一種減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑、其制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑、其制備方法及其應(yīng)用，屬于混凝± 外加劑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 如今在現(xiàn)在工程技術(shù)的飛速發(fā)展下，混凝±能具備高流動性和可長距離運輸已成 為主要的發(fā)展方向，因此高效減水劑是其發(fā)展的關(guān)鍵材料，但是在實際應(yīng)用過程中，也會帶 來一些問題，如和易性不良，出現(xiàn)離析、泌水現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工作。分析原理為，混凝±拌合 中，骨料（砂石）的沉降導(dǎo)致離析；細(xì)顆粒（水泥、滲合料）進(jìn)一步沉降導(dǎo)致泌水。漿體粘 度值過大，流動性差；粘度值過小，易離析、泌水。所W如何控制漿體的粘度是關(guān)鍵。
[0003] 在目前常用的方法中是加入緩凝劑或者增稠劑。但是溫度較低時，緩凝劑會影響 早期強度，使用受限；而增稠劑雖然可W有效的減少泌水，但是會使混凝±的巧落度/擴展 度降低，需要多加減水劑，另外有些增稠劑價格貴，溶解緩慢，與減水劑的適應(yīng)性不好，都會 使施工難度加大。
[0004] 對于混凝±高效增稠劑，目前市場上還沒有一種適應(yīng)廣泛，性能優(yōu)異，既能有效控 制混凝±的和易性，而且與其他外加劑適應(yīng)性好的產(chǎn)品。
[0005] 麥芽糊精是淀粉的水解產(chǎn)物。水解程度可W用DE值表示，水解程度越低，DE值越 小，所W麥芽糊精本身具有一定的增稠效果。如果再利用化學(xué)法處理，在麥芽糊精分子上引 入新的官能團，改變麥芽糊精分子結(jié)構(gòu)，從而改變麥芽糊精本身的特性，可W使其廣泛適應(yīng) 不同的領(lǐng)域需求。
[0006] 目前關(guān)于改性淀粉用作混凝±增稠劑方面的報道并不多，有專利CN103043942 中提到將徑丙基淀粉酸與纖維素酸一起添加到混凝±中改善混凝±的流動性，只是起到增 稠作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑及其制 備方法和應(yīng)用，此減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑對混凝±具有較好的增稠作用，顯著提高混 凝±和易性，而且還具備一定的減水作用，表現(xiàn)出與減水劑、引氣劑、緩凝劑等較好的適應(yīng) 性。
[0008] 本發(fā)明的研究者經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)，對低水解度的淀粉進(jìn)行酸化改性后能大大提 高產(chǎn)品對混凝±的增稠效果。本發(fā)明的研究者通過實驗還發(fā)現(xiàn)，用橫酸基取代徑基后，得到 的產(chǎn)品，在水泥的顆粒表面具有更強的吸附效果，對水泥的分散性能顯著提升，并且制備的 橫化麥芽糊精表現(xiàn)出很好的水溶性。
[0009] 本發(fā)明所述減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑，是對麥芽糊精分子進(jìn)行酸化改性后，再 引入了橫酸基團。
[0010] 本發(fā)明所述減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑是由麥芽糊精、膨脹抑制劑、酸化催化劑、 酸化劑、橫化催化劑、橫化劑按照質(zhì)量比為100 :巧~25) : (0. 5~2) : (10~25) : (0. 2~ 1) : (10~30)的比例先經(jīng)酸化反應(yīng)后經(jīng)橫化反應(yīng)制備得到。 1] 本發(fā)明所述的麥芽糊精DE值為2~8。
[0012] 本發(fā)明所述的膨脹抑制劑為硫酸鋼、氯化鋼。
[0013] 本發(fā)明所述的酸化催化劑為氨氧化鋼、氨氧化鐘。
[0014] 本發(fā)明所述的酸化劑為環(huán)氧乙燒、環(huán)氧丙烷中的一種或者兩種的混合物。
[0015] 本發(fā)明所述的有機溶劑為丙酬、化晚、DMF、DMS0、二氯甲燒、THF、硝基苯中的任意 一種。
[0016] 本發(fā)明所述的橫化劑為1，3-丙烷橫內(nèi)醋、氯橫酸中的任意一種。
[0017] 本發(fā)明所述的橫化催化劑為氨氧化鋼、氨氧化鐘、甲醇鋼、乙醇鋼、氨化鋼、鋼、鐘、 叔下醇鋼、叔下醇鐘、尿素中的任意一種。
[0018] 當(dāng)橫化劑是氯橫酸時，橫化催化劑為尿素。
[0019] 本發(fā)明所述減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑的制備方法，步驟如下所述：
[0020] 將麥芽糊精置于反應(yīng)蓋中，加入溶有膨脹抑制劑的水調(diào)節(jié)溶液濃度35~45%，再 加入酸化催化劑，室溫下攬拌0. 5~比，通氮氣除去空氣，加入酸化劑，密閉反應(yīng)蓋，置于 30~50°C反應(yīng)12~2地，反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗涂、干燥得到酸化麥芽糊精；
[0021] 取50份酸化麥芽糊精用有機溶劑配成35~45 %濃度，加入橫化催化劑，在室溫下 攬拌0. 5~比，然后再加入橫化劑于室溫下反應(yīng)4~12h，用無水乙醇洗涂，抽濾，干燥，即 得樣品。最后將樣品溶于水用3mol/L氨氧化鋼溶液中和至抑為6~8,調(diào)節(jié)產(chǎn)品固含量 5~40%即得所述減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑。
[0022] 本發(fā)明的研究經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)，為了提高反應(yīng)效率，體系濃度高較好，但是當(dāng)濃 度過高時，粘度較大，不利于反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行；當(dāng)酸化反應(yīng)溫度較低時，反應(yīng)取代度低，產(chǎn)品 增稠效果差，當(dāng)酸化溫度過高時，制備的產(chǎn)品部分凝膠，影響性能穩(wěn)定性；當(dāng)反應(yīng)時間較短 時，產(chǎn)品的增稠和減水效果都較差，當(dāng)反應(yīng)時間過長時，對產(chǎn)品的性能提升不明顯。
[0023] 本發(fā)明所述減水型復(fù)合改性淀粉增稠劑，水溶性好且與其他外加劑表現(xiàn)出較好的 適應(yīng)性，所W在使用時可W單獨加水溶解后拌合到混凝±中或者加水溶解后與其他外加劑 一起拌合到混凝±中，其添加量為0. 1 %時，即可在保證混凝±高流動性的前提下，改善混 凝±的和易性，明顯增加混凝±黏度，使其不離析，不分層。
[0024] 本發(fā)明與現(xiàn)有增稠劑產(chǎn)品相比，具有W下優(yōu)勢：
[00巧]1.本發(fā)明增稠劑具有一定的減水效果，在改性混凝±和易性的同時不會降低混凝 ±的巧落度/擴展度，即不需要多加減水劑來保持混凝±的巧落度/擴展度。
[00%] 2.本發(fā)明的原料價格低廉，并且原料可再生，反應(yīng)無需高溫加熱。
[0027] 3.本發(fā)明的產(chǎn)品水溶性好，并且與其他外加劑表現(xiàn)出較好的適應(yīng)性。
【具體實施方式】
[0028] 本發(fā)明所用物料皆為商購化產(chǎn)品，具體型號和來源如表1所示。
[0029] 表1物料的名稱、型號和來源
[0030]
[0031] 本文中所選的對比例I~2是相對于實施例I來進(jìn)行對比的，對比例I是將麥芽糊 精進(jìn)行酸化，得到酸化麥芽糊精，產(chǎn)品只具有增稠效果，對比例2是將麥芽糊精進(jìn)行橫化， 得到橫化麥芽糊精，產(chǎn)品具有減水效果，但是增稠效果較差。 陽0巧 實施例1
[0033] 將100份DE= 5麥芽糊精置于反應(yīng)蓋中，加入溶有無水硫酸鋼的水調(diào)節(jié)溶液濃度 40 %，每100份水溶有15份無水硫酸鋼，再加入1. 25份氨氧化鋼，室溫下攬拌0.化，通氮氣 除去空氣，加入17. 5份環(huán)氧丙烷，密閉反應(yīng)蓋，置于40°C反應(yīng)1她，反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇 洗涂、干燥得到酸化麥芽糊精；取50份酸化麥芽糊精用化晚配成40%濃度，加入0. 3份氨 氧化鋼，在室溫下攬拌0.化，然后再加入20份1，3-丙烷橫內(nèi)醋于室溫下反應(yīng)化，用無水乙 醇洗涂，抽濾，干燥，即得樣品。最后將產(chǎn)物溶于262份水后用Imol/L氨氧化鋼溶液2. 4份 調(diào)抑為7. 2,產(chǎn)品固含量為20. 2%。
[0034] 實施例2
[0035] 將100份DE= 2麥芽糊精置于反應(yīng)蓋中，加入溶有無水硫酸鋼的水調(diào)節(jié)溶液濃度 40 %，每100份水溶有5份無水硫酸鋼，再加入0. 5份氨氧化鋼，室溫下攬拌0.化，通氮氣 除去空氣，加入10份環(huán)氧丙烷，密閉反應(yīng)蓋，置于30°C反應(yīng)2地，反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗 涂、干燥得到酸化麥芽糊精；取50份酸化麥芽糊精用化晚配成40%濃度，加入0. 5份氨氧 化鋼，在室溫下攬拌0.化，然后再加入10份1，3-丙烷橫內(nèi)醋于室溫下反應(yīng)12h，用無水乙 醇洗涂，抽濾，干燥，即得樣品。最后將產(chǎn)物溶于245份水后用Imo