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聚羧酸系减水剂PK萘系减水剂 2013-4-27 徐喜喜 PK1：原料选取之聚羧酸系 聚羧酸系由一下原料合成： （1）烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)，化学结构式：CH2=CHCH20 (CH2CH20)n H)。 （2）过硫酸铵(AIS)，分子式(NI-I4)2S208，分子量228．2，性状： 白色晶体，有一定的氧化性。 （3）过硫酸钾，分子式K2S208， 分子量270，无机化合物，白色结晶，无气味，有潮解性，助燃，具刺激性。 （4）马来酸酐，分子式CHCOOCOCH；分子量98， 无色针状结晶。 （5）烯丙基磺酸钠(SAS)， 分子量144； 结构式：CH2=CH—CH2一SO3Na； 白色固体粉末。 （6）甲基丙烯磺酸钠(SMAS)，工业品，分子结构式：CH2C(CH3)CH2SO3Na，分子量158， 白色片状晶体。 （7）甲基丙烯酸(MAA)，分析纯，无色液体，分子式：C4H60，分子量86，凝固点≥12．5C。 （8）丙烯酸(从)，分子式：C3H4O2， 分子量72，含量≥99．0%，无色液体，有刺激性气味。 PK1.1：原料选取之奈系 萘系以工业萘、硫酸、甲醛、烧碱为原料 1.工业萘：白色或微红、微黄色片状结晶, 有特殊气味,容易挥发 2.硫酸： 硫酸具有极高的腐蚀性，对建材，对环境都有危害 3.甲醛：有强烈刺激型气味的气体，对身体，对环境有严重污染 4.烧碱：常温下白色晶体，具有强腐蚀性，其中的氯化钠与硫酸反应剩下的氯离子会腐蚀建材。 原料小结 聚羧酸系选料温和，符合国家环保要求，便于后期的生产，使用，无污染，无残渣。 萘系的基本选料每一样都是具有一定腐蚀性的，也会在选用是就污染整个生产流程，进而决定成品的危害性和环境破坏性。最终合成物中的硫酸钠：在冬季施工时会结晶析出，混凝土长龄期强度的下降，有引起碱骨料反应的危险。进而影响工程质量。 PK2：生产工艺之聚羧酸系 合成工艺简图： 酯化反应 →→ 聚合反应 →→ 中和反应 →→ 母液 →→ 成品 （1）酯化反应（制备大单体）：计量聚乙二醇，将其在水浴中溶化，加入反应槽内，同时加入甲基丙烯酸，以及小料1份（对苯二酚和吩噻嗪比例为5：1），升温至90℃，加入浓硫酸（作为催化剂），继续升温至120℃，保持4.5h，后充氮气2小时，（6㎡/时，每30分钟充1瓶，共4瓶），反应完成，得到减水剂中间大分子单体聚乙二醇单甲基丙烯酸酯和水。（经减压 →蒸馏 →脱水，酸化反应更为完全）。 （2）聚合反应：采用过硫酸铵引发、水溶液聚合法。计量酯化产物即聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，丙烯酸，分子量调节剂十二烷基硫醇，配以去离子水，泵入滴定罐A备用，是为A料。计量过硫酸铵，配以去离子水，泵入滴定罐B备用，是为B料。加去离子水入反应槽，升温至85℃，同时滴定A、B料。A料3小时滴定完，B料3.5小时滴定完，保温1.5小时。（温度控制：90±2℃）。 （3）中和反应，（是中和上面酯化反应之中使用的浓硫酸催化剂），将反应好的聚合物降温至50℃以下，边搅拌边加入纯碱，等到PH值为7左右，反应完成，得到聚羧酸减水剂母液。 PK2.1：生产工艺之萘系 (1) 磺化工序： 磺化的目的是取代芳香核上的氢而形成(-SO3H)磺的分基，磺化后，在萘核上原来与碳原子相连的一个氢原子对磺酸基所取代而形成磺酸衍生物。萘的磺化为可逆反应，依磺酸基进入的位置可分α-萘磺酸和β-萘磺酸两种产物，而我们所要求的目的产物是β-萘磺酸，但β位电子之密度较稀不易磺化，故采用低温磺化，磺化产物也比较稳定，其反应式如下： SO3H + H2SO4 160 + H2O (18.4%) SO3H + H2O (81.6%) 　　　萘磺酸的缩合是发生在萘异核上的，是使异核的三个α位，通过次甲基连接起来而生成缩合物，磺化反应尽量生成β-萘磺酸，倘若温度过高或局部过热都会导致多磺酸和二磺酸的生成，这样会对缩合工序不利，应避免。 (2) 水解工序 在磺化过程要不可避免的生成一些 α-萘磺酸，它的存在将不利于缩合反应，由于α位活性较大，利用水解反应，可将α-萘磺酸除去。 反应式如下： SO3H + H2O 115～120℃ + H2SO4 PK2.2：生产工艺之萘系 (3).缩合工序 β-萘磺酸和甲醛在酸作催化剂的条件下可发生缩合反应。首先生成不同程度的低聚物，然后逐渐缩合成的分子化合物，这是合成高效减水剂的关键工序，