CN106746864B - 一种复配磺化麦芽糊精减水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种复配磺化麦芽糊精减水剂及其制备方法，所述磺化麦芽糊精减水剂由麦芽糊精(DE值优选15‑30)、催化剂、磺化剂反应得到麦芽糊精磺化产物，与羧酸减水剂复配而制得。所述磺化麦芽糊精减水剂在极大改善水泥施工性能的同时，也很大程度上改善了水泥的强度性能以及泌水性能。

Description

一种复配磺化麦芽糊精减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土外加剂及其制备方法，具体涉及一种复配磺化麦芽糊精减水剂及其制备方法。
背景技术
减水剂是现代高性能混凝土不可缺少的外加剂，使用减水剂不仅能够降低成本，而且能够提高混凝土的强度，改善施工性能，调节引气性、泌水性等性能。传统的减水剂有萘系减水剂，还有脂肪族、氨基磺酸系和聚羧酸系减水剂等，但是经过多年的发展，这些减水剂在改善混凝土综合性能，尤其是施工性能和混凝土强度的综合平衡方面也已经到了一个瓶颈。
近几年，有尝试对传统萘系减水剂，脂肪族、氨基磺酸系和聚羧酸系减水剂的功能单体进行改性，或者直接在减水剂制备过程中加入一些功能单体的方法，例如CN104558215A中公开了一种双改性麦芽糊精减水剂，其制备方法包括采用有机溶剂稀释浓硫酸，低温下对麦芽糊精磺化首先制得磺化糊精，然后将磺化糊精与二元酸酐混合，最后将产物溶于水并加碱中和的步骤。该方法避免了直接采用浓硫酸使淀粉发生碳化和氧化从而产生大量副产物的问题，所得产品减水性能也比较优良，但是其在混凝土施工中的性能还有待改进。 CN105271883A公开了一种减水型复合改性淀粉增稠剂，其由麦芽糊精、膨胀抑制剂、醚化催化剂、醚化剂、磺化催化剂、磺化剂先经醚化反应后经磺化反应制备得到。但是，该申请主要的目的在于提高产品对混凝土的增稠效果，另外的目的在于改善对于水泥的分散性，但是其也没有对施工性能和混凝土强度改善能力的综合性能提出要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种特殊改性的磺化麦芽糊精减水剂及其制备方法。所述磺化麦芽糊精减水剂在极大改善水泥施工性能的同时，也很大程度上改善了水泥的强度性能以及泌水性能。
本发明提供一种复配磺化麦芽糊精减水剂，其由麦芽糊精(DE 值优选15-30)、催化剂、磺化剂反应得到麦芽糊精磺化产物，与羧酸减水剂复配而制得。所述羧酸减水剂的用量相对于100重量份麦芽糖磺化产物为5-10重量份。优选，所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾；所述磺化剂为1，3-丙烷磺内酯；所述羧酸减水剂由聚乙二醇单甲醚(重均分子量1000-5000)、吩噻嗪、对甲苯磺酸、甲基丙烯酸、碱液和水制备得到。更优选，所述羧酸减水剂中各原料的用量按重量份数计为：聚乙二醇单甲醚3000-4000、吩噻嗪2-3、对甲苯磺酸 50-100、甲基丙烯酸500-1000、碱20-30和水。还优选，所述麦芽糊精与磺化剂的用量重量比为1.2-1.8，优选1.2-1.5；催化剂用量为麦芽糊精用量的0.5-1.5wt％，优选0.5-1.0wt％。
本发明另外提供一种复配磺化麦芽糊精减水剂的制备方法，所述方法包括：将麦芽糊精加入到溶有碱性试剂 的吡啶中，在室温下活化一定时间，然后再加入磺化剂于室温反应一定时间，洗涤、抽滤、干燥，即得麦芽糊精磺化产物，然后将所得麦芽糊精磺化产物与羧酸减水剂加水混合均匀得到所述复配磺化麦芽糊精减水剂。优选，加入磺化剂以后的反应时间为10-15小时。
具体实施方式
实施例1
(1)羧酸减水剂制备
原料：聚乙二醇单甲醚(Mpeg2000)，3000千克；吩噻嗪2.1Kg，对甲苯磺酸85Kg，甲基丙烯酸860Kg，浓度为50％的氢氧化钠碱液 43Kg，水1000Kg。
1)将溶解好的Mpeg2000在低于78℃的温度下加入无水干燥的酯化釜中，搅拌，加入吩噻嗪、对甲苯磺酸、甲基丙烯酸，密封升温至120℃；
2)在120℃左右反应6.5小时，其中反应开始2小时的时候，大开冷却水，开始抽真空，真空度在-0.085～0.09之间抽15分钟，抽完之后放空；反应开始3小时45分钟，再次打开冷却水，真空度在 -0.085～0.09之间抽15分钟，抽完之后放空；
3)第2)步骤之后，开始降温，把料压入5000L降温釜，降温至 80℃时，加入50％液碱，抽真空得到冷却液，软水，并继续降温至 50℃，即得所述羧酸减水剂。
(2)麦芽糊精磺化产物的制备
将1000Kg麦芽糊精(DE值优选15)在50℃真空干燥烘箱中烘至绝干，然后加入到溶有氢化化钠的吡啶中，在室温下活化2-3小时，然后再加入1400Kg1，3-丙烷磺内酯于室温反应12小时，洗涤、抽滤、干燥，即得所述麦芽糊精磺化产物。氢氧化钠用量为麦芽糊精质量的1.0％。
(3)复配磺化麦芽糊精减水剂
将步骤(1)得到的羧酸减水剂与步骤(2)得到的麦芽糊精磺化产物按照重量比5∶100的比例混合均匀即得所述复配磺化麦芽糊精减水剂。
实施例2
其它条件与实施例1相同，不同之处在于用CN3030334A实施例 1中所述羧酸减水剂代替实施例1中所制备得到的羧酸减水剂。
实施例3
其它条件与实施例1相同，不同之处在于用氯磺酸代替1，3-丙烷磺内酯。
实施例4
其它条件与实施例1相同，不同之处在于用1，3-丙烷磺酸代替1，3- 丙烷磺内酯。
实施例5
其它条件与实施例1相同，不同之处在于所述羧酸减水剂的制备过程中不加入对甲苯磺酸。
对比例1
其它条件与实施例1相同，不同之处在于没有加入羧酸减水剂。
性能测试
按照GB/T25181-2010《预拌砂浆》、JG/T985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》、JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的规定进行检测。砂浆性能数据见表1。400g小野田52.5R.P.II水泥，水灰比为0.32，固掺率为0.5％。
表1上述实施例和对比例的效果实验数据

Claims (5)

1.一种复配磺化麦芽糊精减水剂，其由DE值为15-30的麦芽糊精、催化剂、磺化剂反应得到麦芽糊精磺化产物，与羧酸减水剂复配而制得，所述羧酸减水剂的用量相对于100重量份麦芽糊精磺化产物为5-10重量份；所述羧酸减水剂中各原料的用量按重量份数计为：聚乙二醇单甲醚3000-4000、吩噻嗪2-3、对甲苯磺酸50-100、甲基丙烯酸500-1000、碱20-30和水。
2.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于：所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾；所述磺化剂为1，3-丙烷磺内酯。
3.根据权利要求1所述的减水剂，其特征在于：催化剂用量为麦芽糊精用量的0.5-1.5wt％。
4.权利要求1-3任一项所述复配磺化麦芽糊精减水剂的制备方法，所述方法包括：将麦芽糊精加入到溶有催化剂的吡啶中，所述催化剂为碱性试剂 ，在室温下活化一定时间，然后再加入磺化剂于室温反应一定时间，洗涤、抽滤、干燥，即得麦芽糊精磺化产物，然后将所得麦芽糊精磺化产物与羧酸减水剂加水混合均匀得到所述复配磺化麦芽糊精减水剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：加入磺化剂以后的反应时间为10-15小时。
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新型磺化麦芽糊精减水剂的制备;吴井志等;《新型建筑材料》;20160225;第17页"1.2 磺化麦芽糊精减水剂的制备"，第16页"摘要"

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