CN111056760A - 一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂及其合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂及其合成工艺，涉及混凝土减水剂的技术领域，包括以下重量份计原料制成：处理后的氨基苯磺酸废水10‑30份；丙酮10‑30份；甲醛40‑70份；亚硫酸钠10‑30份；去离子水40‑60份。通过加入有氨基苯磺酸废水，其在碱性条件下可以与甲醛进行缩合反应，使得在减水剂中引入更多的减水基团，提高减水剂的减水效果，从而降低了亚硫酸钠的使用量，使得脂肪族减水剂的生产成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土减水剂的技术领域，尤其是涉及一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂及其合成工艺。
背景技术
高效减水剂是生产高强、高性能混凝土的主要原料之一。目前在国内市场上，使用的高效减水剂除了萘系减水剂外，还有密胺树脂减水剂、氨基磺酸减水剂和脂肪族高效减水剂，其中脂肪族高效减水剂是最重要的非萘系减水剂之一，它是以丙酮、甲醛、亚硫酸盐等为主要原料，经过磺化、缩合而制得的阴离子高分子表面活性剂。
由于现有的脂肪族减水剂是采用先磺化丙酮的工艺，而丙酮的沸点在55℃左右，导致在磺化丙酮时的反应温度需不高于55℃，防止丙酮挥发。但反应温度在55℃左右时，会造成了丙酮的磺化度不够，从而限制了减水基团的引入，导致脂肪族高效减水剂的减水效果相对于萘系减水剂只略高一点，达不到较高的减水效果。现有脂肪族减水剂为得到较好的减水效果，需要加入较多的亚硫酸钠做原料才能产出好的产品，但随着亚硫酸盐的价格不断上涨，使用较多的亚硫酸钠也意味着较高的原料成本，从而造成企业利润下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂及其合成工艺，用以降低脂肪族减水剂的生产成本，提高企业利润。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，包括以下重量份计原料制成：
通过采用上述技术方案，由于氨基苯磺酸废水中含有较多的氨基苯磺酸盐，而氨基苯磺酸盐中含有较多的氨基和磺酸基，使得其在碱性条件下可以与甲醛进行缩合反应，从而在减水剂中引入更多的减水基团，提高减水剂的减水效果，同时，降低了亚硫酸钠的使用量，使得脂肪族减水剂的生产成本降低。通过对氨基苯磺酸废水进行处理，提高单位体积内的氨基苯磺酸盐的含量，从而提高反应效率和产率，以及减水剂的减水效果。
本发明进一步设置为：所述处理后的氨基苯磺酸废水包括以下重量百分比计原料制成：
通过采用上述技术方案，稀硫酸用以调节氨基苯磺酸废水的pH值，使氨基苯磺酸盐水解生成氨基苯磺酸类有机物，从而便于之后氨基苯磺酸类有机物的萃取，提高工作效率。萃取剂用以萃取出氨基苯磺酸废水中的氨基苯磺酸类有机物，使得氨基苯磺酸类有机物与无机盐分离。反萃取剂用以使得氨基苯磺酸类有机物变为溶于水的氨基苯磺酸盐，从而使得氨基苯磺酸盐与萃取剂分离，便于萃取剂的回收利用。
本发明进一步设置为：所述萃取剂包括以下重量百分比计原料制成：
磺化煤油 30-40％；
正辛醇 20-30％；
三正辛胺 30-50％。
通过采用上述技术方案，三正辛胺是常用的氨基苯磺酸络合剂，其可以与氨基苯磺酸形成铵盐。磺化煤油是非极性稀释剂，正辛醇是极性稀释剂，通过两种稀释剂复配使用，可提高氨基苯磺酸的萃取效果。
本发明进一步设置为：所述反萃取剂包括以下重量百分比计原料制成：
通过采用上述技术方案，氢氧化钠用以与氨基苯磺酸类有机物发生反应，生成氨基苯磺酸盐，从而使得氨基苯磺酸盐与萃取剂分离。柠檬酸钠和磷酸氢二钠皆是强碱弱酸盐，水溶液中呈碱性，用以调节废水的pH值的稳定性，当pH值变小时，柠檬酸钠和磷酸氢二钠会水解，提高废水的pH值。当废水的pH值变大时，磷酸氢二钠中的氢离子会与氢氧化钠发生反应，降低废水的pH值。且由于反萃取完成后，柠檬酸钠和磷酸氢二钠会存在于处理后的氨基苯磺酸废水中，从而使得柠檬酸钠和磷酸氢二钠会存在于脂肪族减水剂的液体产品中。当在使用后此减水剂时，柠檬酸钠和磷酸氢二钠会吸附在水泥颗粒表面抑制水化，且柠檬酸钠和磷酸氢二钠会抑制钙离子的溶出，赋予混凝土良好的缓凝效果。
本发明进一步设置为：所述氨基苯磺酸废水的COD含量为30000-80000mg/L，无机盐含量为2-7％。
本发明进一步设置为：所述减水剂还包括以下重量份计原料制成：
木质素磺酸钠 6-10份。
通过采用上述技术方案，加入有木质素磺酸钠用以对减水剂进行改性，克服了普通脂肪族高效减水剂在应用时出现的保坍性差、混凝土颜色发红等缺点，同时也有效地使用了木质素磺酸盐，即降低产品的生产成本，又减少了环境污染物。
本发明进一步设置为：所述减水剂还包括以下重量份计原料制成：
过硫酸铵 0.02-0.06份。
通过采用上述技术方案，过硫酸铵可以与亚硫酸钠形成氧化还原体系的引发剂，提高了木质素磺酸钠、氨基以及磺酸基在减水剂中的接枝效果和反应效率，从而提高了减水剂的减水效果。且可以降低聚合反应的阙能，从而弥补了放应速率的降低，减少能源消耗。
本发明进一步设置为：所述减水剂还包括以下重量份计原料制成：
磷酸二氢钠 1-3份。
通过采用上述技术方案，由于磷酸二氢钠呈酸性，可以为亚硫酸钠水解提供一定的氢离子，加快亚硫酸钠的水解，提高工作效率。且磷酸二氢钠可作为缓凝剂，减缓水泥的凝结时间。
一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂的合成工艺，包括以下制备工艺：
S1:对氨基苯磺酸废水进行处理，制得处理后的氨基苯磺酸废水；
S2：按比例将丙酮、甲醛和处理后的氨基苯磺酸废水混合，并加热至40-50℃，反应0.5-1.5h，制得第一混合液；
S3：按比例将亚硫酸钠、磷酸二氢钠和去离子水混合均匀后，加热至40-50℃，反应0.5-1.5h，制得第二混合液；
S4：取第二混合液总重量二分之一量的第二混合液，然后按比例在第二混合液中加入过硫酸铵和木质素磺酸钠，混合均匀后，加热至40-50℃，反应1.5-2.5h，制得第三混合液；
S5：将剩余的第二混合液和第三混合液混合均匀后，升温至50-70℃，在0.5-1.5h内匀速滴加完第一混合液；滴加结束后，升温至90-100℃，反应1-3h后，制得一种脂肪族减水剂液体产品。
通过采用上述技术方案，步骤S2中，处理后的氨基苯磺酸废水用以赋予混合液一个碱性条件，使得丙酮与甲醛在碱性介质中发生反应，有α-氢的丙酮易产生烯醇负离子，无α-氢的甲醛的碳基提供碳正离子,它们反应生成羟甲基丙酮或二羟甲基丙酮，由于这个反应在40-50℃即可反应，有效的防止了甲醛和丙酮的挥发，从而有效的降低了原料的损失，降低了生产成本。且一部分丙酮会于氨基苯磺酸发生反应，生成羟基磺酸盐，同时释放出部分热量，提高丙酮的磺化度，使在反应生成脂肪族减水剂时，反应可平稳进行，提高了反应的进行效率。
步骤3中，将亚硫酸钠、磷酸二氢钠和去离子水混合，用以为亚硫酸钠水解提供一定的氢离子，加快亚硫酸钠的水解，提高工作效率。
步骤4中，用以对木质素磺酸钠进行二次磺化，提高了木质素磺酸钠的活性和含有的磺酸基量，使得脂肪族减水剂中可引入更多的减水剂基团，提高减水效果。
步骤5中，将第一混合液在0.5-1.5h内匀速滴加在第二和第三的混合液中，防止甲醛和丙酮的挥发，从而有效的降低了原料的损失，降低了生产成本，且提高了脂肪族减水剂的产率。
本发明进一步设置为：所述处理后的氨基苯磺酸废水包括以下制备工艺：
1)按比例将氨基苯磺酸废水和稀硫酸混合，制得混合液A；
2)将混合液A进行蒸发浓缩，制得浓缩氨基苯磺酸废水；所述浓缩氨基苯磺酸废水的pH值为1.1-1.2；
3)按比例将萃取剂和浓缩氨基苯磺酸废水混合，搅拌均匀后静置至分层，然后分离得到含无机盐的液体和含氨基苯磺酸的络合物；
4)按比例将反萃取剂和含氨基苯磺酸的络合物混合，搅拌均匀后静置至分层，然后分离得到处理后的氨基苯磺酸废水和可回收利用萃取剂。
通过采用上述技术方案，通过采用加入稀硫酸，使得不引入新的杂质离子，且便于工人操作，可直接将稀硫酸与氨基苯磺酸废水混合，提高工作效率。加入稀硫酸后，再浓缩氨基苯磺酸废水，用以减少水分，使得反应正向进行，促进氨基苯磺酸的合成。且提高单位体积内氨基苯磺酸的含量，从而提高反应效率和产率。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1、通过加入有氨基苯磺酸废水，其在碱性条件下可以与甲醛进行缩合反应，使得在减水剂中引入更多的减水基团，提高减水剂的减水效果，从而降低了亚硫酸钠的使用量，使得脂肪族减水剂的生产成本降低；
2、通过对氨基苯磺酸废水进行处理，提高单位体积内的氨基苯磺酸盐的含量，从而提高反应效率和产率，以及减水剂的减水效果；
3、通过采用本发明的合成工艺，可防止在反应时甲醛和丙酮由于受热而挥发，从而有效的降低了原料的损失，降低了生产成本，且反应可采用较高温度，从而提高了减水基团引入量，提高了减水剂的减水效果。
具体实施方式
本发明公开了一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂的合成工艺，包括以下制备工艺：
S1:对氨基苯磺酸废水进行处理，包括以下处理工艺：
1)将50％的氨基苯磺酸废水和6％的稀硫酸混合，制得混合液A；稀硫酸的质量浓度为50％；氨基苯磺酸废水的COD含量为30000mg/L，无机盐含量为2％；
2)将混合液A进行蒸发浓缩，制得浓缩氨基苯磺酸废水；浓缩氨基苯磺酸废水的pH值为1.1；
3)将20％的萃取剂和步骤2)中得到的浓缩氨基苯磺酸废水进行混合，搅拌均匀后静置至分层，然后分离得到含无机盐的液体和含氨基苯磺酸的络合物；
萃取剂包括以下重量百分比计原料制成：将40％的磺化煤油、30％的正辛醇和30％的三正辛胺混合均匀后，制得萃取剂；
4)将24％的反萃取剂和步骤3)中得到的含氨基苯磺酸的络合物进行混合，搅拌均匀后静置至分层，然后分离得到处理后的氨基苯磺酸废水和可回收利用萃取剂；
反萃取剂包括以下重量百分比计原料制成：将36％的氢氧化钠、10％的柠檬酸钠、20％的磷酸氢二钠和34％的去离子水混合均匀后，制得反萃取剂；氢氧化钠的质量浓度为40％；
S2：将10份丙酮、40份甲醛和10份处理后的氨基苯磺酸废水混合，并加热至40℃，反应1.5h，制得第一混合液；甲醛的质量浓度为40％；
S3：将10份亚硫酸钠、6份磷酸二氢钠和40份去离子水混合均匀后，加热至40℃，反应1.5h，制得第二混合液；
S4：取第二混合液总重量二分之一量的第二混合液，然后在第二混合液中加入0.2份过硫酸铵和6份木质素磺酸钠，混合均匀后，加热至40℃，反应2.5h，制得第三混合液；
S5：将剩余的第二混合液和第三混合液混合均匀后，升温至50℃，在1.5h内匀速滴加完第一混合液；滴加结束后，升温至90℃，反应3h后，制得一种含固量为40％的脂肪族减水剂液体产品。
实施例2-8与实施例1的区别在于，减水剂包括以下重量份原料计制成：
实施例9-12与实施例1的区别在于，处理后的氨基苯磺酸废水包括以下重量百分比计原料制成：
实施例13-16与实施例1的区别在于，萃取剂包括以下重量百分比计原料制成：
实施例17-20与实施例1的区别在于，反萃取剂包括以下重量百分比计原料制成：
实施例21-24与实施例1的区别在于，氨基苯磺酸废水的COD含量如下表所示：
| 实施例 | 实施例21 | 实施例22 | 实施例23 | 实施例24 |
| COD含量/(mg/L) | 40000 | 55000 | 70000 | 80000 |
实施例25-28与实施例1的区别在于，氨基苯磺酸废水的无机盐含量如下表所示：
| 实施例 | 实施例25 | 实施例26 | 实施例27 | 实施例28 |
| 无机盐含量/％ | 4 | 5 | 6 | 7 |
实施例29-32与实施例1的区别在于，步骤S2中的加热温度如下表所示：
| 实施例 | 实施例29 | 实施例30 | 实施例31 | 实施例32 |
| 温度/℃ | 43 | 45 | 47 | 50 |
实施例33-36与实施例1的区别在于，步骤S2中的反应时间如下表所示：
| 实施例 | 实施例33 | 实施例34 | 实施例35 | 实施例36 |
| 时间/h | 0.5 | 0.7 | 1 | 1.3 |
实施例37-40与实施例1的区别在于，步骤S3中的加热温度如下表所示：
| 实施例 | 实施例37 | 实施例38 | 实施例39 | 实施例40 |
| 温度/℃ | 43 | 45 | 47 | 50 |
实施例41-44与实施例1的区别在于，步骤S3中的反应时间如下表所示：
| 实施例 | 实施例41 | 实施例42 | 实施例43 | 实施例44 |
| 时间/h | 0.5 | 0.7 | 1 | 1.3 |
实施例45-48与实施例1的区别在于，步骤S4中的加热温度如下表所示：
| 实施例 | 实施例45 | 实施例46 | 实施例47 | 实施例48 |
| 温度/℃ | 43 | 45 | 47 | 50 |
实施例49-52与实施例1的区别在于，步骤S4中的反应时间如下表所示：
| 实施例 | 实施例49 | 实施例50 | 实施例51 | 实施例52 |
| 时间/h | 1.5 | 1.7 | 2 | 2.3 |
实施例53-56与实施例1的区别在于，步骤S5中的第一次升温温度如下表所示：
| 实施例 | 实施例53 | 实施例54 | 实施例55 | 实施例56 |
| 温度/℃ | 55 | 60 | 65 | 70 |
实施例57-60与实施例1的区别在于，步骤S5中的滴加时间如下表所示：
| 实施例 | 实施例57 | 实施例58 | 实施例59 | 实施例60 |
| 时间/h | 0.5 | 0.7 | 1 | 1.3 |
实施例61-64与实施例1的区别在于，步骤S5中的第二次升温温度如下表所示：
| 实施例 | 实施例61 | 实施例62 | 实施例63 | 实施例64 |
| 温度/℃ | 93 | 95 | 97 | 100 |
实施例65-68与实施例1的区别在于，步骤S5中的反应时间如下表所示：
| 实施例 | 实施例65 | 实施例66 | 实施例67 | 实施例68 |
| 时间/h | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 |
实施例13-16与实施例1的区别在于，步骤2)中浓缩氨基苯磺酸废水的pH值如下表所示：
| 实施例 | 实施例69 | 实施例70 | 实施例71 | 实施例72 |
| pH值 | 1.13 | 1.15 | 1.17 | 1.2 |
对比例：
对比例1与实施例1的区别在于：氨基苯磺酸废水不经过处理，即直接采用氨基苯磺酸废水，经过本发明的合成工艺可获得固含量为31％的脂肪族减水剂液体产品。
对比例2与实施例1的区别在于：本对比例中的脂肪族减水剂包括以下制备工艺：
S1：将10份亚硫酸钠和40份去离子水混合均匀后，升温至40℃，反应1.5h，获得反应液一；
S2：向反应液一中加入10份处理后的氨基苯磺酸废水，10份丙酮，升温至50℃，反应1.5h，获得反应物二；
S3：将反应物二升温至50℃，并向反应物二中滴加入40份甲醛，在1.5h内匀速滴加完，滴加结束后，升温至90℃，反应3h后，可获得固含量为30％的脂肪族减水剂液体产品。
对比例3与实施例1的区别在于：采用山东苏丰化工科技有限公司所生产的型号为sf-02的脂肪族减水剂，此脂肪族减水剂的含固量为33％。
将实施例1-8与对比例1-3所制备的减水剂进行对比，按照GB/T8077对水泥净浆流动度和砂浆减水率测试，测试水泥为海螺水泥42.5R，水灰比0.29，减水剂掺量均为0.6％。混凝土配合比为：水泥330kg/m3、砂742kg/m3、石1113kg/m3(公称粒径为5mm-20mm的碎石，采用二级配，其中5mm-10mm占40％，10mm-20mm占60％)。检测结果见下表：
| 测试样品 | 砂浆减水率％ | 初始坍落度(mm) | 1h坍落度(mm) |
| 实施例1 | 19 | 225 | 214 |
| 实施例2 | 19.2 | 225 | 216 |
| 实施例3 | 19.4 | 220 | 213 |
| 实施例4 | 19.6 | 220 | 215 |
| 实施例5 | 19.8 | 230 | 227 |
| 实施例6 | 18.2 | 225 | 208 |
| 实施例7 | 17.5 | 220 | 200 |
| 实施例8 | 18.6 | 230 | 215 |
| 对比例1 | 16.5 | 230 | 195 |
| 对比例2 | 14.2 | 230 | 170 |
| 对比例3 | 16.1 | 225 | 182 |
由上表可知，通过实施例1-5与实施例6-8比较可知，通过加入木质素磺酸钠、过硫酸铵和磷酸二氢钠可提高脂肪族减水剂的减水效果，且可赋予混凝土良好的保坍性。通过实施例1与对比例1-3比较可知，通过对氨基苯磺酸废水进行处理，以及采用本发明的合成工艺，可提高减水剂的减水效果，且可赋予混凝土良好的保坍性。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，其特征在于：包括以下重量份计原料制成：
2.根据权利要求1所述的一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，其特征在于：所述处理后的氨基苯磺酸废水包括以下重量百分比计原料制成：
3.根据权利要求2所述的一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，其特征在于：所述萃取剂包括以下重量百分比计原料制成：
磺化煤油 30-40％；
正辛醇 20-30％；
三正辛胺 30-50％。
4.根据权利要求2所述的一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，其特征在于：所述反萃取剂包括以下重量百分比计原料制成：
5.根据权利要求2所述的一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，其特征在于：所述氨基苯磺酸废水的COD含量为30000-80000mg/L，无机盐含量为2-7％。
6.根据权利要求1所述的一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，其特征在于：所述减水剂还包括以下重量份计原料制成：
木质素磺酸钠 6-10份。
7.根据权利要求1所述的一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，其特征在于：所述减水剂还包括以下重量份计原料制成：
过硫酸铵 0.02-0.06份。
8.根据权利要求1所述的一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂，其特征在于：所述减水剂还包括以下重量份计原料制成：
磷酸二氢钠 1-3份。
9.一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂的合成工艺，其特征在于：包括以下制备工艺：
S1:对氨基苯磺酸废水进行处理，制得处理后的氨基苯磺酸废水；
S2：按比例将丙酮、甲醛和处理后的氨基苯磺酸废水混合，并加热至40-50℃，反应0.5-1.5h，制得第一混合液；
S3：按比例将亚硫酸钠、磷酸二氢钠和去离子水混合均匀后，加热至40-50℃，反应0.5-1.5h，制得第二混合液；
S4：取第二混合液总重量二分之一量的第二混合液，然后按比例在第二混合液中加入过硫酸铵和木质素磺酸钠，混合均匀后，加热至40-50℃，反应1.5-2.5h，制得第三混合液；
S5：将剩余的第二混合液和第三混合液混合均匀后，升温至50-70℃，在0.5-1.5h内匀速滴加完第一混合液；滴加结束后，升温至90-100℃，反应1-3h后，制得一种脂肪族减水剂液体产品。
10.根据权利要求9所述的一种氨基苯磺酸废水制备的脂肪族减水剂的合成工艺，其特征在于：所述处理后的氨基苯磺酸废水包括以下制备工艺：
1)按比例将氨基苯磺酸废水和稀硫酸混合，制得混合液A；
2)将混合液A进行蒸发浓缩，制得浓缩氨基苯磺酸废水；所述浓缩氨基苯磺酸废水的pH值为1.1-1.2；
3)按比例将萃取剂和浓缩氨基苯磺酸废水混合，搅拌均匀后静置至分层，然后分离得到含无机盐的液体和含氨基苯磺酸的络合物；
4)按比例将反萃取剂和含氨基苯磺酸的络合物混合，搅拌均匀后静置至分层，然后分离得到处理后的氨基苯磺酸废水和可回收利用萃取剂。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113105597A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-13 | 杭州邦利建材有限公司 | 一种脂肪族减水剂的制备工艺 |
| CN116621885A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-22 | 宁夏中盛新科技有限公司 | 2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚生产废水的资源化处理方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101508537A (zh) * | 2009-03-30 | 2009-08-19 | 镇江市百瑞吉混凝土外加剂有限公司 | 一种脂肪族高效减水剂及其制备方法 |
| CN101665337A (zh) * | 2009-09-03 | 2010-03-10 | 南京林业大学 | 一种利用木质素磺酸盐改性脂肪族高效减水剂及其制备方法 |
| CN102875049A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-01-16 | 徐友娟 | 高磺化度脂肪族减水剂及其制备方法 |
| CN110028642A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-07-19 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种氨基磺酸盐聚合物分散剂及其制备方法和其在陶瓷浆液中的应用 |
| CN110316891A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-10-11 | 华颢控股（集团）有限公司 | 一种h酸废水萃取工艺以及改性脂肪族减水剂的制备方法 |
-
2019
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101508537A (zh) * | 2009-03-30 | 2009-08-19 | 镇江市百瑞吉混凝土外加剂有限公司 | 一种脂肪族高效减水剂及其制备方法 |
| CN101665337A (zh) * | 2009-09-03 | 2010-03-10 | 南京林业大学 | 一种利用木质素磺酸盐改性脂肪族高效减水剂及其制备方法 |
| CN102875049A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-01-16 | 徐友娟 | 高磺化度脂肪族减水剂及其制备方法 |
| CN110028642A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-07-19 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种氨基磺酸盐聚合物分散剂及其制备方法和其在陶瓷浆液中的应用 |
| CN110316891A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-10-11 | 华颢控股（集团）有限公司 | 一种h酸废水萃取工艺以及改性脂肪族减水剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 何廷树: "《混凝土外加剂》", 31 August 2003, 陕西科学技术出版社 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113105597A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-13 | 杭州邦利建材有限公司 | 一种脂肪族减水剂的制备工艺 |
| CN113105597B (zh) * | 2021-04-06 | 2022-11-29 | 杭州邦利建材有限公司 | 一种脂肪族减水剂的制备工艺 |
| CN116621885A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-22 | 宁夏中盛新科技有限公司 | 2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚生产废水的资源化处理方法 |
| CN116621885B (zh) * | 2023-05-23 | 2024-04-19 | 宁夏中盛新科技有限公司 | 2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚生产废水的资源化处理方法 |
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