CN106188455A - 一种双酚a聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法 - Google Patents

一种双酚a聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，包括如下步骤：①向反应釜中投入一定比例的苯酚、双酚A聚氧乙烯醚、对氨基苯磺酸钠及去离子水，在常温状态下充分搅拌，使反应体系均一透明；②升温至55‑65℃，用NaOH将反应体系调整为碱性状态，控制PH值在9.00‑13.00；③继续升温至80℃时，保持匀速向反应体系中滴加甲醛水溶液，滴加时间为2‑4小时，滴加过程中保持温度为80‑90℃；④最后在80‑100℃保温反应3‑5小时，降温至40℃以下出料即得。采用该工艺制备的改性氨基磺酸盐减水剂有效地解决了氨基磺酸盐减水剂单独使用时，容易造成新拌混凝土泌水、板结的问题，大大的提高了产品应用的广泛性，单独直接使用时也表现出产品很高的减水率。

Description

一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法
一、技术领域
本发明属于减水剂合成技术领域，具体涉及一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法。
二、背景技术
氨基磺酸盐减水剂是很重要的一类混凝土高效减水剂。其分子结构为单环芳烃型，长支链短主链，极性较强。这种减水剂具有减水率高、分散性好、缓凝作用较强、坍落度损失小等特点，生产工艺简单，在国内应用比较广泛。但其掺量较为敏感，掺量低时容易出现减水率小，坍落度小；掺量高时容易产生泌水，影响混凝土的均一性。特别是单独使用时容易造成新拌混凝土泌水、板结的问题，降低了产品应用的广泛性，通常都是复配使用。常规合成氨基磺酸盐高效减水剂的主要原料为苯酚、氨基磺酸钠和甲醛，因此国内外在研究改性氨基磺酸盐高效减水剂方面所做的工作中，主要通过引入除上述三种原料以外的第四单体，对分子结构进行改性。专利公开号为CN104961375A中提到引入含羧基物质如水杨酸等，主要是降低了其生产和使用成本；专利公开号为CN104844053A中提到采用二萘酚的废液，对分子结构进行改性，主要是为了解决了二萘酚废液的排放问题；专利公开号为CN102432218A中提到对氨基磺酸盐进行改性，主要也是为了降低成本。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，采用该工艺制备的改性氨基磺酸盐减水剂能有效地解决现有产品应用中的诸多问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：该方法包括如下步骤：
①向反应釜中投入一定比例的苯酚、双酚A聚氧乙烯醚、对氨基苯磺酸钠及去离子水，在常温状态下充分搅拌，使反应体系均一透明；
②升温至55-65℃，用NaOH将反应体系调整为碱性状态，控制PH值在9.00-13.00；
③继续升温至80℃时，保持匀速向反应体系中滴加甲醛水溶液，滴加时间为2-4小时，滴加过程中保持温度为80-90℃；
④最后在80-100℃保温反应3-5小时，降温至40℃以下出料即得。
上述双酚A聚氧乙烯醚的合度为6-40，优选聚合度为8-14。
上述反应体系的PH值控制在9.50-10.50。
上述滴加甲醛过程中保持温度及保温反应温度均为90-95℃。
上述苯酚：双酚A聚氧乙烯醚：对氨基苯磺酸钠：去离子水=1:0.02-0.2:0.4-0.8:7.8-31，上述比例为摩尔比。
上述甲醛溶液中甲醛质量分数为30%-50%；苯酚：甲醛溶液=1:0.6-1.5，上述比例为质量比。
上述苯酚：氢氧化钠=1:0.1-0.15，上述比例为摩尔比。
采用该工艺制备的改性氨基磺酸盐减水剂有效地解决了其单独使用时，容易造成新拌混凝土泌水、板结的问题，大大的提高了产品应用的广泛性，单独直接使用时也表现出产品很高的减水率。
本发明具有如下优点：
（1）通过引入第四单体双酚A聚氧乙烯醚，解决了氨基磺酸盐减水剂掺量敏感性的问题，提高了产品使用掺量的宽容度。
（2）通过引入第四单体双酚A聚氧乙烯醚，解决了氨基磺酸盐减水剂单独使用时容易造成新拌混凝土泌水、板结的问题，大大的提高了产品应用的广泛性，单独直接使用时也表现出产品很高的减水率。
（3）通过引入第四单体双酚A聚氧乙烯醚，使甲醛反应的更加充分，降低了甲醛在产品中的残留量，实现了产品的绿色化。
四、具体实施方式
实施例1：
向2L反应釜中投入苯酚107.3g、双酚A聚氧乙烯（10）醚25.8g、对氨基苯磺酸钠161.4g和去离子水506.4g，在常温状态下搅拌20分钟，反应釜内呈现为无色透明液体。反应釜加热，升温至55℃，向反应釜内加入NaOH固体粉末11.1g，将反应体系调整为碱性状态，此时反应体系的PH值为10.15。继续升温当温度达到80℃时，保持1.5g/min匀速向反应体系中滴加甲醛水溶液，2小时滴加完甲醛188.9g，滴加过程中保持温度为80-90℃。最后在88-90℃保温反应3小时，降温至40℃出料，产品含固量为37%。
实施例2：
向2L反应釜中投入苯酚107.3g、双酚A聚氧乙烯（15）醚62.3g、对氨基苯磺酸钠207.8g和去离子水438.8g，在常温状态下搅拌30分钟，反应釜内呈现为无色透明液体。反应釜加热，升温至60℃，向反应釜内加入NaOH固体粉末15.9g，将反应体系调整为碱性状态，此时反应体系的PH值为10.95。继续升温当温度达到80℃时，保持1.5g/min匀速向反应体系中滴加甲醛水溶液， 2.5小时滴加完甲醛243.2g，滴加过程中保持温度为80-90℃。最后在88-90℃保温反应3.5小时，降温至40℃出料，产品含固量为50%。
实施例3：
向2L反应釜中投入苯酚98g、双酚A聚氧乙烯（9）醚21.7g、对氨基苯磺酸钠132.1g和去离子水164g，在常温状态下搅拌20分钟，反应釜内呈现为无色透明液体。反应釜加热，升温至55℃，向反应釜内加入NaOH固体粉末4.9g，将反应体系调整为碱性状态，此时反应体系的PH值为10.28。继续升温当温度达到80℃时，保持1g/min匀速向反应体系中滴加甲醛水溶液，2小时滴加完甲醛水溶液119.8g，滴加过程中保持温度为80-90℃。最后在88-90℃保温反应3小时，降温至40℃出料，产品含固量为45%。
实施例4：
向2L反应釜中投入苯酚115g、双酚A聚氧乙烯（12）醚55.8g、对氨基苯磺酸钠183.1g和去离子水402g，在常温状态下搅拌20分钟，反应釜内呈现为无色透明液体。反应釜加热，升温至55℃，向反应釜内加入NaOH固体粉末6.1g，将反应体系调整为碱性状态，此时反应体系的PH值为10.44。继续升温当温度达到80℃时，保持1g/min匀速向反应体系中滴加甲醛水溶液，1小时56分滴加完甲醛106g，滴加过程中保持温度为80-90℃。最后在88-90℃保温反应3小时，降温至40℃出料，产品含固量为48%。
实施例5：
向2L反应釜中投入苯酚106g、双酚A聚氧乙烯（11）醚142.4g、对氨基苯磺酸钠110.1g和去离子水341.3g，在常温状态下搅拌20分钟，反应釜内呈现为无色透明液体。反应釜加热，升温至55℃，向反应釜内加入NaOH固体粉末6.2g，将反应体系调整为碱性状态，此时反应体系的PH值为10.38。继续升温当温度达到80℃时，保持1.1g/min匀速向反应体系中滴加甲醛水溶液，2小时滴加完甲醛132g，滴加过程中保持温度为80-90℃。最后在88-90℃保温反应3小时，降温至40℃出料，产品含固量为49%。

Claims (10)

1.一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，包括如下步骤：
①向反应釜中投入一定比例的苯酚、双酚A聚氧乙烯醚、对氨基苯磺酸钠及去离子水，在常温状态下充分搅拌，使反应体系均一透明；
②升温至55-65℃，用NaOH将反应体系调整为碱性状态，控制PH值在9.00-13.00；
③继续升温至80℃时，保持匀速向反应体系中滴加甲醛水溶液，滴加时间为2-4小时，滴加过程中保持温度为80-90℃；
④最后在80-100℃保温反应3-5小时，降温至40℃以下出料即得。
2.根据权利要求1所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述双酚A聚氧乙烯醚的合度为6-40。
3.根据权利要求1或2所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述双酚A聚氧乙烯醚的合度为8-14。
4.根据权利要求1或2所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述反应体系的PH值控制在9.50-10.50。
5.根据权利要求1或2所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述滴加甲醛过程中保持温度及保温反应温度均为90-95℃。
6.根据权利要求1或2所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述苯酚：双酚A聚氧乙烯醚：对氨基苯磺酸钠：去离子水=1:0.02-0.2:0.4-0.8:7.8-31，上述比例为摩尔比。
7.根据权利要求1或2所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述甲醛溶液中甲醛质量分数为30%-50%。
8.根据权利要求1或2所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述苯酚：甲醛溶液=1:0.6-1.5，上述比例为质量比。
9.根据权利要求1或2所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述苯酚：氢氧化钠=1:0.1-0.15，上述比例为摩尔比。
10.根据权利要求1或2所述的一种双酚A聚氧乙烯醚改性氨基磺酸盐减水剂的合成方法，其特征是：所述在常温状态下搅拌时间为20-30分钟。
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