СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2245856 (13) C1

(51) 7 C04B28/00, C04B28/00, C04B24:22, C04B103:32 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.02.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003124990/03 
(22) Дата подачи заявки: 2003.08.14 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.08.14 
(45) Опубликовано: 2005.02.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2054401 C1, 20.02.1996. SU 983102 A, 23.12.1982. SU 1346627 A1, 23.10.1987. SU 1608184 A1, 07.09.1991. EP 443341 A2, 26.01.1991. 
(72) Имя изобретателя: Амитин А.В. (RU); Бляхман Л.И. (RU); Валетдинов Р.Ф. (RU); Елин О.Л. (RU); Крылова Е.К. (RU); Мячин С.И. (RU); Панфилов В.А. (RU); Прокопенко А.В. (RU); Сапронова С.В. (RU); Шерстобитов А.А. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Фталевый и малеиновый ангидриды, экология" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 125315, Москва, Ленинградский пр., 78, корп.4, кв.63, Е.К. Крыловой 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРА
Изобретение относится к способу получения высокоэффективного пластификатора бетонных смесей, так называемого “суперпластификатора”. Способ получения пластификатора для бетонной смеси включает сульфирование нафталиновой фракции нефтехимического производства с последующей конденсацией с формальдегидом и нейтрализацией щелочью полученного продукта. В качестве нафталиновой фракции нефтехимического производства используют нафталиновую фракцию технологического потока производства бензола следующего состава, мас.%: нафталин 96,4-99,5, метилнафталины 0,01-0,2, дифенил 0,001-0,1, легкокипящие примеси, в том числе алкилбензолы, метилинден, тетралин 0,5-3,6. Технический результат - расширение сырьевой базы получения пластификаторов для бетонных смесей. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Настоящее изобретение относится к способу получения высокоэффективного пластификатора бетонных смесей, так называемого “суперпластификатора”. 

Суперпластификаторы являются добавками, позволяющими регулировать реологические и физико-механические свойства бетонных смесей и бетонов.

Суперпластификаторы при введении в бетонную смесь повышают ее подвижность до осадки конуса более 20 см. При этом прочность полученного бетона остается равной или близкой прочности бетона, полученного из смеси исходной подвижности.

Области-применения суперпластификаторов - производство железобетонных изделий (плит, панелей, напорных труб и т.д.) и массивных густоармированных конструкций, возведение монолитных железобетонных сооружений, изготовление полов и покрытий с высокими эксплуатационными свойствами. 

По пластифицирующему действию наиболее эффективны суперпластификаторы на основе нейтрализованных щелочью продуктов конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида (Ortega G.A. Cemento-Hormigon, 1980, v.51, №559, р.537-548).

Потребность в этих пластификаторах составляет несколько сот тысяч тонн в год.

Продукты конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида целесообразно использовать в качестве добавок к строительным материалам, таким как цементы, штукатурные растворы, гидравлическая известь, воздушная известь, строительные гипсы, ангидридные и магнезиальные связующие.

Промышленностью также производятся различные марки модификаторов для цементных и бетонных смесей, основу которых составляют продукты конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида. В качестве добавок к ним используют индивидуальные соединения, например формиат натрия, нитрит натрия и другие, и различные смеси, например добавки на основе лигносульфонатов и высших спиртов, и другие.

Добавки к пластификатору вводятся по согласованию с потребителем.

Основным видом сырья при производстве пластификаторов для бетонных смесей является нафталин коксохимический (ГОСТ 16106-82). 

Поскольку ресурсы коксохимического нафталина ограничены, то проводились исследования по использованию коксохимических нафталиновых фракций, прессовых оттеков и нафталиновых масел. Проверялась возможность использования коксохимическго нафталина с пониженным содержанием основного вещества, но не менее 93 мас.% (Т.Я.Гоголева и др. Кокс и химия, 1991, №2, стр. 22-24). При использовании нафталиновых фракций нежелательными примесями являются фенолы и пиридиновые основания.

Основным сырьем при получении пластификаторов для бетонных смесей на настоящее время остается нафталин коксохимический с температурой кристаллизации более 79,0°С.

Известен способ приготовления пластификатора, заключающийся в конденсации соли щелочного или щелочноземельного металла нафталинсульфокислоты с формальдегидом (Патент США №3686133, B 01 f 17/00, С 04 В 13/00, опубл. 22.08.1972).

Широко используется способ приготовления пластификатора для бетонной смеси (Г.Д.Харлампович, А.А.Кауфман Технология коксохимического производства, Москва, изд-во “Металлургия”, 1995, стр. 342-343), включающий следующие стадии:

- сульфирование нафталина серной кислотой при температуре 130-165°С;

- выдержка сульфомассы с отдувкой непрореагировавшего нафталина;

- конденсация продуктов сульфирования с формальдегидом при атмосферном или повышенном давлении и температуре 100-130°С;

- нейтрализация продуктов конденсации щелочью, разбавление.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения пластификатора для бетонной смеси (RU 2054401 С1, Научно-производственное объединение “СинтезПАВ”, С 04 В 24/22, опубл. 20.02.1996).

Известный способ включает сульфирование отхода нефтехимического производства на основе ароматических углеводородов с последующей конденсацией с формальдегидом и нейтрализацией полученного продукта. В качестве отхода нефтехимического производства используют отход производства этилена на основе нафталина.

Задача настоящего изобретения заключается в расширении ассортимента исходного сырья при получении пластификаторов для бетонных смесей. 

Сущность предлагаемого изобретения заключается в использовании в качестве исходного сырья нафталиновой фракции нефтехимического производства, имеющей следующий состав, мас.%:

нафталин 96,4-99,5

метилнафталины 0,01-0,2

дифенил 0,001-0,1 

легкокипящие примеси, в том

числе алкилбензолы, метил-

инден, тетралин и пр. 0,5-3,6

Нафталиновую фракцию нефтяного происхождения указанного состава получают ректификацией или кристаллизацией нафталиновой фракции из технологических потоков производства бензола.

Способ получения пластификатора бетонных смесей по изобретению включает следующие стадии:

- сульфирование нафталиновой фракции указанного состава серной кислотой при температуре 130-160°С при массовом соотношении серной кислоты и нафталиновой фракции 1:(1,03-1,3);

- конденсация продуктов сульфирования с формальдегидом при атмосферном или повышенном давлении, температуре 100-130°С и мольном соотношении формальдегида и нафталинсульфокислоты (0,94-1,6):1

Приведенные технологические параметры стадий сульфирования и конденсации заявленного способа являются традиционными и общепринятыми.

Предлагаемый способ получения пластификатора иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Сульфирование нафталиновой фракции, содержащей, мас.%: нафталина 99,489, метилнафталинов 0,01, дифенила 0,001, легкокипящих примесей 0,5.

Сульфирование нафталиновой фракции указанного состава проводили в чугунном аппарате объемом 6,3 м3 с мешалкой и рубашкой для подачи теплоносителя.

После загрузки нафталиновой фракции и разогрева до 130-140°С начинали подачу 92-94%-ной серной кислоты при массовом соотношении серной кислоты и нафталиновой фракции 1:1,2. Сульфирование продолжали в течение ~1,5 часов при температуре не выше 160°С. Далее массу в аппарате выдерживали при температуре 165°С в течение 3-х часов при перемешивании. 

Отдувку свободного нафталина проводили острым паром при давлении Р=3 атм.

Конденсацию проводили в стальном эмалированном аппарате, снабженном мешалкой и рубашкой, 35-36%-ным водным раствором формалина в течение 2,5-3,5 часов при температуре 110-120°С и давлении ~1,5 атм. Мольное соотношение формальдегида и нафталинсульфокислоты составляет 1:1. Выдержка при температуре 120-130°С в течение ~1,5 часов.

В конце выдержки в аппарат была подана вода на разбавление.

Нейтрализацию реакционной массы проводили 44%-ным раствором едкого натра до рН 7-9.

Показатели качества и результаты испытаний полученного пластификатора приведены в таблице.

Пример 2.

Сульфирование нафталиновой фракции, содержащей, мас.%: нафталина 96,4, метилнафталинов 0,01, дифенила 0,001, легкокипящих примесей 3,589.

Получение пластификатора проводили в условиях примера 1.

Показатели качества и результаты испытаний полученного пластификатора приведены в таблице.

Пример 3.

Сульфирование нафталиновой фракции, содержащей, мас.%: нафталина 98,35, метилнафталиновов 0,1, дифенила 0,05, легкокипящих примесей 1,5.

Получение пластификатора проводили в условиях примера 1.

Показатели качества и результаты испытаний полученного пластификатора приведены в таблице.

Пример 4.

Сульфирование нафталиновой фракции, содержащей, мас.%: нафталина 94,6, метилнафталинов 0,1, дифенила 0,01, легкокипящих примесей 5,29.

Получение пластификатора проводили в условиях примера 1.

При проведении процесса наблюдались отклонения на стадиях сульфирования (повышенное раскисление серной кислоты) и конденсации (загустевание реакционной массы).

Показатели качества и результаты испытаний полученного пластификатора приведены в таблице.

Как следует из таблицы, полученный продукт при наличии пластифицирующих свойств не соответствует требованиям ГОСТ.

Таблица

Качество пластификатора и результаты испытаний 
№ п.п. Наименование показателей ТУ 6-36-0204229-625-90 Номер примера 
1 2 3 4 
1 Внешний вид Ж-сть коричн. цвета Ж-сть коричн. цвета Ж-сть коричн. цвета Ж-сть коричн. цвета Ж-сть коричн. цвета 
2 Массовая доля активных веществ в пересчете на сухой продукт, %, не менее 69 69 70 71 67 
3 Массовая доля воды, %, не более 68 67 67 66,5 67 
4 Показатель активности водородных ионов (рН) водного раствора с концентрацией 2,5 мас.% 7-9 7 8,4 7,6 7,3 
5 Осадка конуса, не менее, см 20 21 20 21 18 
6 Прочность на сжатие,

кгс/см2 348-390 349 350 440 330 
Примечание: прочность на сжатие по ГОСТ 30459-96 “Методы определения эффективности добавок”. 





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ получения пластификатора для бетонной смеси, включающий сульфирование нафталиновой фракции нефтехимического производства с последующей конденсацией с формальдегидом и нейтрализацией щелочью полученного продукта, отличающийся тем, что в качестве нафталиновой фракции нефтехимического производства используют нафталиновую фракцию технологического потока производства бензола следующего состава, мас.%:

Нафталин 96,4-99,5

Метилнафталины 0,01-0,2

Дифенил 0,001-0,1

Легкокипящие примеси, в том числе

алкилбензолы, метилинден

тетралин 0,5-3,6




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru