萘系高效减水剂生产新技术

萘系高效减水剂生产新技术
2003年7月15日 [点击674次]
一、项目概述
随着工程建设日益发展和人民需求的提高，对混凝土性能提出了越来越多的要求，混凝土中使用添加剂是被公认为提高混凝土强度、改善性能、节约水泥用量等方面的有效措施。

添加剂特别是减水剂已成为混凝土中除水泥、水、砂、石之外的第五种重要组成材料，减水剂尤其是高效减水剂应用技术的发展，已成为推动水泥应用科学和混凝土生产技术发展的重要力量之一。

因此，对高效减水剂的合成研究和应用研究，在近三十年，特别是九十年代后，取得了重大进展，并形成广泛应用的局面。

发达国家掺外加剂的混凝土总量为75～90%以上，我国仅为15%左右。

高效减水剂减水率可达20%以上，53%以上的减水剂产品为高效减水剂。

目前主要是萘系、三聚氰胺系和由它们复配而成的减水剂，其中以萘系为主，占67%。

特别是我国，大部分高效减水剂均是以萘为主要原料的萘系高效减水剂，但我国目前的工业化生产技术落后，萘的消耗定额很高，达0.5～0.6吨萘/吨粉剂，由于原料萘价格高（5000元/吨左右）从而使得目前这些厂家生产成本高、利润低。

随着我国加入WTO，这些厂的市场竞争力将很低。

本技术针对目前存在的这些缺点，研究出了低消耗生产萘系高效减水剂新技术，奈的消耗为0.35吨/吨粉剂，从而大大降低该技术的生产成本，且产品减水效果增加（粉剂掺量0.5～0.8g，减水率为21～27%），原料消耗和产品性能均优于美、德、法等发达国家的水平。

二、应用领域
萘系高效减水剂是绝大多数混凝土外加剂的主要成分，国内年需求量约为120～160万吨，用于混凝土中作为减水增强剂和泵送剂，同时也用作旱强高效减水剂、缓凝高效减水剂和防水剂的主要原料。

可用于工业、民用房屋、水利水电大坝设施、隧洞、隧道、桥梁、道路、飞机场、基础设施等的建设，以节约水泥或提高强度，改善施工性能。

三、技术原理
本项目的主要技术内容是奈的磺化和β－萘磺酸与甲醛的缩合，萘与硫酸的反应必须在较高的温度下才能生成希望的中间体β－萘磺酸。

萘的磺化度是影响减水剂性能的重要因素之一。

β－萘磺酸在一定的催化剂存在下与甲醛发生缩合反应才能得到特定分子结构的缩合产物，催化剂是这一不实现的关键。

本技术在理论分子结构设计的基础上，采用一种新颖的缩合催化剂，获得具有非常规、高减水、高保塌等独特性能的CH新型萘系高效减水剂。

其原料消耗比国内外同类产品低30%，产品性能（定量部分）比国内外同类产品高20%左右。

四、项目特点
1、工业萘原料消耗低、产品技术性能高；
2、萘适宜磺化度的控制，为得到最佳分子结构奠定了基础；
3、缩合反应使用催化剂，以控制适宜缩合度，得到最佳分子结构；
4、本技术分子设计是基于混凝土质点为非球形，凹凸不平的非规则颗粒，与传统球体质点的假设不同；
5、采用新的技术条件，使萘缩合利用率为100%；
6、完全可利用老工艺的设备，对老工艺改造不须增加新设备和固定资产投资；
7、本技术无三废排放。

五、经济和社会效益
本技术对于提高我国，特别是西部地区混凝土外加剂的生产技术水平，改善我国减水剂生产技术落后的状况，具有重要的社会意义。

本技术对确保西部大开发建设，尤其是基础建设的质量具有十分迫切的现实意义。

采用本技术对老工艺进行改造，每生产1吨粉剂产品可节约工业萘130～150公斤，降低成本500～700元。

新建规模为2000吨粉剂/年的工厂，总投资为350～450万元左右，年销售收入1260万元，年成本695.5万元，年销售税金及附加147万元，年利税总额544.5万元，年利润总额397.5万元。

由此可见，本项目具有显著的经济效益和社会效益。

六、市场前景
我国对萘系高效减水剂的年需求量约为120～160万吨左右，并以每年34万吨的速度递增。

我国国内现有的年生产能力为70～90万吨左右，国内生产技术几乎是低水平重复模仿技术，产品的工业萘原料消耗高达8～0.6吨/吨粉剂产品，产品性能还不够理想，而本技术产品的工业萘消耗为0.34～0.36吨/吨粉剂产品，产品性能比国内外同类产品好。

本项目的产业化，可新增产值20.4亿元/年，新增利税11.4亿元/年，若将本项目技术用于对现有老技术企业进行改造，不增添设备，年节约成本7亿元。

因而本技术具有广泛的应用和推广前景。