水泥助磨剂及其用途和基于己内酯精馏副产物的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种水泥助磨剂及其用途和基于己内酯精馏副产物的制作方法，本发明专利技术将己内酯生产过程中产生的低分子量聚己内酯聚合物与无机碱液进行皂化反应，制备得到主要成份为6

【技术实现步骤摘要】
水泥助磨剂及其用途和基于己内酯精馏副产物的制作方法


[0001]本专利技术属于有机化合物
，涉及一种利用己内酯装置副产低分子量聚合物制备助磨剂的方法。

技术介绍

[0002]ε
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己内酯(ε
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CL)是一种用途广泛的化学中间品，主要作为高性能聚合物材料的单体使用。ε
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己内酯自聚制得聚己内酯(PCL)，PCL有良好的热塑性和成型加工性，可制成各种用途的环保塑料制品，也可制成可降解的生物医用材料；ε
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己内酯在多元醇的引发下得到聚己内酯多元醇，聚己内酯多元醇与二异氰酸酯反应可以制备高性能材料聚己内酯型聚氨酯，作为特种的聚氨酯广泛应用在合成革、汽车涂料、鞋底料以及胶黏剂等领域；ε
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己内酯与其他单体如丙交酯或乙交酯共聚得到的共聚物同样是重要的生物高分子材料，可作为手术缝合线、生物降解塑料袋等。
[0003]ε
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己内酯单体的生产技术目前被国外少数几家企业所垄断，国内仅有一家ε
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己内酯单体的工业生产装置。ε
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己内酯的合成工艺分为环己酮和非环己酮路线。环己酮路线又分为过氧酸氧化法、双氧水氧化法和氧气/空气氧化法等。环己酮路线技术进展如下：
[0004]1967年，美国联合碳化物公司采用过氧乙酸氧化环己酮合成ε
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己内酯。以环己酮为原料，无水过氧乙酸的丙酮或者乙酸乙酯溶液为氧化剂，ε
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己内酯收率可达到90％，可实现工业化生产。目前主流工艺均为过氧酸氧化环己酮制备己内酯工艺路线，核心反应为“拜耳威利格”反应。
[0005]湖南聚仁化工新材料科技有限公司是国内首家实现工业化生产的企业，该企业成功开发了首套5000吨/年己内酯单体及聚合物生产装置及相关工业化技术。在生产己内酯过程中会产生少量低分子量聚合物，主体结构是聚6
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羟基己酸，该副产物作为废物不易处理，如何资源化利用低分子量聚合物，化废为宝，具有良好的经济效益和环境效益。
[0006]水泥与混凝土是建筑工程和各种构筑物的基础材料，其用途广、用量大、性能稳定且耐久。我国为全球第一大水泥生产和消费国，现有的水泥生产工艺均为为“两磨一烧”，即生料的粉磨，煅烧和水泥终粉磨。用于粉磨的设备即为辊压机、立磨机及球磨机，水泥生产过程中粉磨工序消耗的电耗很高，导致我国每年水泥生产的能耗很大。西方发达国家的水泥生产过程中，建材助磨剂已经成为水泥等生产中提高粉磨产量效率、降低粉磨电耗、提高水泥强度、改善建材性能、降低生产成本的常规技术。在水泥和其它建材的粉磨工序中加入助磨剂可以防止粉体团聚，提高建材粉磨效率，降低生产过程能耗。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种利用己内酯装置副产低分子量聚合物制备助磨剂的方法，资源化合理利用该低分子量聚合物，同时减少“三废”排放，具有良好的经济效益和环境效益。
[0008]本专利技术的技术方案：
[0009]一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂包括6
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羟基己酸钠。
[0010]一种水泥助磨剂的用途，水泥助磨剂包括6
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羟基己酸钠，所述水泥助磨剂用作水泥的缓凝剂、水泥的抗压强度增强剂。
[0011]一种基于己内酯精馏副产物的水泥助磨剂制作方法，包括如下步骤：
[0012]将己内酯的低分子量聚合物与无机碱溶液进行皂化反应，得到6
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羟基己酸钠的皂化液，通过pH调节剂使得皂化液的pH值控制在7～14即得到水泥助磨剂；皂化液固形物重量含量20％～70％，水重量含量30～80％。
[0013]进一步的改进，所述己内酯的低分子量聚合物为内酯装置在精馏过程中产生的副产物。
[0014]进一步的改进，所述己内酯装置的副产低分子量聚合物中聚6
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羟基己酸重量含量75％～98％，己内酯含量2％～25％，酸值150～300mgKOH/g。
[0015]进一步的改进，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠和氢氧化钾。
[0016]进一步的改进，所述的皂化反应温度为50～140℃；反应压力为绝压0.1MPa～0.4MPa；反应时间2～24小时，优选的，皂化反应温度为95～120℃；反应压力为绝压0.1MPa～0.2MPa；反应时间4～12小时。
[0017]进一步的改进，所述的pH调节剂是为生产己内酯装置的含酸废水废碱焚烧产生的碳酸钠。
[0018]进一步的改进，所述皂化液固性物重量含量35％～50％，水重量含量50％～65％。
[0019]进一步的改进，所述水泥助磨剂中添加有水泥增强剂、消泡剂、水泥促凝剂中的任意一种或多种；消泡剂的添加量为水泥助磨剂重量的0.01
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0.5％；所述水泥增强剂选自醇胺类添加剂、钠盐和/或钙盐添加剂、铵盐、氰胺类添加剂和多元醇醚添加剂中的至少一种；水泥促凝剂选自硝酸钠、硫酸钠、硫氰酸钠、氯化钠、碳酸钠、硝酸铵和硫酸铵中的至少一种，所述皂化反应物与增强剂重量比可以为100：5～30。
[0020]本专利技术还提供一种本专利技术所制备的助磨剂在水泥、水泥混合材或矿产粉磨中的应用。本专利技术的有效效果：
[0021]本专利技术将己内酯装置副产低分子量聚合物进行皂化反应制备羟基羧酸钠，用于制备水泥助磨剂的方法，既可以解决己内酯装置副产低分子量聚合物合理处理的问题，达到清洁环保、实现资源综合利用的目的，还可以提高粉磨过程中物料流动性、降低45微米筛余、提高粉磨所得产物的比表面积，不影响最终水泥的施工性能和力学性能，具有显著的经济效益和社会效益。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0022]图1为PO42.5硅酸盐类水泥在不加入助磨剂进行研磨后的电镜图；
[0023]图2为PO42.5硅酸盐类水泥加入0.04％实施例1中的助磨剂进行研磨后的电镜图，从图中能够看到，水泥浆料分散均匀，未出现团聚的现象，研磨效果好。
[0024]图3为PO42.5硅酸盐类水泥加入0.04％实施例1中的助磨剂进行研磨后的电镜图。
具体实施方式
[0025]以下实施例是对于本专利技术的进一步阐述，但本专利技术不限于此。
[0026]实施例中使用了调节添加剂除特别指明外，均为商购。
[0027]根据本专利技术，助磨剂是本领域技术人员所熟知的，可以以重量比0.01％
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0.3％的内掺量用于水泥熟料、水泥混合材和矿产的粉磨，以提高粉磨的效率以及所得粉磨产品的性能。
[0028]将己内酯装置在精馏过程中会产生低分子量聚合物与NaOH溶液进行皂化反应，低分子量聚合物中聚6
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羟基己酸重量含量93％，己内酯单体含量5％；其中主要成分聚6
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羟基己酸通过皂化反应制备得到6
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羟基己酸钠，含有微量的有机羧酸转变为羧酸钠；皂化反应温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥助磨剂，其特征在于，所述水泥助磨剂包括6
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羟基己酸钠。2.一种水泥助磨剂的用途，其特征在于，水泥助磨剂包括6
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羟基己酸钠，所述水泥助磨剂用作水泥的缓凝剂、水泥的抗压强度增强剂。3.一种基于己内酯精馏副产物的水泥助磨剂制作方法，其特征在于，包括如下步骤：将己内酯的低分子量聚合物与无机碱溶液进行皂化反应，得到6
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羟基己酸钠的皂化液，通过pH调节剂使得皂化液的pH值控制在7～14即得到水泥助磨剂；皂化液固形物重量含量20％～70％，水重量含量30～80％。4.如权利要求3所述的基于己内酯精馏副产物的水泥助磨剂制作方法，其特征在于，所述己内酯的低分子量聚合物为内酯装置在精馏过程中产生的副产物。5.如权利要求3所述的基于己内酯精馏副产物的水泥助磨剂制作方法，其特征在于，所述己内酯装置的副产低分子量聚合物中聚6
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羟基己酸重量含量75％～98％，己内酯含量2％～25％，酸值150～300mgKOH/g。6.如权利要求3所述的基于己内酯精馏副产物的水泥助磨剂制作方法，其特征在于，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠和氢氧化钾...

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟，刘京军，王国兵，王湘杰，李镓豪，彭友智，彭涛，李佳君，
申请(专利权)人：湖南聚仁化工新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：