CN101173027A

CN101173027A - 淀粉接枝共聚物的制备方法及其应用

Info

Publication number: CN101173027A
Application number: CNA2007101586602A
Authority: CN
Inventors: 马健岩
Original assignee: Shenyang Jianzhu University
Current assignee: Shenyang Jianzhu University
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2008-05-07

Abstract

淀粉接枝共聚物的制备方法及其应用，涉及一种共聚物的制备方法及其应用，该方法以水溶剂，过硫酸铵为引发剂，取四种有机单体，总摩尔数与淀粉摩尔比为1.5～3.0，淀粉应在75℃时糊化半小时，然后加入一般单体，滴加剩余单体和引发剂水溶液，40℃反应2～4小时，得到淀粉接枝共聚物。在混凝土中加入淀粉接枝共聚物可作为减水剂使用，并且淀粉接枝共聚物的加入对混凝土可起到缓凝作用。由于淀粉接枝共聚物具有较好的表面活性，可以减水30％以上。淀粉接枝共聚物原材料成本低、工艺简单，产品生产过程对环境影响小，工业应用前景好。

Description

淀粉接枝共聚物的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种共聚物的制备方法及其应用，特别是涉及一种淀粉接枝共聚物的制备方法及其作为减水剂的应用。

背景技术

淀粉接枝共聚物，通过自由基聚合，可将三种以上有机单体接枝到淀粉侧链，作为吸水剂已经广泛应用。

减水剂是一类混凝土外加剂，具有很强的减水功能，可以使混凝土具有很高的工作度，进而有助于混凝土的浇筑，或是在较低水灰比条件下有适宜的工作度，便于高强混凝土的浇筑。我国目前应用比较广泛的木质素磺酸盐减水剂和萘系高效减水剂，而在国外已经广泛使用的聚羧酸系减水剂，还处于研究阶段，产品较少，价格高。木质素磺酸钙是硫酸法生产纸浆的副产品，该类减水剂虽然价格低廉，但是减水效率低，应用限制较多。萘系减水剂的缺点是混凝土坍落度损失较快，而复合使用产品质量不稳定，影响混凝土的工作度和耐久性。此外，萘系减水剂的主要原料工业萘来源较单一，产品价格受原材料影响因素较多。聚羧酸系减水剂虽然减水效果较好，但是合成工艺复杂，需要制备大分子反应单体，无论是价格还是性能，国内产品暂时无法与国外产品相比。综上所述，开发一种价格低廉，工艺简单，性能优异的减水剂势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种淀粉接枝共聚物的制备方法及其作为减水剂的应用。该方法采用水溶液法，将三种以上有机单体，接枝共聚到淀粉侧链，制得淀粉接枝共聚物；另外，在混凝土中加入淀粉接枝共聚物可作为减水剂使用，并且淀粉接枝共聚物的加入对混凝土可起到缓凝作用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

淀粉接枝共聚物的制备方法，该方法以水溶剂，过硫酸铵为引发剂，取四种有机单体，总摩尔数与淀粉摩尔比为1.5～3.0，淀粉应在75℃时糊化半小时，然后加入一般单体，滴加剩余单体和引发剂水溶液，40℃反应2～4小时，得到淀粉接枝共聚物。

如上所述的淀粉接枝共聚物的制备方法，其淀粉与接枝单体摩尔比为0.1～0.5，分子量为1～10万，接枝率0.3～0.7。

淀粉接枝共聚物的应用，在混凝土中加入淀粉接枝共聚物可作为减水剂。

如上所述的淀粉接枝共聚物的应用，所述的淀粉接枝共聚物作为减水剂含量与混凝土含量的百分比为0.2～3％，溶剂为水。

如上所述的淀粉接枝共聚物的应用，所述的淀粉接枝共聚物作为减水剂在工业建筑上的应用。

本发明的优点与效果是：

1.本发明的淀粉接枝共聚物具有表面活性，可用作混凝土外加剂的减水剂，解决了该领域的原材料短缺、环境污染等问题。

2.本发明的制备原材料方便易得，加工成本低，工艺简单，减水效果与聚羧酸系减水剂效果相当，工业应用前景好。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明。

本发明采用水溶液法，将三种以上有机单体，接枝共聚到淀粉侧链，制得淀粉接枝共聚物，分子量为1～10万，接枝率0.3～0.7。淀粉接枝共聚物在混凝土中可作为高效减水剂。减水剂的含量为混凝土重量的0.2～3％，溶剂为水。由于淀粉接枝共聚物具有较好的表面活性，可以减水30％以上。

实施例1

制备接枝率50％的接枝共聚物：以水溶剂，过硫酸铵为引发剂，取四种有机单体，总摩尔数与淀粉摩尔比为3.0。淀粉应75℃糊化半小时，然后加入一般单体，滴加剩余单体和引发剂水溶液，40℃反应4小时，得到淀粉接枝共聚物。产品经过丙酮抽提，进行结构表征。

实施例2

制备接枝率30％的接枝共聚物：以水溶剂，过硫酸铵为引发剂，取四种有机单体，总摩尔数与淀粉摩尔比为1.5。淀粉应75℃糊化半小时，然后加入一般单体，滴加剩余单体和引发剂水溶液，40℃反应2小时，得到淀粉接枝共聚物。产品经过丙酮抽提，进行结构表征。

实施例3

接枝率30％的接枝共聚物，以占水泥的质量比为0.2％的量掺加时，水泥净浆流动度达210mm；接枝率20％的接枝共聚物，以占水泥的质量比为0.5％的量掺加时，水泥净浆流动度达203mm；接枝率30％的接枝共聚物，以占水泥的质量比为0.5％的量掺加时，水泥净浆流动度达263mm；接枝率50％的接枝共聚物，以占水泥的质量比为0.5％的量掺加时，水泥净浆流动度达290mm；都可满足高效减水剂的减水率要求。水的用量前提是保证水泥水灰比不变，根据实际情况自行调整，水泥净浆流动度的测定方法按照GB 8077-2000。

实施例4

接枝率50％的接枝共聚物，以占水泥的质量比为0.5％的量掺加时，水泥净浆凝结为大于3天，可见淀粉接枝共聚物的缓凝作用较强。水泥净浆凝结时间的测定方法按照GB 1346-2001。

实施例5

接枝率30％的接枝共聚物，以占水泥的质量比为0.5％的量掺加时，水泥净浆流动度达282mm；在和未掺加外加剂基准水泥净浆或水泥砂浆相同流动度下，水泥砂浆得抗压强度分别为132Mpa(3天)和123Mpa(28天)，各项指标均满足缓凝高效减水剂的国标要求。水泥砂浆抗压强度测试按照GB/T 17671-1999和GB/T 2419-1994进行。

Claims

1.淀粉接枝共聚物的制备方法，其特征在于，该方法以水溶剂，过硫酸铵为引发剂，取四种有机单体，总摩尔数与淀粉摩尔比为1.5～3.0，淀粉应在75℃时糊化半小时，然后加入一般单体，滴加剩余单体和引发剂水溶液，40℃反应2～4小时，得到淀粉接枝共聚物。

2.根据权利要求1所述的淀粉接枝共聚物的制备方法，其特征在于，淀粉与接枝单体摩尔比为0.1～0.5，分子量为1～10万，接枝率0.3～0.7。

3.淀粉接枝共聚物的应用，其特征在于在混凝土中加入淀粉接枝共聚物可作为减水剂。

4.根据权利要求3所述的淀粉接枝共聚物的应用，其特征在于，所述的淀粉接枝共聚物作为减水剂含量与混凝土含量的百分比为0.2～3％，溶剂为水。

5.根据权利要求3所述的淀粉接枝共聚物的应用，其特征在于，所述的淀粉接枝共聚物作为减水剂在工业建筑上的应用。