灰干混砂浆》的标准要求对实施例3生产的干混砂浆添加剂进行砂浆试拌及性能检测，与此同时，在同样条件下对现有的砂浆添加剂例如：江苏尼高科技有限公司，商品名NK系列砂浆保水稠化剂进行了相应的对比试验。与应用实施例1相比，本实施例减少30％水泥用量，相应地增加粉煤灰20％及砂3％，而对比试验与应用实施例1相同。

试验结果表明，使用实施例3生产的干混砂浆的保水性能及稠度合格符合标准要求，强度超过标准要求的20％，且比现有砂浆添加剂的强度高10％以上。

Claims (10)

1.一种干混砂浆添加剂的生产方法，其特征在于该方法的步骤如下：

A、水解反应

让在甘油法生产二氯丙醇时产生的蒸馏残留物排出物由管道经第一泵(1)送到水解反应釜(3)中，同时让以重量计12～18％盐酸水溶液由管道经第二泵(2)也送到水解反应釜(3)中，所述蒸馏残留物排出物与所述盐酸水溶液按照其重量比1:0.5～0.6在温度108～116℃、常压与搅拌的条件下进行水解反应8-24h，得到一种水解反应物料；

由蒸馏残留物排出物与盐酸水溶液组成的水解反应体系在进行水解反应的同时，还进行汽化过程，该汽化过程得到一种含有二氯丙醇、HCl与H₂O的气相；所述的气相经管道通过蒸馏塔(4)送入冷凝器(5)中进行冷凝，得到的冷凝液再进入分相器(6)中，在其中分离成水相与有机相；所述的水相返回到水解反应釜(3)中继续参与水解反应；所述的有机相经管道下降至贮槽(10)贮存，然后经泵(11)送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中；

B、蒸馏

在步骤A水解反应结束后得到的水解反应物料在水解反应釜(3)中，在压力5.0～12.0KPa与温度130～140℃的条件下进行蒸馏，得到蒸馏物与蒸馏残留物；

所述的蒸馏残留物通过与水解反应釜(3)下端连接的管道由第三泵(8)送往再沸器(7)中加热汽化，形成一种气-液混合相，这种混合相从再沸器(7)上端通过管道返回到水解反应釜(3)中继续蒸馏；

所述的蒸馏物为气-液混合相，它在水解反应釜(3)上部被分离成气相与液相；所述的液相下降至水解反应釜(3)的底部，而所述的气相通过管道经蒸馏塔(4)送到冷凝器(5)中被冷凝，得到含有二氯丙醇、氯化氢和水的冷凝液，它再进入分相器(6)中经管道下降至贮槽(10)，然后经泵(11)送至甘油法生产二氯丙醇的生产装置中。

C、汽提

水解反应釜(3)在蒸馏过程中基本无物料被蒸发出来时的残留物料使用由蒸汽管道输送到再沸器(7)下部的蒸汽在压力6.5～9.5KPa与温度130～138℃的条件下进行汽提，除去所述残留物料含有的二氯丙醇与一氯丙醇，得到一种汽提残存物料；

D、聚合反应

让步骤C得到的汽提残存物料经管道送到聚合釜(12)中，检测所述汽提残存物料中的二元酸含量，按照所述二元酸与二乙烯三胺摩尔比1:0.8～1.2，在温度110～120℃下往所述的汽提残存物料中滴加二乙烯三胺，同时将在聚合釜(12)内的反应物料温度控制在130～150℃，并保持1.5～2.0h，然后再升温至160～170℃，在这个温度下继续反应2～4h，得到一种聚合反应产物；

E、脱挥

在步骤D得到的聚合反应产物经管道由第四泵(14)送到脱挥器(15)中，在压力40～60KPa下除去在所述聚合反应产物中残留的小分子挥发性组分和反应产物水，于是在脱挥器(15)底部得到一种干混砂浆添加剂母料；

F、分散混合

步骤E得到的干混砂浆添加剂母料与粉末分散剂按重量比1:8～12混合均匀，得到所述的干混砂浆添加剂。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，蒸馏塔(4)的操作条件是常压和温度108～116℃。

3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤B中，分相器(6)是具有挡板的立式石墨容器。

4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤B中，再沸器(7)是圆块孔石墨换热器。

5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤D中，所述的聚合反应产物是聚己二酰(二乙胺)二胺树脂。

6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于步骤E中，脱挥器(15)是带有喷嘴或窄缝的立式钢制容器。

7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤F中，所述的粉末分散剂是一种或多种选自粉煤灰、矿渣粉或氢氧化钙粉的粉末分散剂。

8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于所述的粉末分散剂的细度是50～100μm。

9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述生产方法生产得到的干混砂浆添加剂。

10.根据权利要求7所述的干混砂浆添加剂，其特征在于所述的干混砂浆添加剂与具有胶凝功能的粉末复配得到具有减水、保水和增稠功能的干混砂浆添加剂。