一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑的製作方法

2023-10-05 20:02:59

一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑的製作方法
【專利摘要】本發明通過將廢舊聚苯乙烯溶於工業萘中，然後加入濃硫酸將兩者同時進行磺化，依次進行水解、縮合和中和，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系複合減水劑。本發明所述方法避免了使用有機溶劑，聚苯乙烯的磺化反應與萘的磺化同時進行，不需要對溶劑進行後續處理，大大簡化了生產工藝，降低了生產成本，同時很好的解決了廢舊聚苯乙烯的再利用問題。
【專利說明】一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑
【技術領域】
[0001]本發明屬於建築材料中混凝土外加劑【技術領域】，具體涉及萘系高效減水劑的製備方法。
【背景技術】
[0002]混凝土外加劑是現代混凝土必不可少的組份之一，其中減水劑是應用最為廣泛的一種外加劑。混凝土中摻入減水劑後，可以改善混凝土的和易性、提高混凝土強度、節約水泥。在眾多減水劑中，萘系高效減水劑是目前國內市場主要產品之一。但是由於萘系高效減水劑價格受主要原料工業萘的價格波動影響較大，合成過程中要使用甲醛，對生產的環保要求較高等問題，加之聚羧酸高性能減水劑的快速發展，在近年國內外加劑市場所佔比重逐漸下降。由於萘系高效減水劑在國內應用時間較長，合成工藝及使用經驗成熟，在很多方面但時間無法被其它外加劑完全取代，因此人們一直致力於萘性高效減水劑的改性研究，目的就是為了進一步降低成本，提高性能，減少生產和使用過程對環境的影響。
[0003]眾所周知，廢棄塑料造成的「白色汙染」越來越嚴重，其中廢舊聚苯乙烯塑料佔廢舊塑料30%，由於其耐老化，抗腐蝕，無法自然降解的特點，對環境造成極大汙染。針對這一問題，人們嘗試了很多方法對廢舊聚苯乙烯加以回收利用，其中利用廢舊聚苯乙烯磺化製備減水劑是一種很有應用前景的方法，由於混凝土是世界上使用量最大的人造材料，將廢棄聚苯乙烯用於混凝土可以大量減小其對於環境的汙染。中國專利ZL01103192和ZL01103534介紹了通過復配的方式製備具有緩凝和早強性能的改性廢舊苯乙烯複合減水劑。目前，將廢舊苯乙烯用作減水劑都要先將聚苯乙烯進行磺化處理，得到水溶性的聚苯乙烯磺酸鈉，這一過程都需要將聚苯乙烯溶於環己烷、苯等有機溶劑中，磺化結束後還需回收溶劑，工藝複雜，成本高，限制了廢舊聚苯乙烯在減水劑中的應用。

【發明內容】

[0004]本發明通過將廢舊聚苯乙烯溶於工業萘中，然後加入濃硫酸將兩者同時進行磺化，依次進行水解、縮合和中和，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系複合減水劑。本發明所述方法避免了使用有機溶劑，聚苯乙烯的磺化反應與萘的磺化同時進行，不需要對溶劑進行後續處理，大大簡化了生產工藝，降低了生產成本，同時很好的解決了廢舊聚苯乙烯的再利用問題。
[0005]本發明所述的一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑，其特徵在於合成萘系減水劑時，將一定質量的廢舊聚苯乙烯溶於工業萘，二者同時進行磺化，然後依次進行水解，縮合及中和工藝，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑。
[0006]所述的一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑製備過程，其特徵在於合成萘系減水劑時將佔工業萘質量f 10%的廢舊聚苯乙烯加入到反應釜中，二者同時進行磺化，然後依次進行水解，縮合及中和工藝，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑。
[0007] 所述的一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑製備過程，其特徵在於合成萘系減水劑時將佔工業萘質量2~4%的廢舊聚苯乙烯加入到反應釜中，二者同時進行磺化，然後依次進行水解，縮合及中和工藝，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑。
[0008]所述的一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑製備過程，其特徵在於合成萘系減水劑時將佔工業萘質量2~4%的廢舊聚苯乙烯加入到反應釜中，二者同時進行磺化，然後依次進行水解，縮合及中和工藝，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑。所述的一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑製備過程，其特徵在於磺化加入濃硫酸量除正常萘系減水劑製備所需濃硫酸用量以外，還應多加入與廢舊聚苯乙烯相同質量的濃硫酸。
[0009]本發明所述的一種廢舊聚苯乙烯改性萘性減水劑，利用了聚苯乙烯溶於工業萘，同時將二者進行磺化，在製備萘系減水劑的同時，也成了具有減水作用的水溶性聚苯乙烯磺酸鈉，較好地解決了廢舊聚苯乙烯的環境汙染問題，同時也降低了萘系高效減水劑的成本，具有很好的應用前景。
[0010]實施方案
實施例1廢舊聚苯乙烯改性萘性減水劑的製備
將9kg工業萘和0.27kg廢舊聚苯乙烯加入到反應釜中，加熱到160°C，向反應釜中滴加7.27kg濃硫酸，30分鐘加完，在16(Tl65°C保溫3小時，然後降溫到120°C，加入Ikg水水解30分鐘，體系溫度降到95°C，滴加6.3kg甲醛，2小時加完，溫度控制在110°C以下，加完甲醛後，繼續保持溫度在95~105°C 3小時，反應結束後加鹼中和至中性，加水調節固含量到40%，即得到廢舊聚苯乙烯改性萘性減水劑。
[0011]實施例2萘性減水劑對比樣品的製備
將9kg工業萘加入到反應釜中，加熱到160°C，向反應釜中滴加7 kg濃硫酸，30分鐘加完，在16(Tl65°C保溫3小時，然後降溫到120°C，加入Ikg水水解30分鐘，體系溫度降到95°C，滴加6.3kg甲醛，2小時加完，溫度控制在110°C以下，加完甲醛後，繼續保持溫度在95^105°C 3小時，反應結束後加鹼中和至中性，加水調節固含量到40%，即得到萘性減水劑對比樣品。
[0012]對以上2個實施例製備樣品分別進行以下實驗:
實驗1:本發明產品與未改性萘系減水劑淨漿實驗對比(GBT8077-2000)。
[0013]本實驗水泥為冀東42.5水泥300g，水87g，減水劑折固摻量為水泥質量的2%，具體實驗數據結果如表1所示。
[0014]表1水泥淨漿實驗
【權利要求】
1.一種廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑，其特徵在於合成萘系減水劑時，將一定質量的廢舊聚苯乙烯溶於工業萘，二者同時進行磺化，然後依次進行水解，縮合及中和工藝，得到廢舊聚本乙稀改性奈系減水劑。
2.根據權利要求1所述的廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑製備過程，其特徵在於合成萘系減水劑時將佔工業萘質量廣10%的廢舊聚苯乙烯加入到反應釜中，二者同時進行磺化，然後依次進行水解，縮合及中和工藝，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑。
3.根據權利要求1和2所述的廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑製備過程，其特徵在於合成萘系減水劑時將佔工業萘質量21%的廢舊聚苯乙烯加入到反應釜中，二者同時進行磺化，然後依次進行水解，縮合及中和工藝，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑。
4.根據權利要求1所述的廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑製備過程，其特徵在於合成萘系減水劑時將佔工業萘質量21%的廢舊聚苯乙烯加入到反應釜中，二者同時進行磺化，然後依次進行水解，縮合及中和工藝，得到廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑。
5.根據權利要求1所述的廢舊聚苯乙烯改性萘系減水劑製備過程，其特徵在於磺化加入濃硫酸量除 正常萘系減水劑製備所需濃硫酸用量以外，還應多加入與廢舊聚苯乙烯相同質量的濃硫酸。
【文檔編號】C04B24/26GK103910505SQ201310721080
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】王立巍 申請人:王立巍