利用低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法

摘要

利用低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法，涉及生产脂肪族高效减水剂技术领域，包括（1）投料，将水、片碱、焦亚硫酸钠、低含量的五水亚硫酸钠按一定重量比例投入反应釜中,均匀搅拌；（2）磺化，在反应釜中搅拌30分钟，并缓慢滴加的丙酮，反应1小时；（3）缩合，步骤（2）后，滴加丙酮，再滴加含有醛基物质，用4～5h滴毕，然后在90～95摄氏度进行缩合反应1.5～3h。本发明可以使企业降低生产成本，减少资源浪费和降低能源消耗，增加经济效益，便于处理工业垃圾并合理利用，环保，可实现可持续发展，无需外部设备加热，低温、常压生产设备简单工艺便于控制。

权利要求

1.利用低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法，其特征在于：按下列步骤进行；

（1）投料，将重量份300～500的水、10～30的片碱、40～80的焦亚硫酸钠、250～

300低含量的五水亚硫酸钠投入反应釜中,均匀搅拌，温度控制在40～45摄氏度，PH值为

6～7，低含量的五水亚硫酸钠中的五水亚硫酸钠所占的质量百分比为45～55%；

（2）磺化，在反应釜中搅拌30分钟，五水亚硫酸钠完全水解，温度保持40～45摄氏度，并缓慢滴加重量份为45～65的丙酮，反应1小时；

（3）缩合，步骤（2）后，在温度为45～50摄氏度内滴完重量份为45～65的丙酮，并搅拌10分钟后开始滴加重量份为200～330的含有醛基物质，用4～5h滴毕；然后在90～

95摄氏度进行缩合反应1.5～3h；滴加含有醛基物质过程中若发现物料升温较快，及时向反应釜内夹套通入冷却水。

2.根据权利要求1所述的利用低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法，其特征在于：所述的反应釜没有设置外部加热设备。

说明书

利用低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法

技术领域：

[0001] 本发明涉及生产脂肪族高效减水剂技术领域，具体涉及一种利用低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法。背景技术：

[0002] 水泥混凝土外加剂已经成为了现代混凝土材料的基本组成组分。我国合成类混凝土外加剂用量超过了100万吨，在各种化学外加剂中用量最大也是最重要的产品是混凝土减水剂。我国自70年代初期开始萘系高效减水剂合成制造与应用性能的研究，先后研制成功UNF—5，FDN系列的高效减水剂产品

[0003] 我国公开专利CNl050211A(一种油井水泥减阻剂的制造方法)和CN1066448A(磺化丙酮一甲醛缩合物的制造方法)中描述了使用丙酮和甲醛制造用于油井水泥减阻剂的方法。其基本方法为采用亚硫酸钠或焦亚硫酸钠作为磺化剂，采用碱作为催化剂，在水溶液中进行羰基化加成反应。具体操作为秤取焦亚硫酸钠57．0克，溶于120克水中，加入30％的NaOH溶液66ml，甲醛(37％)38ml，加热至66度；再滴入47ml丙酮与100m1甲醛的混合溶液，反应1小时。反应物静置12小时后，在加热至95度，回流反应1小时，将所得的溶液喷雾干燥得到棕黑色的粉末168克。这种方法制备酮一醛缩合物分散剂主要用于钻井降阻剂。欧洲专利EP0163459A(0ilfieldcement)和日本专利昭59-206427(含有酸性基团的脂肪族磺酸盐共聚物)主要是解决在高温下或高盐浓度溶液中保持浆液具有良好分散性的问题。中国专CNll28013A(酮一醛缩合和共聚合产物的接枝聚合物)中详细介绍了各种酮类和醛类单体的缩合物，并进行了接枝改性处理。CNl634794A(脂肪族磺酸盐高效减水剂及制备方法)采用含羰基的酮类化合物和醛类作为缩合单体，以亚硫酸盐为磺化剂，在碱性水溶液中进行缩合反应。所制造的脂肪族磺酸盐缩合物可作为水泥混凝土的高效减水剂。CN101186459A公开了一种使用含有质量百分比为60～80%亚硫酸钠的工业副产品来生产脂肪族高效减水剂的方法，降低了生产成本。但上述公开的所有生产脂肪族高效减水剂的方法都有一个共同特点就是同为采用亚硫酸钠含量较高的亚硫酸钠组合物，甚至纯净的亚硫酸钠，上述公开的专利中也都公开了对在生产的过程中需要对其加热，这样就得给反应釜添加加热设备，从而增加了生产设备的体积，不便于控制，成本也叫高。现有技术中也能实现使用高含量的亚硫酸钠组合物作为原料，在无热源的条件下生产脂肪族高效减水剂，但当使用含量较低的亚硫酸钠组合物，由于起始的温度低，而且亚硫酸钠的含量较低，使得反应无法进行。低含量的五水亚硫酸钠作为工业副产品，常常作为工业垃圾处理掉，处理也需要相应的资金及设备设备，而且浪费资源和能源，因此解决使用低含量的五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂是个十分必要的问题，对企业降低生产成本，减少资源浪费和降低能源消耗，增加经济效益，处理工业垃圾并合理利用都有很重要的意义。
发明内容：

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种在无热源的情况下，可以降低生产成本，增加经济效益，利用副产品低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法。

[0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

[0006] 利用低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法，其特征在于：按下列步骤进行；

[0007] （1）投料，将重量份300～500的水、10～30的片碱、40～80的焦亚硫酸钠、250～300低含量的五水亚硫酸钠投入反应釜中,均匀搅拌，温度控制在40～45摄氏度，PH值为
6～7；

[0008] （2）磺化，在反应釜中搅拌30分钟，五水亚硫酸钠完全水解，温度保持40～45摄氏度，并缓慢滴加重量份为45～65的丙酮，反应1小时；

[0009] （3）缩合，步骤（2）后，在温度为45～50摄氏度内滴完重量份为45～65的丙酮，并搅拌10分钟后开始滴加重量份为200～330的含有醛基物质，用4～5h滴毕，然后在90～95摄氏度进行缩合反应1.5～3h，滴加含有醛基物质过程中若发现物料升温较快，及时向反应釜内夹套通入冷却水。

[0010] 所述的低含量五水亚硫酸钠中的五水亚硫酸钠所占的质量百分比为45～55%。

[0011] 所述的反应釜没有设置外部加热设备。

[0012] 本发明使用含有结晶水低含量的五水亚硫酸钠取代高浓度的亚硫酸钠作为制作生产脂肪族高效减水剂的原料，由于五水亚硫酸钠本身溶于水时会吸收热量，从而导致起始反应温度更低。加入的片碱溶于水后可以放出大量的热量，可以使整个溶液温度迅速升高，使得低含量的亚硫酸钠溶液与焦亚硫酸钠在无外部加热设备的条件下发生反应，而且片碱溶于水后可以调节溶液的PH值，使得反应在最适合的PH值下进行，并在醛基物质和丙酮的作用下制作成脂肪族高效减水剂。

[0013] 本发明的有益效果是：本发明可以使企业降低生产成本，减少资源浪费和降低能源消耗，增加经济效益，便于处理工业垃圾并合理利用，环保，可实现可持续发展，无需外部设备加热，低温、常压生产设备简单工艺便于控制。具体实施方式：

[0014] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

[0015] 具体实施例一：

[0016] 利用低含量五水亚硫酸钠生产脂肪族高效减水剂的方法，按下列步骤进行；投料，