緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用制造技術

本發明專利技術公開了一種緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉?聚羧酸復合減水劑中的應用，屬于建筑材料領域。所述緩凝劑以重量份為單位，包括以下組分：葡萄糖酸鈉43?60份、檸檬酸鈉30?37份、三聚磷酸鈉22?29份、焦磷酸鈉13?19份、硼酸銨3?8份、硫酸亞鐵2?4份、硫酸鎂1?3份。木薯淀粉通過氧化、酸化、醚化、接枝、中和等反應工序制成含淀粉復合減水劑。采用本發明專利技術制備的含緩凝劑的復合減水劑，能調節混泥土的凝結時間，并改善混泥土的性能，同時還具體提升混泥土的凈漿流動度，減少施工能耗等功效。木薯淀粉減水劑的開發應用有助于改進減水劑加工工藝、提高減水劑產品質量、降低環境污染。

【技術實現步驟摘要】
緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用
本專利技術涉及建筑材料領域，特別涉及一種緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用。
技術介紹
緩凝劑是一種能延緩和降低水泥水化的放熱速度，從而延長混凝土充分凝結的時間，使新拌混凝土較長時間保持塑性，方便澆注，提高施工效率的一種添加劑。緩凝劑能夠改善混凝土的施工性能。預拌混凝土在生產中經常需要摻入一定量的緩凝劑，使新拌混凝土在較長時間內保持塑性，便于混凝土的運輸和澆灌成型。目前市面上常用的超緩凝劑種類繁多，對水泥混凝土影響各異，但大多具有降低混凝土后期強度的問題，極大地增加了施工成本。因此，需要研發一款能改善混凝土性能，同時還能節約水泥，減少能耗和減少污染物排放等功效的緩凝劑，以滿足市場的需求。減水劑是預拌混凝土必不可少的重要組份，其用量隨著城市進程的加快呈逐年遞增趨勢。2014年廣西水泥產量約為4億噸，按0.2%摻量計，需用減水劑80萬噸。減水劑的發展為混凝土工業的發展提供了更大的空間，但隨著人類對環境保護的日益重視，人們對建筑材料的要求也越來越高，在追求使用性能實現的同時，更關心建筑材料是否會對環境的造成危害，是否對人身安全有威脅，“綠色”建筑材料已是大勢所趨。目前國內在用的減水劑主要有萘系減水劑、聚羧酸系減水劑、脂肪族減水劑、氨基磺酸系減水劑、木質素減水劑等，廣西目前以聚羧酸系減水劑為主。在上述減水劑中，90%以上由化工原料制備而成。通過對這幾種減水劑的分子結構、合成路線等方面的分析，可以發現，這些減水劑品種要么本身有毒，要么生產過程排放大量有毒廢液，不可生物降解，難以滿足綠色、環保等要求。因此，研發出環保的減水劑，是市場的迫切需求。淀粉是自然界產量僅次于纖維素的多糖類天然高聚物，它以冷水不溶的微小顆粒(直徑為1pm-100pm或者更大)廣泛存在于高等植物的種子、塊莖、果實、根部甚至葉子中．目前全世界的年產量約為3600萬噸。由于淀粉原料來源廣泛，種類多，產量豐富，所以相對價格低廉。查閱相關資料可知，近年來，對淀粉改性制備水泥分散劑的研究已有一定的進展，但淀粉改性制備減水劑的研究屬于剛剛起步階段，因此本專利技術的研究非常及時且具有積極效果。廣西盛產木薯，開發利用廣西特有的木薯淀粉為原料，改性制備復合型環保減水劑，對充分發揮我區的資源優勢，減少對化工原料的依賴，節能降耗等都具有重要意義。改性淀粉的開發應用不但有助于改進減水劑加工工藝、提高減水劑產品質量、降低環境污染，還能有效解決廣西農產品的出路，提高產品附加值。以上
技術介紹
內容的公開僅用于輔助理解本專利技術的專利技術構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述
技術介紹
不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中應用的技術方案，以解決現有緩凝劑存在的會降低混泥土后期強度、增加施工成本和能耗等問題。還可以解決現有減水劑有毒性、不可生物降解、生產過程污染物排放量大的問題。為此，本專利技術提供一種緩凝劑，以重量份為單位包括以下組分：葡萄糖酸鈉43-60份、檸檬酸鈉30-37份、三聚磷酸鈉22-29份、焦磷酸鈉13-19份、硼酸銨3-8份、硫酸亞鐵2-4份、硫酸鎂1-5份。優選地，所述緩凝劑，以重量份為單位包括以下組分：葡萄糖酸鈉48份、檸檬酸鈉32份、三聚磷酸鈉25份、焦磷酸鈉16份、硼酸銨5.5份、硫酸亞鐵3份、硫酸鎂2.5份。本專利技術還提供一種緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用，所述的改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑，以重量份為單位包括以下原料：改性木薯淀粉20-35份、氫氧化鈉30-120份、緩凝劑2-6份、消泡劑0.5-4份、引氣劑1-5.5份。優選地，所述的改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑，以重量份為單位包括以下原料：改性木薯淀粉25份、氫氧化鈉80份、緩凝劑3.5份、消泡劑2.5份、引氣劑3份。優選地，所述的消泡劑，以重量份為單位包括以下原料：氫硅油30-65份、高碳醇脂肪酸酯復合物20-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚10-17份、八甲基環四硅氧烷10-15份、聚醚硅油5-9份和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚3-6份。優選地，所述的引氣劑，以重量份為單位包括以下原料：松香粉48-60份、對甲苯磺酸38-55份、氫氧化鈉25-37份、季戊四醇18-22份、妥爾油7-14份和石油磺酸鹽5-9份。優選地，所述的改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑的制備過程包括以下步驟：S1：氧化反應，將木薯淀粉、氫氧化鈉、體積濃度為95%的乙醇水溶液、緩凝劑、消泡劑和引氣劑同時加入到攪拌機中，在轉速為500-950r/min下攪拌均勻，加熱至20-40℃，保持30-80min后，自然冷卻至室溫；S2：酸化反應，向氧化反應液中加入質量濃度20%的稀鹽酸溶液，調節pH至7，過濾，固體用無水乙醇打漿4次后，干燥，得到氧化-酸化淀粉；S3：醚化反應，將氧化-酸化淀粉溶解在無水乙醇中，配置成懸浮液，用氫氧化鈉溶液調懸浮液pH至10，通入氮氣，再加入淀粉重量8-20％醚化劑，所述的醚化劑為3-氯-2-羥丙基-三甲基氯化銨，在35-47℃下反應11-17h；S4：接枝反應，在氮氣保護下，將淀粉溶液溫度控制在50-110℃，加入淀粉總質量3-21%的過氧化氫，用超聲波攪拌5-40min，超聲攪拌的同時滴加單體，單體滴加的量為淀粉質量的10-30%，滴加足夠的量后，繼續反應0.5-4h，獲得接枝共聚產物；S5：中和反應，將步驟S4所獲得的接枝共聚產物冷卻，加入氫氧化鈉溶液調節pH值至7-8.5，加水稀釋至總質量濃度為25%，即可得到淀粉接枝聚羧酸減水劑。優選地，所述的步驟S1中所述攪拌機轉速為700r/min，加熱至28℃，保持60min。優選地，所述的步驟S4中所述淀粉溶液溫度控制在80℃，加入淀粉總質量15%的過氧化氫，用超聲波攪拌25min，單體滴加的量為淀粉質量的25%。優選地，所述的單體為甲基丙烯酸、丙烯腈與丙烯磺酸鈉按照的摩爾比為2：3：1混合的混合物。本專利技術與現有技術對比的有益效果包括：（1）本專利技術提供的緩凝劑，能便于調節混泥土的凝結時間，改善混泥土的性能，同時還有節約水泥，減少能耗和減少污染物排放等功效。（2）本專利技術提供的減水劑，與現有的減水劑相比，具有無毒無害、生產過程環保和可降解等優勢。（3）改性淀粉減水劑除具有較高的分散性外，還可以有效抑制水泥水化反應，對水泥凈漿產生強烈的緩凝作用，保持水泥漿體的流動性，并且緩凝時間隨著減水劑摻量的增加而增大。（4）由表1可見，在相同混泥土、相同摻量的條件下，根據本專利技術實施例的木薯淀粉-聚羧酸減水劑的凈漿性能和對比例的比較可以看出，實施例的性能更加優異，說明本專利技術的復合減水劑可以高效的延長混泥土凝結時間，使新拌混凝土較長時間保持塑性，混泥土后期的強度也本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種緩凝劑，其特征在于，以重量份為單位包括以下組分：葡萄糖酸鈉43-60份、檸檬酸鈉30-37份、三聚磷酸鈉22-29份、焦磷酸鈉13-19份、硼酸銨3-8份、硫酸亞鐵2-4份、硫酸鎂1-5份。/n

【技術特征摘要】
1.一種緩凝劑，其特征在于，以重量份為單位包括以下組分：葡萄糖酸鈉43-60份、檸檬酸鈉30-37份、三聚磷酸鈉22-29份、焦磷酸鈉13-19份、硼酸銨3-8份、硫酸亞鐵2-4份、硫酸鎂1-5份。


2.根據權利要求1所述的緩凝劑，其特征在于，以重量份為單位包括以下組分：葡萄糖酸鈉48份、檸檬酸鈉32份、三聚磷酸鈉25份、焦磷酸鈉16份、硼酸銨5.5份、硫酸亞鐵3份、硫酸鎂2.5份。


3.一種根據權利要求1所述的緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用，其特征在于，所述的改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑，以重量份為單位包括以下原料：改性木薯淀粉20-35份、氫氧化鈉30-120份、緩凝劑2-6份、消泡劑0.5-4份、引氣劑1-5.5份。


4.根據權利要求3所述的緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用，其特征在于，所述的改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑，以重量份為單位包括以下原料：改性木薯淀粉25份、氫氧化鈉80份、緩凝劑3.5份、消泡劑2.5份、引氣劑3份。


5.根據權利要求3或4所述的緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用，其特征在于，所述的消泡劑，以重量份為單位包括以下原料：氫硅油30-65份、高碳醇脂肪酸酯復合物20-40份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚10-17份、八甲基環四硅氧烷10-15份、聚醚硅油5-9份和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚3-6份。


6.根據權利要求3或4所述的緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用，其特征在于，所述的引氣劑，以重量份為單位包括以下原料：松香粉48-60份、對甲苯磺酸38-55份、氫氧化鈉25-37份、季戊四醇18-22份、妥爾油7-14份和石油磺酸鹽5-9份。


7.根據權利要求3或4所述的緩凝劑及其在制備改性木薯淀粉-聚羧酸復合減水劑中的應用，其特征在于，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：裴珂敏，李學東，楊健，王易科，
申請(專利權)人：南寧砼材科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：廣西;45