一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料领域，具体是一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前聚羧酸减水剂在使用过程中，常常需要添加一定量的防腐剂以延长其使用寿命和稳定性。然而，现有技术中的防腐剂存在以下几个缺陷：(1)有害物质释放：一些传统的防腐剂中含有有害物质，如甲醛、苯等挥发性有机物，这些物质可能会释放到环境中，对人体健康造成潜在风险。(2)降低减水效果：某些防腐剂在高浓度下会与聚羧酸分子发生相互作用，导致减水剂的性能受损，减水效果降低。(3)对水泥凝胶的影响：部分防腐剂可能与水泥凝胶发生反应，导致水泥的硬化速度减慢或凝结时间延长，影响混凝土的工艺性能。(4)环境污染问题：某些防腐剂在生产和使用过程中会产生污染物，对环境造成负面影响。

2、针对聚羧酸减水剂使用防腐剂时存在的缺陷，已经进行了一些改进措施：(1)采用环境友好型的无机盐类或有机物作为替代防腐剂，这些替代物更加安全，不会产生有害的挥发性有机物。例如，一些研究提出了使用氯化钾或其他无害盐类作为聚羧酸减水剂的防腐剂。(2)通过改进聚羧酸分子的结构和合成方法，提高减水剂与防腐剂之间的相容性，减少它们之间的相互作用。例如，一些研究通过调整聚羧酸分子的侧链结构和长度，改善了其与防腐剂之间的相互作用，从而提高了减水效果。(3)寻找不会与水泥凝胶发生不良反应的防腐剂。例如，一些研究表明，采用特定的有机酸类防腐剂，如苯甲酸、丙酸等，可以减少其对水泥凝胶的影响。(4)在选择防腐剂时，更加注重环境友好性和可持续性。例如，选择那些生物降解性好、对环境影响较小的防腐剂。此外，通过改进生产工艺，减少或避免有害物质的排放，以降低环境污染。

3、因此，未来需要对环境更友好的防腐剂出现。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂，按重量份数计，包括以下原料：1～15份防腐单体、0.5～2.0份杀菌单体、1～2份稳定剂和50～90份水，所述杀菌单体为改性异噻唑啉酮，所述防腐单体为有机溴类，其结构式如下：

4、

5、其中m为中的一种。

6、优选的，所述稳定剂为丙二醇、丙二醇脂肪酸酯、d-甘露醇、海藻酸丙二醇酯、甲壳素或聚甘油蓖麻醇酸酯中至少一种。

7、优选的，所述改性异噻唑啉酮的制备方法，按重量份数计，包括以下步骤：

8、步骤(1)、将4～6份异噻唑啉酮类化合物、5～7份酸酐加入带有搅拌装置、温度计及冷凝管的四口烧瓶中，在氮气保护下，投入100～180份二甲苯，缓慢升温，反应6～8h，得到粗产物；

9、步骤(2)、将得到的粗产物粉磨研碎后用30～50份二甲苯洗涤3～5次，

10、真空干燥后得到改性异噻唑啉酮。

11、优选的，所述异噻唑啉酮的结构式如下：

12、

13、其中r为h、ph、bn、et、me中的一种。

14、优选的，所述酸酐为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、草酸酐中的任意一种。

15、优选的，所述步骤(1)中缓慢升温至100～150℃。

16、优选的，所述步骤(2)中真空干燥时间为18～36h。

17、一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂的制备方法，按重量份数计，包括以下步骤：

18、步骤(1)、将所述防腐单体和杀菌单体加入10～30重量份水中，搅拌均匀，得到混合物；

19、步骤(2)、将稳定剂加入所述混合物中，加入剩余的水，搅拌10～30

20、min，即得所述聚羧酸减水剂用防腐剂。

21、本发明的有益效果为：

22、(1)本发明采用有机溴类物质作为防腐单体，在水中水解，释放出ho-br，能与微生物形成比较稳定的氢卤键，可防止在复杂环境条件下霉菌和其他微生物的侵蚀，防止样品发生霉菌和变质。

23、(2)本发明制备的杀菌单体，通过n取代作用使异噻唑啉酮分子与酸酐脱水，在异噻唑啉酮分子结构上引入羧基，增强了分子之间的结合度，其水溶性好，使得制备的防腐剂抑菌活性增加的同时提高其溶解性能，提高了防腐剂的防腐杀菌效果。

24、(3)本发明采用有机溴类与杀菌单体等防腐活性组分配合使用，适合混凝土减水剂体系，增强了抗微生物作用效果，扩大了抑制微生物生长作用范围，增强了防腐剂的抗药性。

25、(4)本发明制备的聚羧酸减水剂用防腐剂，实用性强。

技术特征：

1.一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：1～15份防腐单体、0.5～2.0份杀菌单体、1～2份稳定剂和50～90份水，所述杀菌单体为改性异噻唑啉酮，所述防腐单体为有机溴类，其结构式如下：

2.根据权利要求1所述的一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述稳定剂为丙二醇、丙二醇脂肪酸酯、d-甘露醇、海藻酸丙二醇酯、甲壳素或聚甘油蓖麻醇酸酯中至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述改性异噻唑啉酮的制备方法，按重量份数计，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述异噻唑啉酮的结构式如下：

5.根据权利要求3所述的一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述酸酐为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、草酸酐中的任意一种。

6.根据权利要求3所述的一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述步骤(1)中缓慢升温至100～150℃。

7.根据权利要求3所述的一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述步骤(2)中真空干燥时间为18～36h。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂的制备方法，其特征在于，按重量份数计，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种含有有机溴的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法。本发明按重量份数计，包括以下原料：1～15份防腐单体、0.5～2.0份杀菌单体、1～2份稳定剂和50～90份水，所述杀菌单体为改性异噻唑啉酮；所述防腐单体为有机溴类。本发明提出了一种使用有机溴类物质和杀菌单体组合的聚羧酸减水剂用防腐剂，具有抗菌性能强、溶解性好，并适用于混凝土减水剂体系，具备广泛的应用范围和优越的性能。

技术研发人员：李格丽,杨浩,林志群,吴传灯,方云辉,黄小文,黄雷,林祥毅,麻秀星
受保护的技术使用者：科之杰新材料集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31