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CN103666606B - 一种木质素系水煤浆添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种木质素系水煤浆添加剂及其制备方法 Download PDF

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CN103666606B
CN103666606B CN201310583078.6A CN201310583078A CN103666606B CN 103666606 B CN103666606 B CN 103666606B CN 201310583078 A CN201310583078 A CN 201310583078A CN 103666606 B CN103666606 B CN 103666606B
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陈慧
刘江
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DONGFANG ELECTRIC Co Ltd
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Dongfang Electric Corp
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Abstract

本发明涉及一种木质素系水煤浆添加剂及其制备方法,属于水煤浆生产技术领域。包括以下按照重量份数计的原料:碱木质素水溶液200-300份、磺化剂I 10-20份、磺化剂II 50-90份、酮类物50-140份、醛类物100-200份、水500-600份;本发明的木质素系水煤浆添加剂提高了亲水性和磺化度,采用该添加剂制备的水煤浆流动性好,并且本发明添加剂的配方中采用多种磺化剂的协同反应,突出了磺化效果。

Description

一种木质素系水煤浆添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水煤浆添加剂及其制备方法,更具体地说,本发明涉及一种木质素系水煤浆添加剂及其制备方法,属于水煤浆生产技术领域。
背景技术
碱木质素是造纸工业的副产物,而改性后的碱木质素可以作为水煤浆添加剂来使用,有效地加强了资源有效利用。
对碱木质素最佳的改性为磺化反应。由于碱木质素的反应活化能较高,活性较低,通常直接磺化反应都是在高温高压或者其他辅助例如微波辐射等条件下进行才能达到较高的磺化度。工业上的碱木质素磺酸钠就在高温常压下(120-200℃)进行碱木质素磺化,但该方式前期设备投资较大,有压操作也比较复杂。
专利CN101235055“一种制造木质素磺酸钠的方法”制备产品需要在125-145℃下反应。
专利CN101475604“一种制备高磺化度木质素磺酸钠的方法”介绍了在微波辐射的辅助下高磺化度木质素磺酸钠的合成,但是这种方式现阶段难以实现工业化推广。而目前对于常压下的磺化得到的产品质量参差不齐。
专利CN102199268“漆酶活化改性磺化碱木质素两亲聚合物及其制备方法与应用”介绍了漆酶活化改性磺化碱木质素两亲聚合物的制备方法,但是工艺条件不易控制,漆酶价格昂贵,活化木质素的时间较长。
专利CN1434068“常温常压生产木质素磺酸盐的方法”介绍了常温常压生产木质素磺酸盐,首先加入甲醛,然后加入亚硫酸盐加热反应后干燥得到产品。但是以上方式得到的改性木质素系添加剂往往亲水性达不到要求,磺化度也偏低。这是由于木质素作为水煤浆添加剂来说引气太多,造成水煤浆搅拌中气泡太多,流动性不佳。某些对木质素改性时使用的酸性pH调节剂太多,造成产品中硫酸钠含量多,冬天易结晶。
国家知识产权局于2012.7.18公开了一件公开号为CN102585940A,名称为“磺甲基化碱木素-甲醛-磺化丙酮聚合物水煤浆添加剂”的发明专利,该专利公开了一种磺甲基化碱木素-甲醛-磺化丙酮聚合物水煤浆添加剂及其制备方法,原料组分及各组分的质量份数为:碱木素11.5-20.0份,磺化剂4.9-10.0份,碱性调节剂0.1-0.8份,丙酮4.5-10.0份,甲醛5.4-13.5份,水47.3-67.2份。其制备工艺步骤如下:将碱木素与一定量的甲醛和磺化剂反应,制备磺甲基化碱木素;再将碱性调节剂和磺化剂与丙酮发生催化磺化反应,得到磺化丙酮预聚物,再加入已制备好的磺甲基化碱木素和甲醛溶液进一步发生聚合反应,形成含有磺酸基、羟基和烷基活性基团的水煤浆添加剂,提高了产品分散性和稳定性。本发明的方法简单,原材料易得,生产周期短,产品稳定性好,无毒,且使用不受季节,区域限制,便于存放和运输,实现了木质素的高值化利用。
上述专利中的添加剂存在丙酮用量大,且使用了碱性调节剂,导致成本增加以及水煤浆添加剂亲水性低、磺化度低,致使水煤浆流动性不佳的问题;另外,上述专利中的制备方法中是将磺甲基化碱木质素与磺化丙酮物混合再加甲醛溶液,温度控制不佳后易生产沉淀,且甲醛易与磺甲基化中剩余甲醛(如苯甲醛)反应,造成原料浪费,同时总反应时间长,效率低。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的木质素系水煤浆添加剂亲水性低、磺化度低,致使水煤浆流动性不佳的问题,提供一种木质素系水煤浆添加剂,提高了亲水性和磺化度,且不会致使水煤浆流动性不佳。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料:
碱木质素水溶液                      200-300份
磺化剂I                             10-20份
磺化剂II                            50-90份
酮类物                              50-140份
醛类物                              100-200份
水                                  150-250份;
所述的磺化剂I和磺化剂II均为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氨基磺酸、氨基磺酸钠中的一种或多种的混合物;所述的酮类物为丙酮、乙烯酮、苯乙酮、乙酰丙酮、环己酮中的一种或多种的混合物;所述的醛类物为甲醛水溶液、乙醛水溶液的一种或两种任意比例的混合物。
上述磺化剂I和磺化剂II可以相同,也可以不同。
本发明所述的磺化剂I和磺化剂II均为多种的混合物或者其中一种磺化剂为多种的混合物时,如果含有亚硫酸钠,那么亚硫酸钠与其他化合物总和的摩尔比为≥1:1,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有亚硫酸钠,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
本发明所述的酮类物为多种的混合物时,如果含有丙酮,那么丙酮与其他化合物总和的摩尔比为≥3:2,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有丙酮,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
本发明所述的酮类物为丙酮。
本发明所述的甲醛溶液的浓度为30-40%的水溶液,乙醛溶液为浓度为35-40%的水溶液。
本发明所述的醛类物为甲醛溶液。
    在本发明中,所述的碱木素为造纸黑液产物,不限于麦草碱木素、竹木碱木素等。
一种木质素系水煤浆添加剂的制备方法,其特征在于:包括如下工艺步骤:
A、制备质量分数为25-45%的碱木质素水溶液;
B、取磺化剂I和部分醛类物,搅拌均匀,加入碱木质素水溶液,在温度为80-90℃下反应2-3h后得到中间产物A,待用。
C、取磺化剂II溶于水中,水解一段时间后,加入酮类物,在温度为45-55℃下反应0.5-1.5h;再向其中滴加剩余的醛类物,滴加完毕后向其中加入待用的中间产物A,混合后在75-85℃下恒温反应1-2h,得到红褐色液体产品即本发明的木质素系水煤浆添加剂。
本发明在步骤B和步骤C中,所述的步骤B中的醛类物与步骤C中的醛类物的质量比为1:2.5-4.5。
本发明在步骤C中,所述的水解一段时间是指水解10-45分钟。
本发明在步骤C中,所述的滴加剩余的醛类物是指在0.5-1h内滴完。
本发明与现有技术相比具有如下突出优点:
1、本发明的木质素系水煤浆添加剂提高了亲水性和磺化度,采用该添加剂制备的水煤浆流动性好,并且本发明添加剂的配方中采用多种磺化剂的协同反应,突出了磺化效果,另外原料比例不同对价格的影响很大,本发明醛类物与酮类物的总质量比例约为2:1,且不需要添加碱性调节剂,使得本发明成本更低。本发明的添加剂适用煤种范围较广,对烟煤效果更佳,添加量为煤干基量的0.2-0.6%。
2、本发明的合成工艺简单,反应在常压条件下进行,易于操作控制。反应器内不存在有压力控制。不需要昂贵的辅助设备,前期设备投资费用少,另外,所加药剂价格较低,制得产品经济合理。
3、当木质素接上磺酸基后,由于磺酸基是致钝的间位定位基,进一步磺化会比较困难,这也是常压下磺化往往磺化度不高的原因。本发明通过一次磺化、羟甲基化的木质素与高磺化度的其他中间体进行缩合,能够提高产品的整体磺化度,另外最后缩聚反应条件适当,所得的添加剂分散效果佳,所制水煤浆浓度高、流动性好。
4、将一次磺化、羟甲基化的木质素与高磺化度的其他中间体进行缩合,不仅整体磺化度和水煤浆的流动性提高,而且保存了木质素的稳定性佳以及成本低的优势,是一种高效优良的水煤浆添加剂。工艺参数经过实验得出,因为选用水做溶剂,故温度低于100℃,原料主要选用碱木质素,价格低廉,配比为最佳范围,制备出的添加剂效果较好。该工艺设备投资低,流程也较为简单。
5、背景技术中的CN102585940A专利是将磺甲基化碱木质素与磺化丙酮物混合再加甲醛溶液,实验中温度控制不佳后易生产沉淀,且甲醛易与磺甲基化中剩余甲醛(如苯甲醛)反应,造成原料浪费。而本发明先让甲醛与磺化丙酮物(中间产物A)反应,充分利用了甲醛,保证了反应效果,且反应过程不会生产沉淀。
6、背景技术中的CN102585940A专利是在同一个反应器类依次反应,总反应时间为7-16小时。而本发明为分步进行,在合成磺甲基化碱木质素的同时合成磺化丙酮、甲醛中间产物,总反应时间为3-5小时,明显提高了生产效率。
附图说明
图1为实例产品19与碱木质素的GPC对比图。
具体实施方式
实施例1
一种木质素系水煤浆添加剂,包括以下按照重量份数计的原料:
碱木质素水溶液                      200份
磺化剂I                             10份
磺化剂II                            50份
酮类物                              50份
醛类物                              100份
水                                  150份;
所述的磺化剂I和磺化剂II均为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氨基磺酸、氨基磺酸钠中的一种或多种的混合物;所述的酮类物为丙酮、乙烯酮、苯乙酮、乙酰丙酮、环己酮中的一种或多种的混合物;所述的醛类物为甲醛水溶液、乙醛水溶液的一种或两种任意比例的混合物。
实施例2
一种木质素系水煤浆添加剂,包括以下按照重量份数计的原料:
碱木质素水溶液                      300份
磺化剂I                             20份
磺化剂II                            90份
酮类物                              140份
醛类物                              200份
水                                  250份;
所述的磺化剂I和磺化剂II均为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氨基磺酸、氨基磺酸钠中的一种或多种的混合物;所述的酮类物为丙酮、乙烯酮、苯乙酮、乙酰丙酮、环己酮中的一种或多种的混合物;所述的醛类物为甲醛水溶液、乙醛水溶液的一种或两种任意比例的混合物。
实施例3
一种木质素系水煤浆添加剂,包括以下按照重量份数计的原料:
碱木质素水溶液                      250份
磺化剂I                             15份
磺化剂II                            70份
酮类物                              95份
醛类物                              150份
水                                  200份;
所述的磺化剂I和磺化剂II均为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氨基磺酸、氨基磺酸钠中的一种或多种的混合物;所述的酮类物为丙酮、乙烯酮、苯乙酮、乙酰丙酮、环己酮中的一种或多种的混合物;所述的醛类物为甲醛水溶液、乙醛水溶液的一种或两种任意比例的混合物。
实施例4
一种木质素系水煤浆添加剂,包括以下按照重量份数计的原料:
碱木质素水溶液                      211份
磺化剂I                             12份
磺化剂II                            88份
酮类物                              120份
醛类物                              187份
水                                  230份;
所述的磺化剂I和磺化剂II均为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氨基磺酸、氨基磺酸钠中的一种或多种的混合物;所述的酮类物为丙酮、乙烯酮、苯乙酮、乙酰丙酮、环己酮中的一种或多种的混合物;所述的醛类物为甲醛水溶液、乙醛水溶液的一种或两种任意比例的混合物。
实施例5
在实施例1-4的基础上:
优选的,所述的磺化剂I和磺化剂II均为多种的混合物或者其中一种磺化剂为多种的混合物时,如果含有亚硫酸钠,那么亚硫酸钠与其他化合物总和的摩尔比为≥1:1,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有亚硫酸钠,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
优选的,所述的酮类物为多种的混合物时,如果含有丙酮,那么丙酮与其他化合物总和的摩尔比为≥3:2,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有丙酮,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
优选的或者更进一步的,所述的酮类物为丙酮。
优选的,所述的甲醛溶液的浓度为30%的水溶液,乙醛溶液为浓度为35%的水溶液。
优选的或者更进一步的,所述的醛类物为甲醛溶液。
实施例6
在实施例1-4的基础上:
优选的,所述的磺化剂I和磺化剂II均为多种的混合物或者其中一种磺化剂为多种的混合物时,如果含有亚硫酸钠,那么亚硫酸钠与其他化合物总和的摩尔比为≥1:1,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有亚硫酸钠,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
优选的,所述的酮类物为多种的混合物时,如果含有丙酮,那么丙酮与其他化合物总和的摩尔比为≥3:2,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有丙酮,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
优选的或者更进一步的,所述的酮类物为丙酮。
优选的,所述的甲醛溶液的浓度为40%的水溶液,乙醛溶液为浓度为40%的水溶液。
优选的或者更进一步的,所述的醛类物为甲醛溶液。
实施例7
在实施例1-4的基础上:
优选的,所述的磺化剂I和磺化剂II均为多种的混合物或者其中一种磺化剂为多种的混合物时,如果含有亚硫酸钠,那么亚硫酸钠与其他化合物总和的摩尔比为≥1:1,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有亚硫酸钠,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
优选的,所述的酮类物为多种的混合物时,如果含有丙酮,那么丙酮与其他化合物总和的摩尔比为≥3:2,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有丙酮,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
优选的或者更进一步的,所述的酮类物为丙酮。
优选的,所述的甲醛溶液的浓度为35%的水溶液,乙醛溶液为浓度为37.5%的水溶液。
优选的或者更进一步的,所述的醛类物为甲醛溶液。
实施例8
在实施例1-4的基础上:
优选的,所述的磺化剂I和磺化剂II均为多种的混合物或者其中一种磺化剂为多种的混合物时,如果含有亚硫酸钠,那么亚硫酸钠与其他化合物总和的摩尔比为≥1:1,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有亚硫酸钠,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
优选的,所述的酮类物为多种的混合物时,如果含有丙酮,那么丙酮与其他化合物总和的摩尔比为≥3:2,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有丙酮,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
优选的或者更进一步的,所述的酮类物为丙酮。
优选的,所述的甲醛溶液的浓度为32%的水溶液,乙醛溶液为浓度为39%的水溶液。
优选的或者更进一步的,所述的醛类物为甲醛溶液。
实施例9
一种木质素系水煤浆添加剂的制备方法,包括如下工艺步骤:
A、制备质量分数为25%的碱木质素水溶液;
B、取磺化剂I和部分醛类物,搅拌均匀,加入碱木质素水溶液,在温度为80℃下反应2h后得到中间产物A,待用。
C、取磺化剂II溶于水中,水解一段时间后,加入酮类物,在温度为45℃下反应0.5h;再向其中滴加剩余的醛类物,滴加完毕后再向其中加入待用的中间产物A,混合后在75℃下恒温反应1h,得到红褐色液体产品即本发明的木质素系水煤浆添加剂。
实施例10
一种木质素系水煤浆添加剂的制备方法,包括如下工艺步骤:
A、制备质量分数为45%的碱木质素水溶液;
B、取磺化剂I和部分醛类物,搅拌均匀,加入碱木质素水溶液,在温度为90℃下反应3h后得到中间产物A,待用。
C、取磺化剂II溶于水中,水解一段时间后,加入酮类物,在温度为55℃下反应1.5h;再向其中滴加剩余的醛类物,滴加完毕后再向其中加入待用的中间产物A,混合后在85℃下恒温反应2h,得到红褐色液体产品即本发明的木质素系水煤浆添加剂。
实施例11
一种木质素系水煤浆添加剂的制备方法,包括如下工艺步骤:
A、制备质量分数为35%的碱木质素水溶液;
B、取磺化剂I和部分醛类物,搅拌均匀,加入碱木质素水溶液,在温度为85℃下反应2.5h后得到中间产物A,待用。
C、取磺化剂II溶于水中,水解一段时间后,加入酮类物,在温度为50℃下反应1h;再向其中滴加剩余的醛类物,滴加完毕后再向其中加入待用的中间产物A,混合后在80℃下恒温反应1.5h,得到红褐色液体产品即本发明的木质素系水煤浆添加剂。
实施例12
一种木质素系水煤浆添加剂的制备方法,包括如下工艺步骤:
A、制备质量分数为42%的碱木质素水溶液;
B、取磺化剂I和部分醛类物,搅拌均匀,加入碱木质素水溶液,在温度为82℃下反应2.25h后得到中间产物A,待用。
C、取磺化剂II溶于水中,水解一段时间后,加入酮类物,在温度为54℃下反应1.25h;再向其中滴加剩余的醛类物,滴加完毕后再向其中加入待用的中间产物A,混合后在76℃下恒温反应1.75h,得到红褐色液体产品即本发明的木质素系水煤浆添加剂。
实施例13
在实施例9-12的基础上,优选的:
在步骤B和步骤C中,所述的步骤B中的醛类物与步骤C中的醛类物的质量比为1:2.5。
在步骤C中,所述的水解一段时间是指水解10分钟。
在步骤C中,所述的滴加剩余的醛类物是指在0.5h内滴完。
实施例14
在实施例9-12的基础上,优选的:
在步骤B和步骤C中,所述的步骤B中的醛类物与步骤C中的醛类物的质量比为1:4.5。
在步骤C中,所述的水解一段时间是指水解45分钟。
在步骤C中,所述的滴加剩余的醛类物是指在1h内滴完。
实施例15
在实施例9-12的基础上,优选的:
在步骤B和步骤C中,所述的步骤B中的醛类物与步骤C中的醛类物的质量比为1:3.5。
在步骤C中,所述的水解一段时间是指水解27.5分钟。
在步骤C中,所述的滴加剩余的醛类物是指在0.75h内滴完。
实施例16
在实施例9-12的基础上,优选的:
在步骤B和步骤C中,所述的步骤B中的醛类物与步骤C中的醛类物的质量比为1:4。
在步骤C中,所述的水解一段时间是指水解30分钟。
在步骤C中,所述的滴加剩余的醛类物是指在0.8h内滴完。
实施例17
煤样来源地:桐梓
煤质分析如下:
添加剂制备方法:
取37%的甲醛溶液20g、15g亚硫酸钠和10g水,加入质量分数为40%的碱木质素溶液250g,搅拌均匀,控制反应温度为85℃,羟甲基化反应2小时,得到中间产物;向另一反应釜中添加焦亚硫酸钠83g,加入150g水,控制反应温度为50℃,水解0.5小时,加入苯乙酮121g,继续反应0.5小时,然后滴加浓度为40%的乙醛溶液200g,控制反应温度为75℃,反应1小时,加入待用的中间产物,并升温到85℃,反应2小时,得到红褐色液体产品。
水煤浆成浆效果:(目标成浆浓度69%)
煤100g,水煤浆添加剂的用量(干基)占煤的质量的0.35%,水煤浆的实测浓度68.1%,100S-1下水煤浆黏度为837mPa·s,目测流动性为A。
实施例18
煤样来源地:黄桷庄
煤质分析如下:
添加剂制备方法:
取40%的乙醛溶液32.27g、19.6g焦亚硫酸钠和12g水,加入质量分数为38.5%的碱木质素溶液280g,搅拌均匀,控制反应温度为90℃,羟甲基化反应2.5小时,得到中间产物;向另一反应釜中添加亚硫酸钠65.8g,加入135g水,控制反应温度为50℃,水解0.5小时,加入苯乙酮129g,继续反应0.5小时,然后滴加浓度为37%的甲醛溶液150g,控制反应温度为75℃,反应1小时,加入待用的中间产物,并升温到85℃,反应3小时,得到红褐色液体产品。
水煤浆成浆效果:(目标成浆浓度69%)
煤100g,水煤浆添加剂的用量占煤的质量的0.35%,水煤浆的实测浓度67.9%,100S-1下水煤浆黏度为793mPa·s,目测流动性为A。
实施例19
煤样来源地:广安
添加剂制备方法:
取37%的甲醛溶液18.81g、11.8g亚硫酸氢钠和10g水,加入质量分数为39.5%的碱木质素溶液260g,搅拌均匀,控制反应温度为85℃,羟甲基化反应2.5小时,得到中间产物;向另一反应釜中添加亚硫酸钠61.5g,加入130g水,控制反应温度为45℃,水解0.5小时,加入丙酮55g,继续反应0.5小时,然后滴加浓度为37%的甲醛溶液130g,控制反应温度为70℃,反应1小时,加入待用的中间产物,并升温到80℃,反应3小时,得到红褐色液体产品。
水煤浆成浆效果:(目标成浆浓度69%)
煤100g,水煤浆添加剂的用量占煤的质量的0.35%,水煤浆的实测浓度68.2%,100S-1下水煤浆黏度为736mPa·s,目测流动性为A。
实施例20
煤样来源地:桐梓
添加剂制备方法:
取37%的甲醛溶液18g、14.12g亚硫酸氢钠和15g水,加入质量分数为40%的碱木质素溶液240g,搅拌均匀,控制反应温度为90℃,羟甲基化反应2小时,得到中间产物;向另一反应釜中添加焦亚硫酸钠85.21g,加入160g水,控制反应温度为55℃,水解0.5小时,加入丙酮60g,继续反应0.5小时,然后滴加浓度为40%的乙醛溶液190g,控制反应温度为70℃,反应1.5小时,加入待用的中间产物,并升温到85℃,反应2.5小时,得到红褐色液体产品。
水煤浆成浆效果:(目标成浆浓度69%)
煤100g,水煤浆添加剂的用量占煤的质量的0.4%,水煤浆的实测浓度67.8%,100S-1下水煤浆黏度为803mPa·s,目测流动性为A。
实施例21
对实施例17和19的产品与碱木质素及其他市场产品进行磺化度的测定和对桐梓煤水煤浆粘度测试实验对比,添加量为煤干基的0.4%,结果见表1。
流动性:A为连续流动;B为间断流动;C为无法流动。
表1是实施例产品与其他市场产品的性能比较,由表中数据可以看出本产品的磺化度较高。在相同的制浆条件下,实施例19产品所制浆体的表观黏度最低,其浆体流动性也优于其他产品。
实施例22
图1显示实施例19产品与碱木质素在平均相对分子质量上的区别。由图可知,与碱木质素相比,实施例19产品的重均相对分子质量较大,由此可知,碱木质素经过改性试验后,相对分子质量有较大幅度的增大。同时根据成浆试验结果与GPC,说明产品在相对分子质量增长的过程中引入了其他极性基团,亲水基团总量增加,改善了分散剂分子的亲水亲油平衡,使得其对水煤浆的分散效果更佳。

Claims (8)

1.一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料:
碱木质素水溶液                      200-300份
磺化剂I                             10-20份
磺化剂II                            50-90份
酮类物                              50-140份
醛类物                              100-200份
水                                  150-250份;
所述的磺化剂I和磺化剂II均为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、氨基磺酸、氨基磺酸钠中的一种或多种的混合物;所述的酮类物为丙酮、乙烯酮、苯乙酮、乙酰丙酮、环己酮中的一种或多种的混合物;所述的醛类物为甲醛水溶液、乙醛水溶液的一种或两种任意比例的混合物;
所述的木质素系水煤浆添加剂由以下方法制得:
A、制备质量分数为25-45%的碱木质素水溶液;
B、取磺化剂I和部分醛类物,搅拌均匀,加入碱木质素水溶液,在温度为80-90℃下反应2-3h后得到中间产物A,待用;
C、取磺化剂II溶于水中,水解一段时间后,加入酮类物,在温度为45-55℃下反应0.5-1.5h;再向其中滴加剩余的醛类物,所述的步骤B中的部分醛类物与步骤C中的剩余的醛类物的质量比为1:2.5-4.5;滴加完毕后再向其中加入待用的中间产物A,混合后在75-85℃下恒温反应1-2h,得到红褐色液体产品即本发明的木质素系水煤浆添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:所述的磺化剂I和磺化剂II均为多种的混合物或者其中一种磺化剂为多种的混合物时,如果含有亚硫酸钠,那么亚硫酸钠与其他化合物总和的摩尔比为≥1:1,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有亚硫酸钠,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
3.根据权利要求1所述的一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:所述的酮类物为多种的混合物时,如果含有丙酮,那么丙酮与其他化合物总和的摩尔比为≥3:2,其他化合物之间的摩尔比为任意比例;如果不含有丙酮,那么其他化合物之间的摩尔比为任意比例。
4.根据权利要求1或3所述的一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:所述的酮类物为丙酮。
5.根据权利要求1所述的一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:所述的甲醛溶液的浓度为30-40%的水溶液,乙醛溶液为浓度为35-40%的水溶液。
6.根据权利要求1或5所述的一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:所述的醛类物为甲醛溶液。
7.根据权利要求1所述的一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:在步骤C中,所述的水解一段时间是指水解10-45分钟。
8.根据权利要求1所述的一种木质素系水煤浆添加剂,其特征在于:在步骤C中,所述的滴加剩余的醛类物是指在0.5-1h内滴完。
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