[发明专利]生物质基减水剂的制备方法

说明书

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种生物质基减水剂的制备方法。所述的生物质基减水剂的制备方法是先将热解生物油中提取的混合酚在磺化溶剂作用下进行磺化反应，脱除溶剂，得到混合酚的磺化衍生物；再与热解生物油中提取的醛类，在酸性催化剂的作用下进行酚醛缩合反应，得到复合磺化酚醛缩聚物溶液；调节其pH值为6‑9，得到生物质基减水剂。本发明的高效生物质基减水剂的减水效果显著，其制备原料来自于热解生物油，具有来源广泛、产品绿色、成本低廉的优点。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种生物质基减水剂的制备方法。

背景技术

热解生物油是由木质纤维素生物质经过快速热裂解后，气相冷凝下的液体物质。含有多类化合物，如有机酸类、醛类、醚类、酮类、酚类和水。但由于组分众多，导致其性质不稳定。在储存阶段仍然可以发生缓慢的化学反应，如醛类、酚类可以转换为酸类、醇类等比较稳定的物质。为了有效利用生物油中的有效成分，目前开发了诸多工艺。

美国专利US 4942269公开一种将生物油分离含酚组分的方法，使用有机溶剂和碱性水溶液分别萃取生物油，最终得到酚类的混合物。

中国专利CN102976906A公开一种从生物油中提取酚类的方法，将生物油进行蒸馏、水萃取和有机溶剂萃取后获得酚类混合物。通过该方法提取的混合酚包含有多种酚类化合物，如苯酚、2-甲氧基酚(愈创木酚)、邻甲基酚、对甲基酚、4-甲基-2-甲氧基酚、邻苯二酚等酚类。

由于生物油分离出的混合酚种类较多，并性质相近，对混合酚的分离难度更大。为此，技术人员创新了一些利用混合酚的方法。如美国专利US5091499A公开一种制备酚醛树脂和胶黏剂的方法，该方法采用生物油提取的混合酚类化合物为原料，部分代替原料苯酚。

中国专利CN1251828A公开了一种高强度混凝土高效减水剂以及由磺化苯酚和甲醛制备减水剂的方法，但原料苯酚和甲醛都是来自于化学合成的化学品，不能保证产品的绿色安全，也不能满足当前的环保要求。

因此，以生物质快速热裂油(即热解生物油)为原料，通过分离提取混合酚，直接以其为原料合成生物质基减水剂，不仅可以充分利用这些廉价的混合酚，而且无需对混合酚进行分离，替代来自化石资源的酚类化合物，符合低碳绿色环保的发展要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质基减水剂的制备方法，充分并及时利用生物油的有效成分，合成出性质稳定的绿色安全的生物质基减水剂。

本发明所述的生物质基减水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将热解生物油中提取的混合酚在磺化溶剂作用下进行磺化反应，脱除溶剂，得到混合酚的磺化衍生物；

(2)混合酚的磺化衍生物再与热解生物油中提取的混合醛，进行酚醛缩合反应，得到复合磺化酚醛缩聚物溶液；

(3)调节复合磺化酚醛缩聚物溶液的pH值为6-9，得到生物质基减水剂。

步骤(1)中，混合酚提取步骤如下：

于20-60℃下，向1重量份热解生物油中加入0.5-5重量份1mol/L的NaOH水溶液，静置1-10小时，再与0.5-5重量份乙酸乙酯混合，静置1-10小时；取水相，与1-5重量份1mol/L的HCl水溶液混合，静置1-10小时，再与0.5-5重量份乙酸乙酯混合，静置1-10小时；取油相，浓缩蒸发后，得到混合酚，混合酚中含有酚的总质量为65-85wt.％。

步骤(1)中，热解生物油中提取的混合酚包括苯酚、2-甲氧基酚、2-甲基酚、4-甲基酚、4-甲基-2-甲氧基酚或邻苯二酚中的一种或多种。

步骤(1)中，磺化溶剂制备步骤如下：1-5重量份的磺化剂与1-10重量份的溶剂混合制得；其中，所述磺化剂为浓硫酸、氯磺酸、三氧化硫或发烟硫酸；所述溶剂为四氯化碳、四氯乙烯或冰乙酸。