利用2_萘酚废水浓缩黑液合成高效减水剂的工艺研究

关键词： 废水； 高效减水剂 ’( 萘酚； 中图分类号： <=1’06!9’6’ 文献标识码： > 文章编号： （’!!1 ） %!!%(3!’? %%(!!!0(!)
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引
言
料未见报道。 本文研究了以 ’(萘酚废水处理反萃取工序中产 生的 “黑液” 为原料生产高效减水剂的可行性。选择总酸度、 通过正交试验， 得出了最佳的生 物料比、 缩合时间 ) 个因素， 产工艺条件。
聚合工艺、 自由基引发剂用量和有机硅偶联剂及交联剂、 催化剂等因素对 共 聚 物 膜 的 疏 水 性 （水 接 触 角 和 吸 水 率 ） 、 表面硬度 及其光泽透明性都有显著影响。含氟丙烯酸酯类单体改性苯丙共聚物具有较高的粘结强度、 表面硬度、 耐磨性和耐洗刷性。
关键词： 表面处理； 含氟丙烯酸酯； 苯丙共聚物； 表面性能 中图分类号： 56.%& ， 572.8/(.) 文献标识码： 9 文章编号： （#&&2 ） /&&/$-&#: //$&&/&$&%
佳工艺条件。结果表明： 在总酸度为 )!# 的条件下， 加入甲醛量为萘磺酸量的 !6" 倍 （摩尔比） ， 缩合反应 9 2 ， 再加入中 冷却过滤去除无机盐后， 可制得高效减水剂。经检测， 该减水剂的各项性能指标均达到或超 和剂中和至 45 值为 3+" ， 过 :; 0!3* — %""3 《 混凝土外加剂》 规定的要求。
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全国中文核心期刊
新型建筑材料
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含氟丙烯酸酯改性苯丙共聚物 表面处理剂的研究
黄月文， 刘伟区
（中国科学院广州化学有限公司， 广东 广州
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摘要： 研究含氟丙烯酸酯类单体对苯丙共聚物表面性能的影响。结果表明， 含氟丙烯酸酯类单体的种类、 侧链含氟烷基、
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新型建筑材料
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胡俊杰， 等： 利用 "1萘酚废水浓缩黑液合成高效减水剂的工艺研究
量分数） 见表 ! 。
表 ! “黑液” 的化学成分
总固含量 无机 >;-"1 无机 >;0"1 有机 >;0"1 折萘磺酸钠量
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收稿日期： 修订日期： #&&!$/&$/& ； #&&2$&.$#, 作者简介： 黄月文， 男， 广东兴宁人， 高级工程师。 /).) 年生，
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 件下制得的高效减水剂，其各项性能指标均达到或超过 *+ 大多数有机物间的反应速度较慢， 很难瞬间完 成 ， 需较 长时间， 时间过短则反应进行不完全， 过长又使生产周期 延 《 混凝土外加剂》 之高效减水剂质量标准要求。 ,&-.— /))长， 成本增高， 故取能保证产品质量的最短时间较为合适。缩 合时间直接决定了聚合度的大小， 时间长， 聚合度大， 净浆流 动度大。由图 ! 可见， 最佳缩合时间为 ! "( -)
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甲醛用量对掺减水剂水泥净浆流动度的影响见图 - 。
表项目 总酸度
正交试验结果
缩合时间 水泥净浆流动度
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甲醛 7 萘磺酸 （摩尔比）
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收稿日期： ’!!1(!9(!% 作者简介： 胡俊杰， 男， 山西临猗人， 工程师， 连云港市青 %"3’ 年 生 ， 年学科带头人， 主要从事化工、 染料等行业废水的治理与资源化利 用、 建筑涂料、 减水剂等方面的研究。
图%
利用 “黑液” 合成高效减水剂的工艺流程
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试验部分
的蒸发浓缩 ’6% “黑液” “黑液” 来自江苏某化工厂 ’(萘酚废水的反萃取工序， 因 为含水量太高， 所以必须经过蒸发浓缩到一定固含量才能进 行磺化、 水解、 缩合实验。 将 %! 78 “ 黑液” 蒸发浓缩到 ) 78 ， 取样分析， 其成分 （质
染料及有机颜料的重要中间体， 但 ’( 萘酚是有机合成、 其生产过程中产生大量废水， 已成为我国水环境污染的主要 污染源 。 目前， 我院自行开发出采用络合萃取法处理 ’(萘酚
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生产废水技术。该技术在实现废水治理的同时， 通过萃取工 艺富集、 分离、 回收萘 磺 酸 盐 ， 并 回 收 利 用 于 ’( 萘 酚 生 产 工 艺， 实现了废水治理与有用物质回收的双重目的。 ’( 萘酚废 水处理反萃取工序的反萃液 （以下简称 “黑液” ） ， 主要成份为 萘磺盐、 甲基萘磺酸盐及杂茚类的磺酸盐， 它们都是生产 高 效减水剂的优质原料。因此如何进一步利用 “黑液” 生产混凝 土高效减水剂， 已成为 ’(萘酚生产厂家急待解决的问题。 经查新， 利用 ’(萘酚废水生产高效减水剂的技术国内资
丙烯酸酯类聚合物具有优异的光稳定性、 耐候性以及良 好的耐水、 耐碱、 耐化学品、 耐热和耐寒性等， 但其表面能较 大， 憎水避水效果不佳。有机氟化合物中氟原子的电负性大， 直径小， 且 3— 4 键能高， 可使水的表面张力显著降低； 同时， 与氢原子相比， 氟原子更容易将 3— 4 键屏蔽起来， 保持高度
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图-
甲醛用量对掺减水剂水泥净浆流动度的影响
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缩聚反应一般是可逆反应， 甲醛的用量直接影响缩聚反 就容易得 应的效果。缩合时 " 种物料的摩尔比尽量接近 !7!， 到长链的缩合物， 净浆流动度也较好 （由图 - 可见） 。考虑到经 济效益， 本实验得出最佳甲醛用量是与萘磺酸摩尔比为 )#/。
高性能混凝土是当前国内外混凝土领域研究的热点， 混 凝土达到高性能的最重要的技术途径是使用优质 的 高 效 减 水剂和矿物外加剂。 高效减水剂的品种主要有萘系 （萘磺酸甲醛缩合物） 、 氨 基磺酸盐、 脂肪酸羟基磺酸盐、 聚苯乙烯磺酸盐及丙烯酸 接 枝共聚物等， 从总产量来看， 与其它 "!# 以上是萘系减水剂， 高效减水剂相比萘系减水剂价格相对便宜， 与各种外加剂复 合性能好， 在今后一段时间内， 萘系减水剂仍将是我国高 效 减水剂的主要品种 。
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缩合时间对掺减水剂水泥净浆流动度的影响 试样投酸温度为 !+) 6 ， 甲醛 7 萘磺酸 （摩尔比） 总 8)#/，
从表 - 可以看出， 对产品性能 （本实验以水泥 净 浆 流 动 度为主要对照参数） 影响最大的因素为 2 （总酸度） ， 其次为 % （物料比） 和3 （缩合时间） ， 即影响程度为 24%43。通过以上 正交试验， 初 步 找 出 最 佳 水 平 组 合 为 2-%"3"， 即： 总酸度为 甲醛相对于萘磺酸的摩尔比为 )#/， 缩合时间为 0 5。 -),，
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前
言
的稳定性， 因此含氟化合物具有 “三高” （ 高表面活性、 高耐热 性、 高化学稳定性） 及 “两憎” （ 憎水、 憎油） 的特性。与有机硅 和丙烯酸酯类化合物相比， 含氟化合物在憎水憎油性、 防污 性、 耐洗性、 耐摩擦性、 耐腐蚀性等各方面都有着不可比拟的 优势 0/1。含氟丙烯酸酯和通常的非氟系丙烯酸酯单体一样有 优良的均聚性及与其它单体的共聚性， 对改性苯丙共聚物的 表面性能起非常重要的作用。含氟丙烯酸酯聚合物最重要的 应用是基于氟烷基的低表面能， 可用作流平剂、 分散剂、 防污 涂料、 抗粘连剂等多种用途 0#1。本文研究含氟丙烯酸酯改性苯 丙共聚物表面处理剂的膜表面性能， 该表面处理剂可应用于 水泥混凝土及陶瓷等的表面处理。
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