一种建材多用途改性羟丙基淀粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种建材多用途改性羟丙基淀粉及其制备方法和应用，涉及建筑添加剂技术领域，所要解决的技术问题为：现有技术中羟丙基淀粉只是应用于建材中的单一领域，目前还没有在建材领域有多种用途的报道。本发明专利技术改性羟丙基淀粉由以下质量百分比原料制得：羟丙基淀粉5%

【技术实现步骤摘要】
一种建材多用途改性羟丙基淀粉及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及建筑添加剂
，更具体的说是涉及一种建材多用途改性羟丙基淀粉及其制备方法。

技术介绍

[0002]羟丙基淀粉是近年来产量、用量与质量都在迅速提升的淀粉品种，广泛应用在建筑、医药、食品、纺织、造纸、日化、石油等行业。其中，在建筑领域可作为水泥基产品、石膏基产品及灰钙类产品的外加剂，与其它建筑、外加剂有很好的相容性，特别适用于如砂浆、粘合剂、抹灰和滚抹料等建筑干混料。
[0003]目前，羟丙基淀粉的生产工艺可分为两大类：湿法和干法。其中，湿法也称浆法，是将淀粉分散在水或其他液体介质中，配成一定浓度的悬浮液（淀粉乳），在一定的温度条件下，与化学试剂进行醚化反应，生成改性淀粉；如果采用的分散介质不是水，而是有机溶剂或含水的混合溶剂时，为了以示区别，将这种方法也称为溶剂法；大多数改性淀粉都可以通过湿法来生产。干法，即淀粉在含少量水（通常在30%左右）或少量有机溶剂的情况下，与化学试剂发生反应生成改性淀粉的一种生产方法。干法反应体系由于含水量小，所以干法生产中最大的困难就是淀粉与化学试剂的均匀混合问题。工业上除采用专门的混合设备外，还采用在湿的状态下混合，在干的状态下反应，分两步完成改性淀粉的生产。干法生产的品种不如湿法生产的品种多，但干法生产工艺简单、收率高、无污染，是一种很有发展前途的生产方法。
[0004]专利CN110590966B中介绍了一种提升瓷砖胶滑移性能的改性纤维素醚的制备方法，但产品仅应用于瓷砖胶领域的抗滑移方面，而且性能仅达到了标准JC/T 547
‑
2017中C1T瓷砖胶的要求。
[0005]专利CN113150176B中介绍了一种多基团交联改性羟丙基纤维素醚的制备方法，虽然对产品用环氧氯丙烷进行了交联处理，但产品也是仅应用于瓷砖胶领域，性能同样仅达到了标准JC/T 547
‑
2017中C1T瓷砖胶的要求。
[0006]专利CN113444185A中介绍了一种高粘度羟丙基纤维素醚及制备方法，也对产品用乙二醛进行了交联处理，但没有说明产品的具体粘度指标，同时也没有说明产品的具体应用领域。
[0007]综上，现有技术中羟丙基淀粉只是应用于建材中的单一领域，目前还没有在建材领域有多种用途的报道。
[0008]因此，如何开发一种建材多用途改性羟丙基淀粉是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0009]为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种建材多用途改性羟丙基淀粉及其制备方法和应用，改变了现有改性羟丙基淀粉制备中多步醚化的繁琐操作，通过特殊操作条
件的控制，只需一步醚化处理，且因为继续增加了物理改性步骤，获得了多用途性能更好的产品，产品在腻子上改善了施工性、耐水性和粘结强度，在抹灰石膏上改善了保水率、抗折强度和抗压强度，在瓷砖胶上改善了抗滑移、晾置时间和拉伸粘结强度，在保温砂浆上改善了干密度、导热系数和抗压强度；同时，一步醚化处理的操作条件较现有技术具有显著区别，在不添加交联剂环氧氯丙烷或乙二醛的情况下，通过添加粒碱提高体系的可操作性和环保性，提高了醚化剂的醚化效率，同时醚化反应压力分段进行，并在更高压力下实施，在提高产品均匀性的同时，进一步提高了醚化剂的醚化效率，在不延长反应时间的情况下降低了生产成本，解决了现有技术中存在的问题。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种建材多用途改性羟丙基淀粉，由以下质量百分比的原料制得：羟丙基淀粉5%
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40%、纤维素醚48%
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93%、分散增强剂1.5%
‑
8%和流变稳定剂0.5%
‑
4%；其中，羟丙基淀粉由质量比为1:(0
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0.1):(0.01
‑
1.5)：(0.1
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2.0):(0.02
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2.2):(0
‑
0.12)的淀粉、抑制剂、碱化剂、醇类溶剂、醚化剂和柠檬酸制得。
[0011]进一步，上述羟丙基淀粉由质量比为1:(0
‑
0.1)：(0.01
‑
0.22)：(0.2
‑
1.0):(0.15
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1.75):(0
‑
0.10）的淀粉、抑制剂、碱化剂、醇类溶剂、醚化剂和柠檬酸制得。
[0012]进一步，上述羟丙基淀粉为含羟丙氧基的一元淀粉醚(具有一种取代基，例如羟丙基淀粉)、含羟丙氧基的二元淀粉醚（具有两种取代基，例如羧甲基羟丙基淀粉、羟丙基羟乙基淀粉、羟丙基甲基淀粉等)、含羟丙氧基的三元淀粉醚(具有三种取代基，例如羧甲基羟丙基羟乙基淀粉、羟丙基羟乙基乙基淀粉、羟丙基羟乙基甲基淀粉等)中的任一种或几种的混合。
[0013]采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术中羟丙基淀粉具有改善腻子施工性、耐水性和粘结强度，改善抹灰石膏保水率、抗折强度和抗压强度，改善瓷砖胶抗滑移、晾置时间和拉伸粘结强度，改善保温砂浆干密度、导热系数和抗压强度的作用。本专利技术所选羟丙基淀粉含有一种或多种亲水性基团，增加了支链取代基团的含量，能够和纤维素醚的直链结构产生协同作用，提高了腻子、抹灰石膏、瓷砖胶和保温砂浆护持水分的能力，使腻子和抹灰石膏具有优越的保水性能，并延长了瓷砖胶和砂浆的开放时间。羟丙基淀粉的支链结构与一种或多种取代基增加了材料的触变性，使腻子和抹灰石膏具有快速增稠和优越的操作手感及施工性。另外，纤维素醚直链和羟丙基淀粉支链上的一种或多种取代基增加了水泥浆料的空间位阻，提升了瓷砖胶的抗滑移和抗下垂性能，改善了保温砂浆的干密度、导热系数，同时产品分散在水中后形成均匀的网状结构，进一步提升瓷砖胶保持水分的能力，从而对水泥颗粒产生明显的桥接作用，赋予砂浆浆体较大的机械锚固力，提升瓷砖胶的拉伸粘结强度。
[0014]进一步，上述纤维素醚为一元纤维素醚（具有一种取代基，例如羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素等）、二元纤维素醚（具有两种取代基，例如羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、羟丙基羟乙基纤维素、羟丙基乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素等）、三元纤维素醚（具有三种取代基，例如羧甲基羟丙基羟乙基纤维素、羟丙基羟乙基乙基纤维素、羟丙基羟乙基甲基纤维素等）中的任一种或几种的混合，优选为二元纤维素醚，更优选为羟丙基甲基纤维素和/或羟乙基甲基纤维素。
[0015]采用上述进一步的有益效果在于，本专利技术中纤维素醚具有护持水分和增稠的作
用，使腻子和抹灰石膏具有优越的保水性能，同时可以改善瓷砖胶和砂浆施工的和易性。本专利技术所选纤维素醚能够和淀粉醚、分散增强剂以及流变稳定剂产生协同作用，提升腻子、抹灰石膏、瓷砖胶和砂浆护持水分的能力，提高了腻子、抹灰石膏、瓷砖胶和砂浆的粘结强度。同时，本专利技术所选纤维素醚同时具有疏水性和亲水性基团，具有引气性，能够改善建材施工过程中的和易性，提高施工质量。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建材多用途改性羟丙基淀粉，其特征在于，由以下质量百分比的原料制得：羟丙基淀粉5%
‑
40%、纤维素醚48%
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93%、分散增强剂1.5%
‑
8%和流变稳定剂0.5%
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4%；所述羟丙基淀粉由质量比为1:(0
‑
0.1):(0.01
‑
1.5)：(0.1
‑
2.0):(0.02
‑
2.2):(0
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0.12)的淀粉、抑制剂、碱化剂、醇类溶剂、醚化剂和柠檬酸制得。2.根据权利要求1所述的一种建材多用途改性羟丙基淀粉，其特征在于，所述羟丙基淀粉由质量比为1:(0
‑
0.1)：(0.01
‑
0.22)：(0.2
‑
1.0):(0.15
‑
1.75):(0
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0.10）的淀粉、抑制剂、碱化剂、醇类溶剂、醚化剂和柠檬酸制得。3.根据权利要求1或2所述的一种建材多用途改性羟丙基淀粉，其特征在于，所述羟丙基淀粉为含羟丙氧基的一元淀粉醚、含羟丙氧基的二元淀粉醚、含羟丙氧基的三元淀粉醚中的任一种或几种的混合。4.根据权利要求1或2所述的一种建材多用途改性羟丙基淀粉，其特征在于，所述纤维素醚为一元纤维素醚、二元纤维素醚、三元纤维素醚中的任一种或几种的混合。5.根据权利要求1或2所述的一种建材多用途改性羟丙基淀粉，其特征在于，所述分散增强剂为聚氧化乙烯、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚羧酸粉末中的任一种或几种的混合。6.根据权利要求1或2所述的一种建材多用途改性羟丙基淀粉，其特征在于，所述流变稳定剂为瓜儿胶、羟丙基瓜儿胶、瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、卡拉胶、阿拉伯胶、香豆胶、田菁胶、亚麻籽胶、黄原胶中的任一种或几种的混合。7.根据权利要求1或2所述的一种建材多用途改性羟丙基淀粉，其特征在于，所述淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、红薯淀粉、绿豆淀粉、豌豆淀粉、葛根淀粉、莲藕淀粉、荸荠淀粉、菱角淀粉中的任一种或几种的混合，聚合度为20
‑
6000，粒径为0.075
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0.25mm；所述抑制剂为碱金属盐，粒径为0.075
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0.38mm；所述碱化剂为粒状碱金属氢氧化物和/或粉末碱金属氢氧化物；所述粒状碱金属氢氧化物的粒径为0.3
‑
2.0mm，所述粉末碱金属氢氧化物的粒径为0.12
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0.18mm；所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、乙二醇、二乙二醇中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕鲲，赵明，刘涛，滕波，魏征，范思月，孙晓庆，
申请(专利权)人：山东一滕新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：