淀粉基保坍减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种淀粉基保坍减水剂及其制备方法，该淀粉基保坍减水剂的制备原料包括按重量份计的以下组分：150

【技术实现步骤摘要】
淀粉基保坍减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土建筑材料领域，特别涉及一种淀粉基保坍减水剂，同时本专利技术还涉及一种上述淀粉基保坍减水剂的制备方法。

技术介绍

[0002]国家基础建设以及房地产正处于大力迅速发展阶段，混凝土需求量的增加使得混凝土骨料的需求量逐步增大，砂石材料日益匮乏，部分天然河砂限制开采，机制砂逐渐取代河砂占领市场，市场上水泥、石材质量也愈发复杂，半数材料存在含泥量大、含粉量高的问题，此外，为了满足混凝土长时间的施工要求，外加剂中必须复配大量的减水剂和保坍剂。很多保坍剂在初期保坍效果尚可，但后期保坍效果差，使得混凝土泵送施工困难，故对减水剂长效保坍提出了新要求。此外引气剂也是目前混凝土中最为常用的外加剂品种之一，其能在混凝土拌制过程中引入大量稳定的微小气泡，这些微细气泡类似滚珠，可以提高新拌混凝土的和易性，在硬化混凝土中，引入的气泡有利于提高混凝土的抗冻性、密实性和抗渗性。目前引气剂主要的使用方法为与减水剂复配使用，使用起来较为繁琐，且总出现引气效果不理想或气损较快的缺陷。
[0003]随着混凝土技术向绿色、环保、高性价比方向迅猛发展，对作为混凝土中重要组成部分的减水剂也提出了更高、更全面的要求。以往传统的混凝土高效减水剂，由于掺量较大、减水率不够高、混凝土坍落度损失较大，逐渐被性能更为优秀的聚羧酸减水剂取代，聚羧酸高性能减水剂具有优异的减水性能、和易性，为目前市场上的主流，但其原材料来源多为石油石化产品，消耗大量石化资源，碳排放较高，此外聚羧酸减水剂在部分应用中也发现出现由于材料问题导致保坍性能不够的问题。因此，开发一种以绿色天然可降解的原材料为主要原材料，具有优异保坍性能且使用条件不敏感、适用面更广的高性价比保坍剂具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种淀粉基保坍减水剂，以提高混凝土的坍落度保持性能。
[0005]为达上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的。
[0006]一种淀粉基保坍减水剂，所述淀粉基保坍减水剂的制备原料包括按重量份计的以下组分：150
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250份多糖聚合物酯化液、11
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22份端羧基乙烯基环氧醚，0.8
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1份引发剂，4
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11份丙烯酸，10
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15份羟基酯类单体，还原剂0
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0.3份，链转移剂0.3
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0.7份，1
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3份促凝组分；所述多糖聚合物酯化液的制备原料包括按重量份计的以下组分：90
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120份酶解淀粉，30
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60份短直链降解淀粉及烷基糖苷混合物，75
‑
150份分散剂，25
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35份不饱和羧酸和/或不饱和酸酐，3
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5份酯化催化剂，0.04
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0.4份阻聚剂。
[0007]进一步的，所述羟基酯类单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟乙酯中的至少一种。
[0008]进一步的，所述促凝组分包括二乙醇胺、三乙醇胺或三异丙醇胺中的至少一种。
[0009]进一步的，所述不饱和羧酸包括丙烯酸、衣康酸、马来酸中的至少一种，所述不饱和酸酐包括衣康酸酐、马来酸酐中的至少一种。
[0010]进一步的，所述酯化催化剂是浓硫酸、硼酸、有机磺酸、硫酸盐中的至少一种。
[0011]进一步的，所述分散剂包括二甲基亚砜，和/或，所述阻聚剂包括多元酚类阻聚剂。
[0012]进一步的，所述酶解淀粉的分子量为2500
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13000，和/或，所述短直链降解淀粉及烷基糖苷混合物的分子量为800
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1600。
[0013]本申请还提出了一种淀粉基保坍减水剂的制备方法，取酶解淀粉、短直链降解淀粉及烷基糖苷混合物、分散剂以及去离子水的混合液，加入不饱和羧酸或酸酐、酯化催化剂、阻聚剂，加热至80℃
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120℃搅拌混合，反应充分得到多糖聚合物酯化液；将所述多糖聚合物酯化液与端羧基乙烯基环氧醚混合，升温至55
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65℃，加入引发剂，搅拌均匀；然后滴加丙烯酸和羟基酯类单体的混合水溶液，以及还原剂、链转移剂的混合水溶液，滴加结束后保温继续搅拌，反应结束后加入促凝组分搅拌，调节pH=6
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7，加入稀释水搅拌均匀，得到所述淀粉基保坍减水剂。
[0014]进一步的，所述酶解淀粉的制备方法包括以下步骤：配制固含量为20%
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40%的淀粉乳，将温度升至40℃
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60℃，调整淀粉乳pH=3.5
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6，加入普鲁兰
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淀粉酶，保温；将pH调整至4
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7.5，将温度升至60
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110℃，控制淀粉糊化时间20
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60分钟，加入α
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淀粉酶和/或β
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淀粉酶，保温；降温过滤，将滤液真空干燥研磨，得到所述酶解淀粉。
[0015]进一步的，所述短直链降解淀粉及烷基糖苷混合物的制备方法包括以下步骤：将酶解淀粉与脂肪醇混合，搅拌均匀，加入酸催化剂，加热至90～120℃，抽真空压强至1.5
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2kPa，反应时间为30～60min，降温，过滤去除滤液，蒸馏脱醇，干燥，得到所述短直链降解淀粉及烷基糖苷混合物。
[0016]本专利技术的淀粉基保坍减水剂对酶解淀粉、短直链降解淀粉及烷基糖苷混合物进行不饱和酸酯化，使淀粉链接枝上带有不饱和键的基团，得到的多糖聚合物酯化液具有不饱和键，多糖聚合物酯化液与端羧基乙烯基环氧醚、丙烯酸和羟基酯类单体聚合，产生具有分散水泥颗粒作用的聚合物，能够持续保持混凝土的工作性能及和易性，坍落度经时损失小，而且有一定的引气作用，可在混凝土中提供合适的引气量，引入的气泡尺寸适中，稳定性高，气泡的引入使混凝土的塑性提高，有利于其坍落度的保持。上述淀粉基保坍减水剂的制备原料采用环保的淀粉类材料，具有绿色低碳、性价比高的优势。
具体实施方式
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0018]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。另外，除本实施例特别说明之外，本实施例中所涉及的各术语及工艺依照现有技术中的一般认知及常规方法进行理解即可。
[0019]一种淀粉基保坍减水剂，所述淀粉基保坍减水剂的制备原料按重量份计包括以下
组分：150
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250份多糖聚合物酯化液、11
‑
22份端羧基乙烯基环氧醚，0.8
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1份引发剂，4
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11份丙烯酸，10
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15份羟基酯类单体，还原剂0
‑
0.3份，链转移剂0.3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淀粉基保坍减水剂，其特征在于：所述淀粉基保坍减水剂的制备原料包括按重量份计的以下组分：150
‑
250份多糖聚合物酯化液、11
‑
22份端羧基乙烯基环氧醚，0.8
‑
1份引发剂，4
‑
11份丙烯酸，10
‑
15份羟基酯类单体，还原剂0
‑
0.3份，链转移剂0.3
‑
0.7份，1
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3份促凝组分；所述多糖聚合物酯化液的制备原料包括按重量份计的以下组分：90
‑
120份酶解淀粉，30
‑
60份短直链降解淀粉及烷基糖苷混合物，75
‑
150份分散剂，25
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35份不饱和羧酸和/或不饱和酸酐，3
‑
5份酯化催化剂，0.04
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0.4份阻聚剂。2.根据权利要求1所述的淀粉基保坍减水剂，其特征在于：所述羟基酯类单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟乙酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的淀粉基保坍减水剂，其特征在于：所述促凝组分包括二乙醇胺、三乙醇胺或三异丙醇胺中的至少一种。4.根据权利要求1所述的淀粉基保坍减水剂，其特征在于：所述不饱和羧酸包括丙烯酸、衣康酸、马来酸中的至少一种，所述不饱和酸酐包括衣康酸酐、马来酸酐中的至少一种。5.根据权利要求1所述的淀粉基保坍减水剂，其特征在于：所述酯化催化剂是浓硫酸、硼酸、有机磺酸、硫酸盐中的至少一种。6.根据权利要求1所述的淀粉基保坍减水剂，其特征在于：所述分散剂包括二甲基亚砜，和/或，所述阻聚剂包括多元酚类阻聚剂。7.根据权利要求1
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6任一项所述的淀粉基保坍减水剂，其特征在于：所述酶解淀粉的分子量为2500
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130...

【专利技术属性】
技术研发人员：封柯，倪涛，汪咏梅，宋欣，黄玉美，杨晓锋，王进春，刘昭洋，董树强，李茜茜，韩晓东，王龙飞，袁海军，
申请(专利权)人：四川砼道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：