氨基磺酸有机减水剂的合成1
氨基磺酸系高效减水剂
氨基磺酸系高效减水剂
氨基磺酸盐系高效减水剂
氨基磺酸系高效减水剂（简称ASP）是继萘系、三聚氰胺系、脂肪族系高效减水剂后，开发的新型高效减水剂，它克服了萘系，三聚氰胺系高效减水剂在低水灰比下流动性差，坍落度损失大等弊病，在以下几方面表现出优良的特性：
1、ASP对水泥净浆的减水分散作用强：实验表明，在同样条件下，ASP 0.5%的掺量就相当于萘系0.75%的掺量，可以保证混凝土在低水灰比时仍能保持良好的工作性，所以说，氨基磺酸系高效减水剂比萘系、三聚氰胺系等减水率高，水泥净浆流动度大，减水、分散作用强。
2、ASP能明显减少混凝土坍落度损失：与FDN萘系高效减水剂平行对比试验表明，掺ASP混凝土的坍落度在60分钟内几乎没有变化，说明ASP可有效控制混凝土坍落度经时损失。
3、ASP对水泥与混凝土的缓凝作用强。
4、ASP对混凝土增强效果明显：抗压强度是混凝土最重要的力学性能之一，实验表明，ASP优于其它高效减水剂，对混凝土减水作用更强，对强度提高更明显。
综上所述，氨基磺酸系高效减水剂减水率高，掺量低，坍落度损失小，对强度提高更明显，是性能优良的高效减水剂。
工艺因素对氨基磺酸系高效减水剂影响的研究
（） ２ 减水剂的应用： ９ 氧化铝瓷粉料配制成固 将 ９ 含量 ６．％的料浆 ， ２ ５ 将合成的减水剂按 １０ ０ ％固含量
中使用。 本文系统地研究了分散剂合成工艺对其使用 效果的影响规律 ， 以此来获得最佳的助剂合成工艺。
计算， 以不同的加入量加入料浆中， 搅拌均匀 ， 用上海 精科天平厂产 的 Ｎ 一 ＤＪ４旋转粘度计测料浆粘度 ， 测
工 艺 因素对 氨基磺 酸 系高效减 水剂 影 响 的研 究
曹 丽云 黄 剑 锋 吴建 鹏 贺 海 燕
（ 陕西科技 大学材料科 学与 工程 学院， 阳 ： １０ １ 成 ７ ２ ８）
摘 要
以对氨基苯磺酸 、 苯酚和 甲醛为主要原料 ， 采用碱性 合成线路制 备了氨基磺酸系高效减水剂 ， 并将 之应 用于 ９ ９氧化铝陶瓷料 浆 中 研究了单体 比例 、 单体浓度 、 交联剂用量 、 反应体 系初始 ｐ Ｈ值 、 反应时间和反应温度等因素对减水效果的影响。 结果表明 ： 所 制备的减水剂对 ９ ９氧化铝陶瓷料浆具有明显的减水效果 ， 优于传统的陶瓷用减水剂。 较佳 的减水剂制备工艺为： 对氨基苯磺酸 ： 苯酚 ： 甲醛 ＝ ２： （ ｌ： ６ 摩尔比）反应初始 ｐ ； Ｈ值为 ８ ； ． 对氨基苯磺酸浓度为 ０３ｍｏ ／ 反应时间为 ４ ； ０ ． ５ ｌ Ｌ； ｈ 反应温度为 ９ － ５ ０ ９ ℃。
节溶液的 ｐ Ｈ值为 ９ 左右 ， ． ０ 冷却至室温得产物 ， 即为 所需要合成的氨基磺酸 系高效减水剂 。减水剂呈深
红色 ， 均匀透明 ， 无沉淀 ， 气温较低时无结晶析 出， 稳
定性较 好 。
分散剂 ， 大大提高了氧化铝流 动性能 ， 有利于注浆泥
料在石膏模内迅速地流动， 从而减少了注浆工艺中的 缺陷。此类减水剂【 之前大都限于在建材及混凝土
减水剂主要成分组成,减水剂配方分析技术及生产工艺
减水剂主要成分组成,减水剂配方分析技术及生产工艺本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March减水剂主要成分组成，配方分析技术及生产工艺导读：本文详细介绍了减水剂的背景，分类，配方等等，需要注意的是，本文中所列出配方表数据经过修改，如需要更详细的内容，请与我们的技术工程师联系。
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。
苏州禾川化学引进国外尖端配方解析技术，致力于减水剂成分分析，配方还原，研发外包服务，为建筑助剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。
一. 背景硅酸盐水泥水化过程一般分为诱导前期、诱导期、加速期、减速期和稳定期五个阶段。
缓凝剂的作用实质上是延长水泥水化的诱导期，主要通过延缓水泥与水的水化作用，达到缓凝目的。
减水剂大多属阴离子型表面活性剂，掺入到混凝土中后，减水剂中的负离子–SO42-、-COO- 就会在水泥粒子的正电荷 Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上，形成扩散双电层（Zeta电位）的离子分布，在表面形成扩散双电层的离子分布，使水泥粒子在静电斥力作用下分散，使混凝土流动化。
Zeta 电位的绝对值越大，减水效果就越好。
禾川化学是一家专业从事精细化学品分析、研发的公司，具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
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有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！二．减水剂的分类2.1聚烷基芳基磺酸盐高效减水剂萘系高效减水剂合成原理是由工业萘、浓硫酸、甲醛及碱在一定反应条件下经磺化、水解、缩合及中和反应而成。
常用减水剂及缓凝剂的合成
常用减水剂及缓凝剂的合成一萘系减水剂的合成（一）配方原材料配比见表1。
表1 原材料配比表名称工业萘浓硫酸甲醛液碱作用合成基体磺化剂缩合剂中和用量300400300400顺序进反应釜磺化3h滴定3h直接加入（二）工艺流程将工业萘粉直接加入反应釜升温，待萘粉完全溶解后，加入浓硫酸搅拌令其均匀且开始磺化，磺化3h后滴加甲醛进行缩合，3.5h之后滴加完毕，保温反应1h，加入液碱中和反应剩余的硫酸，降温至40℃既得萘系高效减水剂。
二脂肪族减水剂的合成配方和工艺（一）配方原材料配比见表2。
表2 原材料配比表名称亚硫酸钠丙酮甲醛作用合成基体聚合缩合用量24090250工艺水420顺序进反应釜滴定3h（二）工艺流程先将420kg水加入反应釜，加入240kg对亚硫酸钠充分溶解，10min后，再加入90kg丙酮搅拌，并开始滴加250kg甲醛，3h～4h滴完。
反应釜内的升温时开冷却水降温，使滴完后温度在85℃～90℃间，保温反应5h，即可检验下料，得到脂肪族减水剂，减水率达15%～28%。
（三）合成工艺的两种改进方法1.采用单段甲醛添加工艺(A+B)（1）亚硫酸钠和水在反应釜中完全溶解后，向反应釜中滴加投入丙酮，开冷凝水；（2）向反应釜中滴加甲醛，滴加时间约1h。
溶液变黄，至黑色。
温度骤升。
发生爆沸用水冷却；（3）滴加完毕，保温4h。
结束后得成品减水剂。
生产时应注意以下问题：（1）温度：在加入丙酮时如温度过高反应剧烈而无法控制，同时丙酮挥发浪费过多。
（2）滴加速度：甲醛滴加速度要严格控制，速度过快则整个缩合反应剧烈或无法反应。
（3）爆沸控制：反应中会发生爆沸现象，用冷水冲下。
2.采用三段甲醛添加工艺 (0.33A+B)（1）将三分之一甲醛和一半焦亚硫酸钠以及丙酮混合，不完全溶解制得A液；将三分之一甲醛和一半焦亚硫酸钠混合，不完全溶解制得B液；（2）将A、B液混合；（3）投入反应釜中，滴加三分之一甲醛，恒温56℃～66℃。
减水剂合成
218 240～243 242～245 255.2 278 295～297.9 342～354.5 340.1 350～358.6 383.5～385.5 393 406～415
80 -22～30.8 32.5～35.1 69～71 95.3 115 216 99.15～100 65～119 109 148～150 125～209
三聚氰胺系高效减水剂 3. 单体缩聚
三聚氰胺羟甲基衍生物的缩聚反应，介质的PH值起 决定作用。反应在小于PH7的
弱酸性介质中进行，羟甲基之间缩合成醚键。
合成工艺可分为羟基化、磺化、缩合和重整四个阶段。反应物料比、介质的酸碱条件、反应温度 及反应时间均是影响最终产品性能的重要因素。
1.羟甲基化反应 将三聚氰胺、甲醛 按1：4（克分子比）的比例投入到反应器中，加适量水，同时用碱液调整反
质量份 230 2 230
原料名称 作用
甲醛(37％) 缩合剂
水
分散剂
质量份 146 200
异氰酸三酯：结构式和化学式 C9H6N2O2 分子量：174.16
性状：无色淡黄色液体，有强烈的刺激气味。 溶于乙醚、丙酮和某些其他有机溶剂。
改性萘系高效减水剂B
配制方法 将萘加入反应釜中，升温到120～130℃后，缓慢 加入浓硫酸并同时搅拌。加完后，在1h内升温到160℃，保持 温度在155～160℃，进行磺化反应4h。磺化反应完成后，温 度降至100℃时．开始添加异氰酸三酯，然后保持温度在80～ 90℃添加甲醛，时间2h。使温度升到115～120℃，压力为 30～50kPa，反应7h，同时搅拌。当反应液黏稠时，适当加 水稀释。直至反应完全，加水约100g降低反应釜压力至常压， 去除游离硫酸盐后，加水得到固体含量为42％的改性萘系高 效减水剂。
氨基磺酸生产工艺流程
氨基磺酸是一种重要的化学品，广泛应用于化工、医药、农药等领域。
其生产工艺流程通常包括以下步骤：
1. 反应：将硫酸和氨气加入反应釜中，控制反应温度在150-200℃之间，生成硫酸氨。
2. 氧化：将硫酸氨加入氧化釜中，进行氧化反应。
在氧化反应中需要加入过氧化氢或氯化氢作为氧化剂，同时控制反应温度在160-180℃之间。
3. 分离：反应结束后，用水冷却，将反应产物和未反应的氨气分离，得到氨基磺酸。
4. 干燥与粉碎：对氨基磺酸进行干燥和粉碎，得到粉末状的氨基磺酸成品。
整个生产过程中需要注意控制反应温度、气体流量、氧化剂用量和反应时间等因素，以保证生产质量和产量稳定。
氨基磺酸的合成及应用
氨基磺酸的合成及应用张 竞(重庆市化工研究院,重庆,400021)摘 要介绍了氨基磺酸的合成方法、性质及应用前景。
关键词:氨基磺酸 合成 性质 应用 氨基磺酸(NH2SO3H)又称磺酰胺酸,是一种有着广泛应用领域的重要精细化工原料。
氨基磺酸是1836年由Rose首先制得的。
六十年代末七十年代初由美国首先实现工业化生产,我国对氨基磺酸的研究始于七十年代。
目前,国内主要的生产厂家有上海硫酸厂、无锡硫酸厂、河北省南县化工二厂等。
全国氨基磺酸总产量仅5000t/a,远远满足不了国内市场的需求,著名的蓝星化学清洗公司年消耗清洗剂数以千吨计,需用大量的氨基磺酸作为主剂。
一、氨基磺酸的合成在工业上,氨基磺酸的合成主要有气相法、液相法、气2液相法三种方法。
11气相法三氧化硫和氨气通过气相反应制得亚氨基二磺酸铵,然后在硫酸水溶液中水解生成氨基磺酸,氨基磺酸在硫酸中析出,经分离、精制、干燥得成品。
该工艺路线是1970年由日本开发成功的,产品纯度可达9915%,但由于操作条件苛刻,对设备材质要求高,副产物多(1t氨基磺酸副产8—9t硫酸铵),生产成本高,现在已很少被生产厂家采用。
21液相法液相法又称尿素法。
由工业尿素和发烟硫酸在液相反应器中制得,生成的氨基磺酸粗品经分离、精制、干燥得成品。
液相法工艺流程简单,操作方便,三废少,产品收率高,质量好,是目前国内外生产氨基磺酸比较流行的方法。
31气2液相法用工业浓硫酸、工业尿素和低浓度SO3气体直接合成氨基磺酸,反应完毕后经分离、精制、干燥得成品。
液相法是目前生产氨基磺酸最成熟的工艺,国外大多建有连续化大型生产装置,而我国多数采用歇法生产。
气2液相法化学原理与液相法基本相同,但该法原料消耗低,投资省,反应条件温和,有条件的厂家可采用该法,降低成本,提高产品收率和质量。
二、氨基磺酸的性质氨基磺酸是一种白色结晶,无嗅、不挥发、不吸湿,可燃、低毒、性质稳定,比重为21126。
氨基说明书
○R烟台中建工贸有限公司WDN氨基磺酸盐高效减水剂WDN氨基磺酸盐高效减水剂是一种新型非引气型有机高分子聚合物高效减水剂，经传统合成工艺改性而成，较传统工艺合成产品饱和点敏感性有所下降；本品具有良好的分散稳定性，减水率高，可与传统的萘系高效减水剂及常用的缓凝剂、早强剂，引气剂等复合使用。
在低温时无结晶出现，是冬季使用的理想产品。
本产品不含氯离子及硫酸盐，对钢筋无锈蚀作用，无毒，不易燃，对人体无害，属环保型产品。
一、使用范围适用于配制高强、超高强、高耐久性的混凝土，特别适用于配置低水胶比高强混凝土。
是配制大流动性混凝土、免振捣自流平混凝土、低碱混凝土及各种高性能混凝土的理想材料。
可广泛用于高层建筑、公路、桥梁、矿山、码头、水利、市政等混凝土工程。
适宜外加剂复配厂和混凝土搅拌站配制各类复合型混凝土外加剂。
本品目前多与萘系高效减水剂复配使用，互补性强。
二、技术指标1、外观：棕红色的液体；2、固体含量：30±2％；3、产品无毒、低碱、不燃、不含氯离子，对钢筋无锈蚀、抗腐蚀；4、硫酸钠含量：无；5、PH值：7-9；6、碱含量低，总碱量≤0.5％，能有效降低碱骨料反应；7、密度：1.125±0.002g/cm3。
三、主要性能1、减水率：掺量范围内减水率可达20%～30%以上。
2、改善和易性：在同配合比、保持水胶比相同的情况下，可使坍落度增加150～200mm。
可配制C50以上高性能低水胶比（0.27～0.30）混凝土。
水泥净浆流动度（基准水泥W/C=0.29）≥240mm。
3、提高强度：在保持水泥用量不变情况下，3-7天混凝土抗压强度可提高50%～80%、28天强度可提高40%以上。
4、节约水泥：在保持坍落度及各龄期混凝土强度相近时，可节约水泥15%～25%。
5、保塑性能好：混凝土坍落度损失小（1.5-2h内基本不损失），适用于夏日高温季节远距离运输的商品混凝土。
四、使用方法1、掺量范围：粉剂掺量为胶凝材料的0.4～0.6%，推荐掺量0.5% 。
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氨基磺酸钠有机减水剂的合成
一、背景：
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，大多数为表面活性剂。
减水剂能在不同程度上对水泥颗粒起分散作用，能使水泥遇水后凝聚成絮状块破碎，使其流动性增大，有利于机械化施工。
可以减小水灰比，使混凝土的强度明显提高，且使用高效减水剂能较多的减少水的用量。
减水剂还可减少水泥的用量，可以节约5%--10%的水泥，高效减水剂则节约的更多。
不同程度的改变水泥石的分布情况，使大孔减少，小孔增多，结晶生长更为致密，还可使耐久性提高，耐化学侵蚀能力有所增强。
目前该领域的研究以高性能减水剂——聚羧酸系列减水剂为研究热点，该减水剂以取得重大成就，并在许多工程项目中得到广泛应用推广如三峡工程、龙滩水电站，港珠澳大桥等。
此次选取减水剂中的氨基磺酸盐系列为对象进行制备，研究，探讨。
二、实验方案：
氨基磺酸盐系列高效减水剂化学名称为芳香族氨基磺酸盐聚合物，是一种单环芳烃型高效减水剂，工业上生产该聚合物以对氨基苯磺酸钠，苯酚为原料经加成、缩聚反应生成具有一定聚合度的大分子聚合物，其减水效率可达30%。
其机构通式如下：
实验室制备氨基磺酸钠以十二胺为原料经两步亲电取代反应便可得到产品。
在装有十二胺的四口烧瓶中加入异丙醇，用氢氧化钠调节PH为8.5，加入四丁基溴化铵，升温50摄氏度，维持该温度不变加入2-氯乙基磺酸钠，升温85摄氏度，经干燥、抽滤便可得中间体N-十二烷基-氨基乙基磺酸钠，然后在三口烧瓶中加入中间体N-十二烷基-氨基乙基磺酸钠，无水碳酸钠和无水乙醇i，升温80摄氏度，缓慢滴加1，3-二氯-2-丙醇的乙醇溶液，将反应沉淀过滤，用少量丙醇洗涤，抽滤、干燥便可的产品白色粉末固体，即氨基磺酸钠高效减水剂。
三、仪器和药品：
仪器：机械搅拌器、温度计、四口烧瓶（500ml）、三口烧瓶(500ml)、回流冷凝管、恒压滴液漏斗、抽滤机、恒温水浴锅，量筒，胶头滴管、电子天平、PH计。
药品：十二胺、异丙醇、氢氧化钠、四丁基溴化铵、0.03mol/ml2-氯代乙基磺酸钠、无水碳酸钠、无水乙醇、1，3-二氯-2-丙醇的乙醇溶液、丙酮、甲醇丙酮混合溶液。
四、实验步骤：
1、在500ml的四口反应烧瓶中加入37g的十二胺和220ml的异丙醇，用6mol/l 的氢氧化钠溶液调节PH至8.5。
2、加入相转移催化剂四丁基溴化铵（0.332g、0.001mol），升温至50℃，维持该温度不变，加入含有2-氯代乙基磺酸钠（29.97g、0.18mol）的60ml水溶液。
3、升温到85℃反应6小时，冷却后旋蒸除掉溶剂，得到的粗产物用乙醇重结晶，抽滤所得滤饼经真空干燥得白色粉末状固体N-十二烷基-氨基乙基磺酸钠。
4、在500ml三口反应烧瓶中加入N-十二烷基-氨基乙基磺酸钠(47.1g、0.15mol)、无水碳酸钠20.8g、200ml无水乙醇，升温到80℃。
5、缓慢滴加含有1，3-二氯-2-丙醇（0.08mol）的60ml乙醇溶液，反应液回流反应12小时。
6、将反应也冷却过夜，有沉淀析出，抽滤，用少量丙酮洗涤，滤饼用甲醇丙酮混合溶液重结晶，抽滤，所得滤饼经真空干燥后的白色粉末固体即氨基磺酸钠高效减水剂。
五、注意事项：
优点：采用该方案合成氨基磺酸钠高效减水剂产品含量高，其产率可以达到78.6%，且该方案实验步骤相对其它方案操作简单，反应过程少，只经过两步反应便可合成产品，反应方程式如下：
关键：该实验涉及恒温加热应当采用水浴锅进行加热，且使用到丙酮进行洗涤应当做好防毒工作或者洗涤时在通风橱中进行，控制好反应温度避免应温度过高产品的分解或温度过低达不到产量的要求。