一种多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法技术

本发明专利技术涉及一种多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法。本发明专利技术聚醚聚羧酸型高效减水剂是由芳酮基烯烃、含双键大单体、小分子单体进行自由基聚合制得，芳酮基烯烃是由多乙苯磺酸与不饱和酰化物用双功能分子筛封装催化剂催化酰化制得，双功能分子筛封装催化剂是由偏铝酸钠、氢氧化钠、改性二氧化硅、N,N,N

【技术实现步骤摘要】
一种多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法


[0001]本专利技术属于建筑外加剂
，具体涉及一种多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法。

技术介绍

[0002]乙苯是一种重要的石油化工基础原料，主要采用高纯度乙烯与苯催化烷基化反应合成，是生产苯乙烯的主要原料。苯与乙烯选择性烷基化反应生成乙苯外，还会发生很多副反应，生成多乙苯(二乙苯至六乙苯)、二苯基乙烷、二苯基甲烷等多种高沸点的副产物残留在精馏塔塔底，乙苯塔底残留的多乙苯塔底高沸物的平均分子质量为180～210，因多乙苯塔底高沸物的成份复杂，目前，多乙苯塔底高沸物大部分作为燃料油直接使用，但其燃烧产物会造成较严重的环境污染，不符合绿色化工的生产要求，还有少部分多乙苯塔底高沸物送焦化装置进行加工处理，但其焦化成本高、资源利用率低。因此，开展多乙苯塔底高沸物资源化利用研究具有重要的现实意义，是乙苯
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苯乙烯大项目投产的重要保障技术之一，同时带来较好的经济和环境效益。
[0003]中国专利CN11701096A及CN1310051A专利公开了一种多乙苯气相烷基化转移的方法及其催化剂，但是该催化剂活性较低，烷基转移反应中苯的用量较大、产品杂质含量高，另外，该方法多乙苯转化为乙苯这个过程的能耗较多，工业化成本较高，应用较为困难。因此，多乙苯塔底高沸物的资源化处理是亟待解决的一大难题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法。该方法以多乙苯塔底高沸物为原料，经磺化、酰基化、自由基聚合等步骤制备聚醚聚羧酸型高效减水剂分子，同时具备空间位阻作用和静电斥力作用，在建筑领域得到实际应用，在实现乙苯塔底高沸物的资源化处理上具有重要的意义。本专利技术制备的聚醚聚羧酸型高效减水剂具有提高减水剂减水率和对混凝土和易性等优点，具有良好的工业应用前景。
[0005]本专利技术采取的技术方案具体如下：
[0006]一种多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤a)多乙苯磺酸制备：室温下，将多乙苯塔底高沸物和磺化剂加入反应釜中，在70～150℃反应2～12h后，静置分层，收集下层液体，得多乙苯磺酸；
[0008]步骤b)芳酮基烯烃制备：室温下，将多乙苯磺酸、不饱和酰化物、双功能分子筛封装催化剂加入到反应釜中，400～800W微波50～80℃下反应0.5～3h后，过滤得芳酮基烯烃；
[0009]所述双功能分子筛封装催化剂制备：室温下，将偏铝酸钠、氢氧化钠、改性二氧化硅、N,N,N
‑
三甲基
‑1‑
金刚烷胺、碳纳米管、(2,2'
‑
联吡啶)二碘化镍加入到反应釜中，400～800W微波80～120℃下反应3～5d，降至室温后过滤，用去离子水洗涤滤饼至滤液pH为7
±
0.1，60～90℃干燥12～24h，得SSZ
‑
13分子筛封装镍前驱体，将该前驱体置于含有水蒸气和
臭氧的流速为50～100mL
·
min
‑1的空气流中，在50～120℃下处理6～10h，得所述双功能分子筛封装催化剂；
[0010]步骤c)聚醚聚羧酸型高效减水剂制备：室温下，将上述芳酮基烯烃、双功能分子筛封装催化剂、含双键大单体、小分子单体、有机引发剂和有机溶剂加入到反应釜中，N2气氛、400～800W微波、60～80℃下反应0.5～3h，反应后用20～50wt.％NaOH水溶液调节pH至7
±
0.1后，离心分离，得多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂。
[0011]进一步技术方案如下：
[0012]所述多乙苯磺酸制备过程中，多乙苯塔底高沸物、磺化剂的质量比为(0.8～2):1；
[0013]所述芳酮基烯烃制备过程中，多乙苯磺酸、不饱和酰化物、双功能分子筛封装催化剂的质量比为(10～20):(1～5):1；
[0014]所述双功能分子筛封装催化剂制备过程中，氢氧化钠、改性二氧化硅、N,N,N
‑
三甲基
‑1‑
金刚烷胺、碳纳米管、(2,2'
‑
联吡啶)二碘化镍、偏铝酸钠的质量比为(10～20):(5～30):(10～25):(5～10):(1～5):1；
[0015]所述聚醚聚羧酸型高效减水剂制备过程中，芳酮基烯烃、含双键大单体、小分子单体、双功能分子筛封装催化剂、有机溶剂、有机引发剂的质量比为(500～1000):(1000～2000):(500～1000):(50～100):(500～1000):1。
[0016]进一步技术方案：所述改性二氧化硅制备：室温下，将气相二氧化硅和去离子水加入到反应釜中，70～90℃反应0.5～2h后，加入有机硅烷甲醇溶液，继续反应6～10h后，过滤，滤饼用乙醇洗涤后，60～90℃干燥12～24h，得所述改性二氧化硅；所述改性二氧化硅制备过程中，去离子水、有机硅烷、甲醇、乙醇、气相二氧化硅的质量比为(50～80):(0.05～0.2):(5～10):(80～100):1。
[0017]进一步技术方案：所述的磺化剂为98wt.％浓硫酸或发烟硫酸。
[0018]进一步技术方案：所述不饱和酰化物为丙烯酰氯或正辛烯琥珀酸酐或丙烯酸甲酯。
[0019]进一步技术方案：所述的含双键大单体为甲基丙烯酸聚氧乙烯醚或乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚，所述的小分子单体为甲基丙烯酸或甲基丙烯磺酸钠，所述的有机引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯或偶氮二异庚腈，所述的有机溶剂为四氢呋喃或甲苯。
[0020]进一步技术方案：所述的空气流中的水蒸气含量为100～500ppm、臭氧的浓度为10～50mg
·
L
‑1。
[0021]进一步技术方案：所述芳酮基烯烃制备过程中获得的滤饼用丙酮洗涤，60～90℃干燥12～24h后，得双功能回用分子筛封装催化剂，所述丙酮与双功能分子筛封装催化剂的质量比为(80～100):1。
[0022]进一步技术方案：所述的有机硅烷为N
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[3
‑
(三甲氧基甲硅基)丙基]苯胺或乙烯基三乙氧基硅烷。
[0023]本专利技术的第二目的就是提供一种利用所述的多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法而获得的聚醚聚羧酸型高效减水剂。
[0024]本专利技术取得的技术效果为：
[0025](1)众所周知，减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。减水剂掺入混凝土中，能够破坏水泥浆中水泥颗粒的絮凝结构，从而释
放絮凝结构中的自由水，起到分散作用，改善混凝土的和易性。本专利技术从多乙苯塔底高沸物的资源化利用出发，通过多乙苯塔底高沸物进行磺化得到多乙苯磺酸，通过硅源改性、引入介孔模板和原位封装等技术，将(2,2'
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联吡啶)二碘化镍原位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法，包括以下步骤：步骤a)多乙苯磺酸制备：室温下，将多乙苯塔底高沸物和磺化剂加入反应釜中，在70～150℃反应2～12h后，静置分层，收集下层液体，得多乙苯磺酸；步骤b)芳酮基烯烃制备：室温下，将多乙苯磺酸、不饱和酰化物、双功能分子筛封装催化剂加入到反应釜中，400～800W微波50～80℃下反应0.5～3h后，过滤得芳酮基烯烃；所述双功能分子筛封装催化剂制备：室温下，将偏铝酸钠、氢氧化钠、改性二氧化硅、N,N,N
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三甲基
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金刚烷胺、碳纳米管、(2,2'
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联吡啶)二碘化镍加入到反应釜中，400～800W微波80～120℃下反应3～5d，降至室温后过滤，用去离子水洗涤滤饼至滤液pH为7
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0.1，60～90℃干燥12～24h，得SSZ
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13分子筛封装镍前驱体，将该前驱体置于含有水蒸气和臭氧的流速为50～100mL
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‑1的空气流中，在50～120℃下处理6～10h，得所述双功能分子筛封装催化剂；步骤c)聚醚聚羧酸型高效减水剂制备：室温下，将上述芳酮基烯烃、双功能分子筛封装催化剂、含双键大单体、小分子单体、有机引发剂和有机溶剂加入到反应釜中，N2气氛、400～800W微波、60～80℃下反应0.5～3h，反应后用20～50wt.％NaOH水溶液调节pH至7
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0.1后，离心分离，得多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂。2.如权利要求1所述的多乙苯塔底高沸物制备聚醚聚羧酸型高效减水剂的方法，其特征在于：所述多乙苯磺酸制备过程中，多乙苯塔底高沸物、磺化剂的质量比为(0.8～2):1；所述芳酮基烯烃制备过程中，多乙苯磺酸、不饱和酰化物、双功能分子筛封装催化剂的质量比为(10～20):(1～5):1；所述双功能分子筛封装催化剂制备过程中，氢氧化钠、改性二氧化硅、N,N,N
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三甲基
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金刚烷胺、碳纳米管、(2,2'
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联吡啶)二碘化镍、偏铝酸钠的质量比为(10～20):(5～30):(10～25):(5～10):(1～5):1；所述聚醚聚羧酸型高效减水剂制备过程中，芳酮基...

【专利技术属性】
技术研发人员：周钰明，唐晓伟，鲍杰华，石旵东，葛素娟，肖海平，邱磊，杨森，王润东，黄镜怡，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：