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《木質(zhì)素磺酸鈉.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、木質(zhì)素磺酸鈉木質(zhì)素磺酸的鈉鹽即為木質(zhì)素磺酸鈉(sodiumligninsulfonate)是一種天然高分子聚合物,陰離子型表面活性劑。具有很強(qiáng)的分散能力,適于將固體分散在水介質(zhì)中。由于分子量和官能團(tuán)的不同而具有不同程度的分散性,能吸附在各種固體質(zhì)點(diǎn)的表面上,可進(jìn)行金屬離子交換作用,也因?yàn)槠浣M織結(jié)構(gòu)上存在各種活性基,因而能產(chǎn)生縮合作用或與其他化合物發(fā)生氫鍵作用。在工業(yè)上,木質(zhì)素磺酸鈉廣泛地用作分散劑和潤(rùn)濕劑。印染工業(yè)中使用的分散劑-NNO即是以木質(zhì)素磺酸鈉為主要原料復(fù)配的。質(zhì)素磺酸鈉是一種陰離子表面活性劑,是木漿與二氯化硫水溶液和亞硫酸鹽反應(yīng)產(chǎn)物,是生產(chǎn)紙漿的副產(chǎn)物
2、,一般為4-羥基-3-甲氧基苯的多聚物。由于木材種類不同,磺化反應(yīng)的差異,木質(zhì)素磺酸鹽的分子量由200到10000不等,化學(xué)結(jié)構(gòu)尚未確定。一般說低分子木素質(zhì)磺酸鹽,多為直鏈,在溶液中締合在一起;高分子木質(zhì)素磺酸鹽多為支鏈,在水介質(zhì)中顯示出聚合電介的行為。粗制的木質(zhì)素磺酸鹽大量用于在動(dòng)物飼料的粒化,精制木質(zhì)素磺酸鹽用于石油鉆井泥漿的分散劑;礦石浮選劑,礦泥、染料、農(nóng)藥的分散劑;對(duì)重金屬,尤其是鐵、銅、亞錫離子有較好的螯合能力,是有效的螯合劑。中文名木質(zhì)素磺酸鈉外文名SodiumLigninsulfonate分子式C20H24Na2O10S2分子量534.5Cas80
3、61-51-6彩色分子結(jié)構(gòu)圖:CASNO.8061-51-6中文別名分散劑CMN;改性木質(zhì)素磺酸鈉;木素磺酸鈉;木素磺酸鈉鹽;分散劑M-9;木質(zhì)磺素鈉;木質(zhì)磺酸鈉英文別名ahr2438b;banirexn;betz402;dispergatorreax;dispergatorufoxane;lignosite458一、理化性質(zhì)1、有良好的擴(kuò)散性能,能溶于任何硬度的水中,水溶液化學(xué)穩(wěn)定性好,可生物降解。2、木質(zhì)素磺酸鹽又稱亞硫酸鹽木質(zhì)素,是相對(duì)分子質(zhì)量不同,結(jié)構(gòu)也不盡相同,即具有多分散性的不均勻陰離子聚電解質(zhì)。固體產(chǎn)品為黃棕色自由流動(dòng)的粉末,具有吸濕性。易溶于水,并
4、不受PH值變化的影響,但不溶于乙醇、丙酮及其他普通的有機(jī)溶劑。水溶液為棕色至黑色,有膠體特性,溶液的黏度隨濃度的增加而升高。木質(zhì)素磺酸鹽對(duì)降低液體間界面表面張力的作用很小,而且不能減小水的表面張力或形成膠束,其分散作用主要依靠基質(zhì)的吸附?脫吸和電荷的生成。二、減水劑作用機(jī)理減水劑多數(shù)為表面活性劑。因此,木質(zhì)素磺酸鈉的作用機(jī)理就是表面活性作用。表面活性劑加入水溶液中后,能降低水的表面張力(水—?dú)庀?和界面張力(水—固相)。表面活性劑分子具一般有親水和憎水兩個(gè)基團(tuán)。憎水基團(tuán)是各種烷基或烷芳基;親水基團(tuán)一般是能離解出離子的鹽類。根據(jù)親水基團(tuán)所離解出離子的不同,表面活性劑
5、可分為:陰離子表面活性劑;陽離子表面活性劑;兩性表面活性劑;非離子表面活性劑。混凝土中加入減水劑木質(zhì)素磺酸鈉后,減水劑的憎水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒的表面,親水基團(tuán)指向水溶液,組成了單分子或多分子的吸附膜,使水泥顆粒因表面相同電荷相互排斥而被分散,從顆粒間釋放出多余的水分,以達(dá)到減水的目的。與此同時(shí),由于降低了水的表面張力以及水泥顆粒間的界面張力,在保持同樣流動(dòng)度的情況下,相應(yīng)減少用水量,從而也起到減水的作用。減水劑可大幅度地降低混凝土的水化,降低孔隙率,增加混凝土密實(shí)性,從而大大提高混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性。木質(zhì)素磺酸鹽是分子量為1000~30000的天然高分子化合物
6、。它由生產(chǎn)紙漿的下腳料經(jīng)發(fā)酵提取酒精以后,再用堿中和而成,主要有木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鎂等,其中應(yīng)用最廣的木質(zhì)素磺酸鈣就是用亞硫酸紙漿廢液制成的。這種減水劑原料來源豐富,制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較普遍,約占減水劑總產(chǎn)量的80%。但其效果不太好,有引氣、緩凝作用,屬于普通減水劑,與早強(qiáng)劑復(fù)合使用效果較好。三、生產(chǎn)方法一般有兩種:1)將木質(zhì)素磺酸鈣經(jīng)過離子交換;2)在制漿的過程中,用碳酸鈉或是氫氧化鈉,取代氧化鈣或是氫氧化鈣。這種方法比較少見,因?yàn)樘妓徕c或是氫氧化鈉的價(jià)格通常高于氧化鈣或是氫氧化鈣。用造紙廠的紙漿廢液為原料,一般有三種制備方法
7、。1.亞硫酸氫鈣制漿法的紙漿廢液中所含有的亞硫酸鹽或硫酸氫鹽直接與木質(zhì)素分子中的羥基結(jié)合生成木質(zhì)素磺酸鹽。往廢液中加入10%的石灰乳,在(95±2)℃下加熱30min。將鈣化液靜置沉降,沉淀物濾出,水洗后加硫酸。過濾,除去硫酸鈣。然后往濾液中加入Na2CO3,使木質(zhì)素磺酸鈣轉(zhuǎn)成磺酸鈉。反應(yīng)溫度以90℃為宜,反應(yīng)2h后,靜置,過濾除去硫酸鈣等雜質(zhì)。濾液濃縮,冷卻結(jié)晶得產(chǎn)品。2.以堿液制漿所得造紙廢液為原料。首先往廢液中加入濃硫酸50%左右,攪拌4~6h。然后用石灰乳,經(jīng)沉降,過濾,打漿,酸溶,加碳酸鈉轉(zhuǎn)化,濃縮,干燥得產(chǎn)品3.用草類制漿法所得廢液為原料。方法同2。四
8、、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)