一种减水型复合改性淀粉增稠剂、其制备方法及其应用

文档序号:9517222
一种减水型复合改性淀粉增稠剂、其制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种减水型复合改性淀粉增稠剂、其制备方法及其应用,属于混凝± 外加剂领域。
【背景技术】
[0002] 如今在现在工程技术的飞速发展下,混凝±能具备高流动性和可长距离运输已成 为主要的发展方向,因此高效减水剂是其发展的关键材料,但是在实际应用过程中,也会带 来一些问题,如和易性不良,出现离析、泌水现象,严重影响工作。分析原理为,混凝±拌合 中,骨料(砂石)的沉降导致离析;细颗粒(水泥、渗合料)进一步沉降导致泌水。浆体粘 度值过大,流动性差;粘度值过小,易离析、泌水。所W如何控制浆体的粘度是关键。
[0003] 在目前常用的方法中是加入缓凝剂或者增稠剂。但是溫度较低时,缓凝剂会影响 早期强度,使用受限;而增稠剂虽然可W有效的减少泌水,但是会使混凝±的巧落度/扩展 度降低,需要多加减水剂,另外有些增稠剂价格贵,溶解缓慢,与减水剂的适应性不好,都会 使施工难度加大。
[0004] 对于混凝±高效增稠剂,目前市场上还没有一种适应广泛,性能优异,既能有效控 制混凝±的和易性,而且与其他外加剂适应性好的产品。
[0005] 麦芽糊精是淀粉的水解产物。水解程度可W用DE值表示,水解程度越低,DE值越 小,所W麦芽糊精本身具有一定的增稠效果。如果再利用化学法处理,在麦芽糊精分子上引 入新的官能团,改变麦芽糊精分子结构,从而改变麦芽糊精本身的特性,可W使其广泛适应 不同的领域需求。
[0006] 目前关于改性淀粉用作混凝±增稠剂方面的报道并不多,有专利CN103043942 中提到将径丙基淀粉酸与纤维素酸一起添加到混凝±中改善混凝±的流动性,只是起到增 稠作用。

【发明内容】

[0007] 本发明针对上述现有技术的缺陷,提供了一种减水型复合改性淀粉增稠剂及其制 备方法和应用,此减水型复合改性淀粉增稠剂对混凝±具有较好的增稠作用,显著提高混 凝±和易性,而且还具备一定的减水作用,表现出与减水剂、引气剂、缓凝剂等较好的适应 性。
[0008] 本发明的研究者经过大量实验发现,对低水解度的淀粉进行酸化改性后能大大提 高产品对混凝±的增稠效果。本发明的研究者通过实验还发现,用横酸基取代径基后,得到 的产品,在水泥的颗粒表面具有更强的吸附效果,对水泥的分散性能显著提升,并且制备的 横化麦芽糊精表现出很好的水溶性。
[0009] 本发明所述减水型复合改性淀粉增稠剂,是对麦芽糊精分子进行酸化改性后,再 引入了横酸基团。
[0010] 本发明所述减水型复合改性淀粉增稠剂是由麦芽糊精、膨胀抑制剂、酸化催化剂、 酸化剂、横化催化剂、横化剂按照质量比为100 :巧~25) : (0. 5~2) : (10~25) : (0. 2~ 1) : (10~30)的比例先经酸化反应后经横化反应制备得到。 1] 本发明所述的麦芽糊精DE值为2~8。
[0012] 本发明所述的膨胀抑制剂为硫酸钢、氯化钢。
[0013] 本发明所述的酸化催化剂为氨氧化钢、氨氧化钟。
[0014] 本发明所述的酸化剂为环氧乙烧、环氧丙烷中的一种或者两种的混合物。
[0015] 本发明所述的有机溶剂为丙酬、化晚、DMF、DMS0、二氯甲烧、THF、硝基苯中的任意 一种。
[0016] 本发明所述的横化剂为1,3-丙烷横内醋、氯横酸中的任意一种。
[0017] 本发明所述的横化催化剂为氨氧化钢、氨氧化钟、甲醇钢、乙醇钢、氨化钢、钢、钟、 叔下醇钢、叔下醇钟、尿素中的任意一种。
[0018] 当横化剂是氯横酸时,横化催化剂为尿素。
[0019] 本发明所述减水型复合改性淀粉增稠剂的制备方法,步骤如下所述:
[0020] 将麦芽糊精置于反应蓋中,加入溶有膨胀抑制剂的水调节溶液浓度35~45%,再 加入酸化催化剂,室溫下揽拌0. 5~比,通氮气除去空气,加入酸化剂,密闭反应蓋,置于 30~50°C反应12~2地,反应结束后用无水乙醇洗涂、干燥得到酸化麦芽糊精;
[0021] 取50份酸化麦芽糊精用有机溶剂配成35~45 %浓度,加入横化催化剂,在室溫下 揽拌0. 5~比,然后再加入横化剂于室溫下反应4~12h,用无水乙醇洗涂,抽滤,干燥,即 得样品。最后将样品溶于水用3mol/L氨氧化钢溶液中和至抑为6~8,调节产品固含量 5~40%即得所述减水型复合改性淀粉增稠剂。
[0022] 本发明的研究经过大量实验发现,为了提高反应效率,体系浓度高较好,但是当浓 度过高时,粘度较大,不利于反应的继续进行;当酸化反应溫度较低时,反应取代度低,产品 增稠效果差,当酸化溫度过高时,制备的产品部分凝胶,影响性能稳定性;当反应时间较短 时,产品的增稠和减水效果都较差,当反应时间过长时,对产品的性能提升不明显。
[0023] 本发明所述减水型复合改性淀粉增稠剂,水溶性好且与其他外加剂表现出较好的 适应性,所W在使用时可W单独加水溶解后拌合到混凝±中或者加水溶解后与其他外加剂 一起拌合到混凝±中,其添加量为0. 1 %时,即可在保证混凝±高流动性的前提下,改善混 凝±的和易性,明显增加混凝±黏度,使其不离析,不分层。
[0024] 本发明与现有增稠剂产品相比,具有W下优势:
[00巧]1.本发明增稠剂具有一定的减水效果,在改性混凝±和易性的同时不会降低混凝 ±的巧落度/扩展度,即不需要多加减水剂来保持混凝±的巧落度/扩展度。
[00%] 2.本发明的原料价格低廉,并且原料可再生,反应无需高溫加热。
[0027] 3.本发明的产品水溶性好,并且与其他外加剂表现出较好的适应性。
【具体实施方式】
[0028] 本发明所用物料皆为商购化产品,具体型号和来源如表1所示。
[0029] 表1物料的名称、型号和来源
[0030]
[0031] 本文中所选的对比例I~2是相对于实施例I来进行对比的,对比例I是将麦芽糊 精进行酸化,得到酸化麦芽糊精,产品只具有增稠效果,对比例2是将麦芽糊精进行横化, 得到横化麦芽糊精,产品具有减水效果,但是增稠效果较差。 阳0巧 实施例1
[0033] 将100份DE= 5麦芽糊精置于反应蓋中,加入溶有无水硫酸钢的水调节溶液浓度 40 %,每100份水溶有15份无水硫酸钢,再加入1. 25份氨氧化钢,室溫下揽拌0.化,通氮气 除去空气,加入17. 5份环氧丙烷,密闭反应蓋,置于40°C反应1她,反应结束后用无水乙醇 洗涂、干燥得到酸化麦芽糊精;取50份酸化麦芽糊精用化晚配成40%浓度,加入0. 3份氨 氧化钢,在室溫下揽拌0.化,然后再加入20份1,3-丙烷横内醋于室溫下反应化,用无水乙 醇洗涂,抽滤,干燥,即得样品。最后将产物溶于262份水后用Imol/L氨氧化钢溶液2. 4份 调抑为7. 2,产品固含量为20. 2%。
[0034] 实施例2
[0035] 将100份DE= 2麦芽糊精置于反应蓋中,加入溶有无水硫酸钢的水调节溶液浓度 40 %,每100份水溶有5份无水硫酸钢,再加入0. 5份氨氧化钢,室溫下揽拌0.化,通氮气 除去空气,加入10份环氧丙烷,密闭反应蓋,置于30°C反应2地,反应结束后用无水乙醇洗 涂、干燥得到酸化麦芽糊精;取50份酸化麦芽糊精用化晚配成40%浓度,加入0. 5份氨氧 化钢,在室溫下揽拌0.化,然后再加入10份1,3-丙烷横内醋于室溫下反应12h,用无水乙 醇洗涂,抽滤,干燥,即得样品。最后将产物溶于245份水后用Imo
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