CN105778024B

CN105778024B - 一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法

Info

Publication number: CN105778024B
Application number: CN201610136899.9A
Authority: CN
Inventors: 董翠平; 彭城; 马丽涛
Original assignee: Anhui Xin Solid Environmental Co Ltd
Current assignee: Anhui Xin Solid Environmental Co Ltd
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2018-09-28
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: CN105778024A

Abstract

本发明公开了一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，所述高效减水剂由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠130‑140份、80％的石油废酚渣100‑200份、浓硫酸30‑60份、苯酚50‑60份、甲醛150‑180份、30％液碱15‑30份、十二烷基二苯醚二磺酸钠1‑10份、水180‑260份。本发明制备的高效减水剂生产成本低，能够明显降低混凝土的塌落度损失和泌水现象，提高保塌性，改善和易性，对混凝土的增强效果明显，具有显著的社会效益和经济效益。

Description

一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土材料领域，具体涉及一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法。

背景技术

高效减水剂又称超塑化剂或分散剂，是一种在混凝土塌落度基本相同的条件下能减少拌合用水量，显著提高混凝土强度的外加剂。根据生产原料的不同品种分为：萘系减水剂、蒽系减水剂、甲基萘系减水剂、古马隆系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐减水剂、脂肪酸减水剂、聚羧酸减水剂等。目前国内广泛使用高效吸水剂为萘系、三聚氰胺系和由它们复配而成的减水剂，但都存在着减水率低、混凝土坍落度小、坍落度经时损失大等问题，给混凝土的施工造成一定的影响。因此，开发研制新型的高效减水剂势在必行。氨基磺酸系高效减水剂由于其减水率高、混凝土坍落度大、落度的经时损失小、生产工艺简单等优点，成为近年来研究的热点。但是氨基磺酸系高效减水剂应用过程中混凝土保水性不好、泌水离析现象严重，制约了氨基磺酸盐高效减水剂在混凝土中的应用。且氨基磺酸系高效减水剂的主要原料之一苯酚的产量不能满足国内实际生产的需求，每年都要大量进口，且进口不断呈增加的趋势。

石油化工厂含酚废渣具有成分复杂、浓度高、毒性大、颜色深、对人体和环境危害较大等特点。目前采用的比较多的处理工艺是深度氧化+生化，深度氧化工艺有铁碳内电解、臭氧等方式。废渣处理复杂、耗能大、处理成本高。由此引发的环境污染问题一直没有得到有效解决。目前很少有关于利用石油废酚渣合成生产氨基磺酸系减水剂的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂及其制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠130-140份、80％的石油废酚渣100-200份、浓硫酸30-60份、苯酚50-60份、甲醛150-180份、30％液碱15-30份、十二烷基二苯醚二磺酸钠1-10份、水180-260份。

优选地，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠136份、80％的石油废酚渣150份、浓硫酸43份、苯酚56份、甲醛165份、30％液碱24份、十二烷基二苯醚二磺酸钠7份、水230份。

优选地，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠132份、80％的石油废酚渣137份、浓硫酸40份、苯酚53份、甲醛157份、30％液碱221份、十二烷基二苯醚二磺酸钠5份、水200份。

石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将石油废酚渣加热到80-85℃，边搅拌边缓慢加入浓硫酸，磺化，保温一段时间，得磺化石油废酚液；

2)将反应釜中的水加热到40℃，搅拌的同时依次加入对氨基苯磺酸钠、苯酚，边搅拌边加热至60℃；

3)将步骤1)磺化石油废酚液加入到步骤2)混合液中，再加入碱液调节pH值，搅拌，继续加热至75-85℃，滴加甲醛，2-3h内滴加完毕，滴加完毕后加入十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌均匀，升温至95-105℃，保温一段时间后降温即得产品。

优选地，所述步骤1)中保温时间为1-2h。

优选地，所述步骤3)中保温时间为3-6h。

本发明有益效果：石油废酚渣的直接利用，避免了废物排放对环境的污染，解决了石油废酚渣处理工序复杂、能耗大、成本高等问题，实现了石油废酚渣的完全利用；2.石油废酚渣中的萘酚等物质能够参与聚合反应，加长分子链，从而增大其减水率等性能；3.原料中的十二烷基二苯醚二磺酸钠分子中具有二个带负电荷的亲水基团，有较强的溶解作用和耦合作用，此外，二个苯环间的醚键可允许苯环绕氧转动，磺酸基之间的距离可以改变，从而允许其与密集的离子结构或体积大的长链烃相结合，能够进行耦合反应，同时增加了位阻效应，使得减水剂在混凝土中分散性能更好，同时具有一定的引气性，有效降低泌水和离析现象，提高混凝土的和易性；4.与常规同类产品相比，本发明制备的高效减水剂生产成本低，能够明显降低混凝土的塌落度损失和泌水现象，提高保塌性，改善和易性，对混凝土的增强效果明显，具有显著的社会效益和经济效益。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠136份、80％的石油废酚渣150份、浓硫酸43份、苯酚56份、甲醛165份、30％液碱24份、十二烷基二苯醚二磺酸钠7份、水230份。

1)将石油废酚渣加热到85℃，边搅拌边缓慢加入浓硫酸，磺化，保温1.5h，得磺化石油废酚液；

3)将步骤1)磺化石油废酚液加入到步骤2)混合液中，再加入碱液调节pH值，搅拌，继续加热至80℃，滴加甲醛，2.5h内滴加完毕，滴加完毕后加入十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌均匀，升温至100℃，保温5h后降温即得产品。

将实施例1制得的石油废渣改性的氨基磺酸盐高效减水剂应用到建筑工程混凝土，是将石油废渣改性氨基磺酸钠盐减水剂以水溶液形式加到混凝土拌合物中，其掺量为水泥重量的0.8％-2.1％，测量减水率、含气量、凝结时间和塌落度等各项指标。并选择市面上常用的一款氨基磺酸盐减水剂作为对照组，在掺量一致的条件下检测减水率、含气量、凝结时间和塌落度等各项指标。结果见表1和表2。

表1减水剂掺量为1.2％时减水率、含气量和凝结时间对比数据

表2减水剂掺量为1.6％时塌落度对比数据

从表1中可以看出，在减水剂掺量相同的情况下，两组的含气量均在适宜指标范围内，但是实施例1的数值高于对照组58.3％，减水率和凝结时间也高于对照组；从表2中可以看出，在减水剂掺量相同的情况下，随着时间的推移，实施例1中的混凝土塌落度损失明显较低。由表1和表2中的数据可以得出，实施例1制得的石油废渣改性的氨基磺酸盐高效减水剂能够改善混凝土的工作性，有效减少混凝土泌水和离析现象，混凝土的凝结时间长，塌落度损失小，具有很好的和易性、保塌性和缓凝性，且混凝土的抗冻性能好，具有更好的耐久性和长期性能；

实施例2：

一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠132份、80％的石油废酚渣137份、浓硫酸40份、苯酚53份、甲醛157份、30％液碱221份、十二烷基二苯醚二磺酸钠5份、水200份。

1)将石油废酚渣加热到83℃，边搅拌边缓慢加入浓硫酸，磺化，保温1.5h，得磺化石油废酚液；

3)将步骤1)磺化石油废酚液加入到步骤2)混合液中，再加入碱液调节pH值，搅拌，继续加热至82℃，滴加甲醛，2h内滴加完毕，滴加完毕后加入十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌均匀，升温至98℃，保温4.5h后降温即得产品。

实施例3：

一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠130份、80％的石油废酚渣200份、浓硫酸30份、苯酚60份、甲醛150份、30％液碱30份、十二烷基二苯醚二磺酸钠1份、水200份。

1)将石油废酚渣加热到80℃，边搅拌边缓慢加入浓硫酸，磺化，保温2h，得磺化石油废酚液；

3)将步骤1)磺化石油废酚液加入到步骤2)混合液中，再加入碱液调节pH值，搅拌，继续加热至85℃，滴加甲醛，2h内滴加完毕，滴加完毕后加入十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌均匀，升温至105℃，保温6h后降温即得产品。

实施例4：

一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠140份、80％的石油废酚渣100份、浓硫酸60份、苯酚50份、甲醛180份、30％液碱15份、十二烷基二苯醚二磺酸钠10份、水220份。

1)将石油废酚渣加热到85℃，边搅拌边缓慢加入浓硫酸，磺化，保温1h，得磺化石油废酚液；

3)将步骤1)磺化石油废酚液加入到步骤2)混合液中，再加入碱液调节pH值，搅拌，继续加热至75℃，滴加甲醛，2-3h内滴加完毕，滴加完毕后加入十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌均匀，升温至95℃，保温3.5h后降温即得产品。

实施例5：

一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠135份、80％的石油废酚渣180份、浓硫酸50份、苯酚57份、甲醛160份、30％液碱28份、十二烷基二苯醚二磺酸钠8份、水240份。

1)将石油废酚渣加热到80℃，边搅拌边缓慢加入浓硫酸，磺化，保温1.5h，得磺化石油废酚液；

3)将步骤1)磺化石油废酚液加入到步骤2)混合液中，再加入碱液调节pH值，搅拌，继续加热至85℃，滴加甲醛，2.5h内滴加完毕，滴加完毕后加入十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌均匀，升温至100℃，保温6h后降温即得产品。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，其特征在于，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠 130-140 份、80%的石油废酚渣 100-200 份、浓硫酸 30-60 份、苯酚 50-60 份、甲醛 150-180 份、30%液碱 15-30 份、十二烷基二苯醚二磺酸钠 1-10 份、水 180-260 份；其制备方法包括以下步骤： 1）将石油废酚渣加热到80-85℃，边搅拌边缓慢加入浓硫酸，磺化，保温一段时间，得磺化石油废酚液； 2）将反应釜中的水加热到 40℃，搅拌的同时依次加入对氨基苯磺酸钠、苯酚，边搅拌边加热至 60℃； 3）将步骤 1）磺化石油废酚液加入到步骤 2）混合液中，再加入碱液调节 pH 值，搅拌，继续加热至 75-85℃，滴加甲醛，2-3h 内滴加完毕，滴加完毕后加入十二烷基二苯醚二磺酸钠，搅拌均匀，升温至 95-105℃，保温一段时间后降温即得产品。

2.如权利要求 1 所述的石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，其特征在于，由以下组分按重量份比配制而成：对氨基苯磺酸钠 136 份、80%的石油废酚渣 150份、浓硫酸 43 份、苯酚 56 份、甲醛 165 份、30%液碱 24 份、十二烷基二苯醚二磺酸钠 7份、水 230 份。

3.如权利要求 1 所述的石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤 1）中保温时间为 1-2h。

4.如权利要求 1 所述的石油废酚渣改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤 3）中保温时间为 3-6h。