本发明专利技术公开了一种碱木质素改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，包括（１）将碱木质素、酚类和水拌匀后，用碱性调节剂将反应体系的ｐＨ值调至８．０～１０．０，升温至８０～１００℃后反应０．５～２ｈ；（２）将ｐＨ值调至９．０～１１．０，加入氨基苯磺酸盐，在６０～８０℃下反应０．５～１ｈ；（３）升温至７５～９５℃，滴加缩合剂，滴完继续反应３～６ｈ后降温出料。得到的减水剂制备成本低，其游离甲醛和苯酚含量低，能大幅度改善混凝土流动性，提高抗压强度。该制备方法工艺简单，生产过程无“三废”排放。
Alkali lignin modified amino sulfonate high-efficiency water reducing agent and preparation method thereof
The invention discloses a method for preparing an alkali lignin modified amino sulfonate superplasticizer, including (1) the lignin, phenol and water mix, with alkaline regulator the reaction system to adjust the pH value of 8 ~ 10, heating to 80 to 100 DEG C after reaction (0.5 ~ 2H; 2) to adjust the pH value to 9 ~ 11, adding amino benzene sulfonate, in 60 ~ 80 DEG C for 0.5 ~ 1H; (3) heating to 75 to 95 DEG C, dropwise condensation agent, reaction to drop 3 ~ 6h after cooling and discharging. The water reducing agent has low preparation cost, low content of free formaldehyde and phenol, and can greatly improve the fluidity of concrete and improve the compressive strength. The preparation method and the process are simple, and no \three wastes\ discharge is produced during the production process.
【技术实现步骤摘要】
鹏质素改性氨基磺酸盐高效M7)C剂及其制备方法駄领域本专利技术涉及一种适用于建mX程中7jC泥、混 或砂桨用的高效减水剂及其制备方法，更具 体地说是一种以碱木质素为原料，经改性制备的氨基磺隨高效减水剂。随着建筑事业和工程建设的不断发展，混 ^h需用量与日俱增，据不完全统计，世界7jC泥年 产MH 15亿吨，折合成混 肚应不少于45亿m3，其中我国的混紙用*^} 15亿m3。目前全 世界从建设工程的多快好省出发，工程结构和施工对混〗肚的性能和工艺不断提出了新的要求， 如提高混紙的强度、耐磨性，改善新拌混凝土的和易性，减少混 肚运输过程中的枬落度损失 等。普通混凝土已难以满足新的施工工艺要求。在混凝土中掺加外加剂是提高混凝土强度、改善 混Jfch各种性能的有效、简便和经济的方法。减水剂是混5fch中用量最大的外加剂品种。高效减水剂减7K率大于12%，倉g显著地提高混凝 土强度。高效减水剂按其主要化学成分分为五类萘磺酸盐甲醛系列(NSF)Z三聚m^磺酸盐甲 醛系列(MSF)，改性木质素磺酸盐(LS)及其衍生物，羧m^及聚羧酸盐(PC)等反应性高分子减7K剂 及氨基磺麟减水剂(AS)M7K剂。氨基磺酸盐高效减水剂最早在20世纪80年代末在日本得到开发和应用，其通式如(I)所示。 国外在氨基磺酸盐高效减水剂的原料选择、合成工艺、物理复配及在混凝土中的应用方面进行了 大量的研虹作。
技术介绍
<formula>formula see original document page 3</formula>氨基磺酸盐高效减水剂生产工艺简单，具有减水率高、在低水灰比下流动性好、混 肚坊落 度大且经时损失小等优点，是国内外最有发展前途的高效减水剂之一，在国内外具有较好的发展 前景。目前氨基磺酸盐高效减水剂产品在我国18个省、市生产，年产量逸9,5万吨，占高效减7K 剂总产量的10%。但氨基磺 高效减水齐1旌妒与細中存在着三个方面的问题，影响其生产 与推广应用 一是主要原料对氨基苯磺酸钠和苯酚均为石油工业产品，为不可再生资源，原料价 格偏贵，生产成本偏高；二是在应用过程中混凝土保7jC性不好，离析泌7jC5见象严重，甚至浆体板 结与水分离。由于减水剂泌水大，导致混B泌7Kil道多，结构容易出现裂缝，从而对混凝土耐 久性产生不利的影响；三是目前主要生产原料苯酚及甲醛，均为易挥发的有毒物质，产品往往含 有较高游离苯酚或甲醛，给环境造成较大的污染，给操作人员带来危害，在目前已有的^工艺 研究中，未将其作为主要监控指标。木质素是自然界唯一能鄉可再生芳基化合物的一妬油资源，它和纤维素、半纤维素是构成 植物骨架的主要成分，其在陆地植物中的含量仅次于纤维素，是第二大天然有机物，估计全世界 由植物生长每年可产生1500亿吨木质素。工tt质素主要来源于^t才水解工业和造纸工业。碱法 制浆(石灰法、烧碱法、烧碱-蒽醌法、硫酸盐、，)是我国造纸行业主要采用的制浆方法，碱木 质素来自于碱法制，液的回收物。几乎每^一吨^^就会产生一吨的酸析木质素。木质素分子中含有酚羟基，酚羟基的邻位还存在游离的空位，具有一定的活性。据报道，木 质素可代替或部分代替苯酚生产酚醛树脂和胶粘剂。木质素的反应活性尚较差，为使其更好的参 与氨基磺酸盐高效减7jC剂的合成反应，首先须提高其反应活性。如何增加木质素结构中活性基团含量、提高木质素的反应活性是重要的环节，其中酚化改性 是有效的途径。酚化改性是指木质素与苯酚在酸性条件下进fi^合反应。据J隨，酚化改性可以 使木质素磺酸盐的肝量和甲氧基含量降低，酚羟基含量升高，疏冰性增强和内聚力提高，从而 提高活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种碱木质素改性氨華磺酸盐高效减水剂 及其制备方法。所《顿的^C质素为躑行业碱法制浆(石灰法、烧碱法、烧碱-蒽醌法、硫酸盐法等)的回收物。本专利技术的碱木质素改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，包括以下歩骤 (1)将碱木质素、船类和水拌匀后，用碱性调节剂将反应体系的pH值调至8.0 10.0，升温 至80 10CTC后反应0.5 2h; '(2)用碱性调节齐[J将pH值调至9.0 11.0，加入氨基苯磺酸盐，在60 8(TC下反应0.5 lh; (3)升温至75 95。C，滴加縮合剂，滴完继续反应3 6h后降温出料。 上述原料的重量份用量如下碱木质素 20 40 氨基苯磺酸盐 30 90 酚类 20 40 缩合剂 60 120 碱性调节剂 6 10 水 150 250。 所述氨基苯磺酸盐为对氨基苯磺酸钠、二氨基苯磺酸钠、甲基氨基苯磺酸钠中的一种或多种。 所述船类为苯酚、间苯二酚、对苯二酚、混合甲酚、乙酚、双酚A、双酚S、 oc-萘酚、P-萘酚 中的一种或多种。所述缩合剂为甲醛、乙醛、糠醛、多聚甲醛中的一种或多种。所述碱性调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。本专利技术与现有技术相比具有如下优点1. 本专利技术利用酚化反应使碱木质素的分子量和甲氧基含量降低，船羟基含量升高，疏水性增 强和内聚力提高，从而提高其反应活性。2. 本专利技术利用无毒价廉的部分取代苯酚来合成减水分散作用强的新型氨基磺酸盐绿色高效 减水剂，在降低生产成本的同时克服氨基磺酸盐高效减水剂对掺量敏感、泌水率高、混凝土易离 析的缺点，使混凝土具有坍落度大及坍落度经时损失小、保水性能改善、工作性能好和抗压强皮高的特点。3.生产工艺简单，生产原料易得，生产周期短，反应温和，所需设备为常规设备。整个生产 过程无"三废"(鹏、废水、废渣)排放，产品的游离甲醛和苯齡量低，制备工艺是一个清洁化、 环境友好工艺。 具体实駄式实施例l:首先取酸析 质素200§、苯酚200g和水2000g拌匀，用氢氧化钠30g和氢氧化 钾10g将体系pH值调至8.0，边搅拌边加热至90'C，反应1.0h;然后加入氢斌化钠20g，将体系 pH调至10.0,加A^基苯磺酸钠200g、甲基氨基苯磺酸钠100g,在60°。下反应1.011;最后升 温至95。C，滴加甲醛(37%溶液)1000g，滴完继续反应5h后降温出料，得到高效减水剂液体产 品，再经千燥可得粉状产品。实施例2:首先取酸析i^:质素400g、苯酚200g、 a-萘酚100g和水2500g拌匀，用氢氧化钠 60g将体系pH值调至10.0，边搅拌边加热至95。C，反应0.5h;然后加入氢氧化钠30g，将体系pH 调至ll.O，加入二氨基苯磺酸钠900g，在70。C下反应a5h;最后升温至85。C，滴加甲醛(37%溶 液)1000g和多聚甲醛200g，滴完继续反应6h后降温出料，得到高效M7K剂液体产品，再经干燥 可得粉状产品。实施例3:取酸析碱木质素300g、混合甲酚200g、双酚A200g和水1500g拌匀，用氢氧化钠 20g、三乙醇胺20g、 二乙醇胺10g将体系pH值调至9.0，鹏拌边加热至80。C,反应2.0h;然后 加AH乙醇胺30g，将体系pH调至10.0，加入二氨基苯磺酸钠300g、甲基氨基苯磺酸钠200g、 )^S基苯磺酸钠100g，在80。C下反应0.8h;最后升温至95。C，滴加甲醛(37%溶液)200g、乙醛 2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碱木质素改性氨基磺酸盐高效减水剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（１）将碱木质素、酚类和水拌匀后，用碱性调节剂将反应体系的ｐＨ值调至８．０～１０．０，升温至８０～１００℃后反应０．５～２ｈ；（２）用碱性调节剂将ｐＨ值调至９．０～１１．０，加入氨基苯磺酸盐，在６０～８０℃下反应０．５～１ｈ；（３）升温至７５～９５℃，滴加缩合剂，滴完继续反应３～６ｈ后降温出料；上述原料重量份用量如下：碱木质素２０～４０氨基苯磺酸盐３０～９０酚类２０～４０缩合剂６０～１２０碱性调节剂６～１０水１５０～２５０。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邱学青，庞煜霞，欧阳新平，杨东杰，楼宏铭，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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