CN109369059A - 一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法 - Google Patents

一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109369059A
CN109369059A CN201811486798.XA CN201811486798A CN109369059A CN 109369059 A CN109369059 A CN 109369059A CN 201811486798 A CN201811486798 A CN 201811486798A CN 109369059 A CN109369059 A CN 109369059A
Authority
CN
China
Prior art keywords
naphthalene
hydrolysis
water reducer
naphthalenedisulfonic acid
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811486798.XA
Other languages
English (en)
Inventor
宋海琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANDONG WANSHAN CHEMICAL CO Ltd
Original Assignee
SHANDONG WANSHAN CHEMICAL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG WANSHAN CHEMICAL CO Ltd filed Critical SHANDONG WANSHAN CHEMICAL CO Ltd
Priority to CN201811486798.XA priority Critical patent/CN109369059A/zh
Publication of CN109369059A publication Critical patent/CN109369059A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302—Water reducers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于2,6‑萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法，包括以下步骤：(1)将工业萘升温至120～135℃，缓慢滴加浓硫酸，在温度为160℃～165℃之间保温反应，控制料液酸度在15～35％，得到磺化料。(2)向磺化料内添加2,6‑萘二磺酸工业废料，在温度为135～155℃水解0.5～1.5h，然后降温至115～120℃之间水解0.5～1.5h，将水解料液酸度控制在10～25％。(3)在水解料液温度为95～105℃时开始缓慢滴加甲醛溶液，滴加完毕后升温至110～115℃保温缩合3.5～4.5h。(4)在60～80℃下加入碱液进行中和反应至pH值为7.5～9，反应结束即得液体萘系减水剂。

Description

一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法
技术领域
本发明涉及减水剂技术领域，具体涉及一种萘系减水剂的合成技术。
背景技术
减水剂是混凝土中一种具有减水效果的外加剂，在不增加单方用水量时可显著改善混凝土的和易性及流动性，提高混凝土的强度和耐久性；或在混凝土流动性基本相同和不影响和易性条件下，减少混凝土单方用水量，降低水胶比，节约单方胶凝材料用量。减水剂已成为现代混凝土除混凝土、砂、石、水以外的第五种必要组分。萘系高效减水剂是世界上使用最多、最广的减水剂之一，也是我国最主要的减水剂品种，但随着资源的消耗，工业萘成本的攀升，萘系减水剂的价格也水涨船高，严重阻碍了萘系高效减水剂的发展，因此研发低成本萘系减水剂的生产工艺对萘系减水剂领域意义重大。
2,6-萘二磺酸是萘与硫酸二磺化反应的副产品，将其直接排放是对资源的一种浪费，而且会对环境造成极大的破坏。本发明提出的萘系减水剂的生产工艺，将2,6-萘二磺酸作为原料有效的利用到萘系减水剂的生产当中，可以节约萘系减水剂的生产成本，还可以解决环境污染问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法，降低了萘系减水剂的原料成本，同时减轻了萘与硫酸二磺化反应过程中的环境压力。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法，包括以下步骤：
(1)磺化反应：按工业萘：浓硫酸为1:1～1.2的质量比称取工业萘和98wt％的浓硫酸，将工业萘升温至80℃以上使之熔化，继续升温至120～135℃，开始缓慢滴加浓硫酸，滴加时间0.5～1h，然后在温度为160～165℃保温反应，反应终点控制料液酸度在15～35％，得到磺化料。
(2)水解反应：按照2,6-萘二磺酸：磺化料为1：0.2～0.4的质量比向磺化料内添加2,6-萘二磺酸工业废料，在温度为135～155℃水解0.5～1.5h，然后降温至115～120℃水解0.5～1.5h，使之完全水解，将水解料液酸度控制在10～25％。
(3)缩合反应：水解反应结束，开始冷却降温，按甲醛：萘为1：0.5～0.9的质量比，在水解料液温度为95～105℃时开始缓慢滴加甲醛溶液，滴加时间为2～3h；滴加完毕后升温至110～115℃保温缩合3.5～4.5h，可视情况加水调节物料粘度，加水调节反应体系料液酸度在20～25％,得缩合料。
(4)中和反应：将所述缩合料转入中和装置中，在60～80℃下加入碱液进行中和反应至pH值为7.5～9，反应结束即得液体萘系减水剂。
作为优选的一种技术方案，所述2,6-萘二磺酸工业废料中2,6-萘二磺酸的含量为50～80wt％。
作为改进的一种技术方案，将所述液体萘系减水剂经干燥处理得到固体萘系减水剂。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明制备萘系减水剂，在萘系减水剂制备中的水解阶段加入2,6-萘二磺酸，利用2,6-萘二磺酸中含有的官能团磺基(-SO3H)，可改善萘系减水剂坍落度损失大的缺点，具有缓凝作用，因此，本发明方法所合成的萘系减水剂不仅具有较高的混凝土减水率和优异的坍落度保持性能，更重要的是降低了萘系减水剂的原料成本，同时减轻了萘与硫酸二磺化反应过程中的环境压力，具有良好的经济和环保效益。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)磺化反应：按工业萘：浓硫酸为1:1.14的质量比称取工业萘和98wt％的浓硫酸，将工业萘升温至80℃以上使之熔化，继续升温至128℃，开始缓慢滴加浓硫酸，滴加时间0.8h，然后在温度为162℃保温反应，反应终点控制料液酸度在25％，得到磺化料。
(2)水解反应：按照2,6-萘二磺酸：磺化料为1：0.25的质量比向磺化料内添加2,6-萘二磺酸工业废料，所述2,6-萘二磺酸工业废料中2,6-萘二磺酸的含量为65wt％，在温度为145℃水解1h，然后降温至118℃水解1h，使之完全水解，将水解料液酸度控制在20％。
(3)缩合反应：水解反应结束，开始冷却降温，按甲醛：萘为1：0.7的质量比，在水解料液温度为100℃时开始缓慢滴加甲醛溶液，滴加时间为2.5h；滴加完毕后升温至112℃保温缩合4h，可视情况加水调节物料粘度，加水调节反应体系料液酸度在22.5％,得缩合料。
(4)中和反应：将所述缩合料转入中和装置中，在70℃下加入碱液进行中和反应至pH值为8.2，反应结束即得液体萘系减水剂，将所述液体萘系减水剂经干燥处理得到固体萘系减水剂。
实施例2
(1)磺化反应：按工业萘：浓硫酸为1:1.16的质量比称取工业萘和98wt％的浓硫酸，将工业萘升温至80℃以上使之熔化，继续升温至134℃，开始缓慢滴加浓硫酸，滴加时间0.5h，然后在温度为165℃保温反应，反应终点控制料液酸度在33％，得到磺化料。
(2)水解反应：按照2,6-萘二磺酸：磺化料为1：0.35的质量比向磺化料内添加2,6-萘二磺酸工业废料，所述2,6-萘二磺酸工业废料中2,6-萘二磺酸的含量为68wt％，在温度为152℃水解1.2h，然后降温至120℃水解1.2h，使之完全水解，将水解料液酸度控制在24％。
(3)缩合反应：水解反应结束，开始冷却降温，按甲醛：萘为1：0.8的质量比，在水解料液温度为102℃时开始缓慢滴加甲醛溶液，滴加时间为2.2h；滴加完毕后升温至115℃保温缩合4.2h，可视情况加水调节物料粘度，加水调节反应体系料液酸度在25％,得缩合料。
(4)中和反应：将所述缩合料转入中和装置中，在75℃下加入碱液进行中和反应至pH值为8.9，反应结束即得液体萘系减水剂，将所述液体萘系减水剂经干燥处理得到固体萘系减水剂。
实施例3
(1)磺化反应：按工业萘：浓硫酸为1:1.15的质量比称取工业萘和98wt％的浓硫酸，将工业萘升温至80℃以上使之熔化，继续升温至125℃，开始缓慢滴加浓硫酸，滴加时间1h，然后在温度为162℃之间保温反应，反应终点控制料液酸度在20％，得到磺化料。
(2)水解反应：按照2,6-萘二磺酸：磺化料为1：0.3的质量比向磺化料内添加2,6-萘二磺酸工业废料，所述2,6-萘二磺酸工业废料中2,6-萘二磺酸的含量为70wt％，在温度为140℃水解0.8h，然后降温至116℃之间水解1.5h，使之完全水解，将水解料液酸度控制在12％。
(3)缩合反应：水解反应结束，开始冷却降温，按甲醛：萘为1：0.65的质量比，在水解料液温度为98℃时开始缓慢滴加甲醛溶液，滴加时间为3h；滴加完毕后升温至112℃保温缩合4.5h，可视情况加水调节物料粘度，加水调节反应体系料液酸度在20％,得缩合料。
(4)中和反应：将所述缩合料转入中和装置中，在68℃下加入碱液进行中和反应至pH值为8.0，反应结束即得液体萘系减水剂，将所述液体萘系减水剂经干燥处理得到固体萘系减水剂。
对比实验例1
对比实验例1跟实施例1不同的是，在水解阶段不添加2,6-萘二磺酸。直接水解。
将实施例1和对比实验例1制备得到的减水剂分别做以下实验。
混凝土配合比为：水泥:沙:石子＝330:770:1150。实施例1和对比实验例1制备得到的减水剂掺量均为0.8％，测试结果见表1。
表1
测试结果表明，本发明合成的萘系减水剂坍落度损失更小，水泥强度更高，且减少了污染降低了成本。

Claims (3)

1.一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)磺化反应：按工业萘：浓硫酸为1:1～1.2的质量比称取工业萘和浓硫酸，将工业萘升温熔化，继续升温至120～135℃，开始缓慢滴加浓硫酸，滴加时间0.5～1h，然后在温度为160～165℃保温反应，反应终点控制料液酸度在15～35％，得到磺化料；
(2)水解反应：按照2,6-萘二磺酸：磺化料为1：0.2～0.4的质量比向磺化料内添加2,6-萘二磺酸工业废料，在温度为135～155℃水解0.5～1.5h，然后降温至115～120℃水解0.5～1.5h，使之完全水解，将水解料液酸度控制在10～25％；
(3)缩合反应：水解反应结束，开始冷却降温，按甲醛：萘为1：0.5～0.9的质量比，在水解料液温度为95～105℃时开始缓慢滴加甲醛溶液，滴加时间为2～3h；滴加完毕后升温至110～115℃保温缩合3.5～4.5h，加水调节反应体系料液酸度在20～25％,得缩合料；
(4)中和反应：将所述缩合料，在60～80℃下加入碱液进行中和反应至pH值为7.5～9，反应结束即得液体萘系减水剂。
2.如权利要求1所述的基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法，其特征在于：所述添加2,6-萘二磺酸工业废料中2,6-萘二磺酸的含量为50～80wt％。
3.如权利要求1所述的基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法，其特征在于：将所述液体萘系减水剂经干燥处理得到固体萘系减水剂。
CN201811486798.XA 2018-12-06 2018-12-06 一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法 Pending CN109369059A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811486798.XA CN109369059A (zh) 2018-12-06 2018-12-06 一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811486798.XA CN109369059A (zh) 2018-12-06 2018-12-06 一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109369059A true CN109369059A (zh) 2019-02-22

Family

ID=65376156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811486798.XA Pending CN109369059A (zh) 2018-12-06 2018-12-06 一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109369059A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111004362A (zh) * 2019-12-30 2020-04-14 甘肃土木工程科学研究院有限公司 一种萘系高效减水剂的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111004362A (zh) * 2019-12-30 2020-04-14 甘肃土木工程科学研究院有限公司 一种萘系高效减水剂的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106117482B (zh) 一种改性高保坍萘系减水剂及其制备方法
CN105236798B (zh) 一种萘系减水剂的制备方法
CN102600987B (zh) 一种氧化锂矿物选矿捕收剂及其使用方法
CN105837724B (zh) 一种与聚羧酸减水剂复配的脂肪族减水剂的制备方法
CN102951865A (zh) 一种引气型聚羧酸系高性能减水剂及其制备方法
CN109369056A (zh) 一种降低萘系高效减水剂中硫酸钠含量的方法
CN105254792A (zh) 一种改性腰果酚衍生物减水剂及其制备方法
CN109608593A (zh) 一种聚醚合成减水型聚羧酸减水剂的制备方法
CN101824128A (zh) β-萘酚生产废液改性氨基磺酸系高效减水剂及制备方法
CN102936110A (zh) 一种木质素磺酸盐—聚羧酸共聚复合高性能减水剂及制备方法
CN105801786A (zh) 一种低成本高保塌的改性萘系高效减水剂及其制备方法
CN109369059A (zh) 一种基于2,6-萘二磺酸的萘系减水剂的合成方法
CN105778024A (zh) 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
CN101717480B (zh) 一种免加热脂肪族高效减水剂的制备方法
CN103601401A (zh) 磺化双酚a-甲醛缩合物高效减水剂制备方法
CN104628605B (zh) 一种萘连续催化磺化方法及其装置
CN109517123A (zh) 一种基于g盐废水的萘系减水剂的合成方法
CN106542752B (zh) 一种土聚水泥材料及其制备方法
CN102092979B (zh) 一种氨基磺酸盐减水剂及其制备方法
CN102372456A (zh) 一种利用低酸度工艺废水制备萘系助剂的方法
CN102516137A (zh) 2,4-二氨基苯磺酸及其盐的生产方法
CN102452806A (zh) 一种新型三聚氰胺减水剂及制备方法
CN106632938A (zh) 一种萘系减水剂的节能制备方法及其专用设备
CN102515613A (zh) 一种利用精萘副产物90萘制造萘系高效减水剂的方法
CN101885817A (zh) 用磁化水制备的脂肪族磺酸盐减水剂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination