CN109867479A - 一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂，按照质量百分比，由以下组分制备而成：聚合氨基酸70‑95%、激发剂5‑30%，制备方法为：采用含有羧基和酰胺基基团的氨基酸类单体，用固相聚合的方法得到聚合氨基酸，然后加入碱金属氢氧化物进行反应，得到的物料经干燥和粉碎后得到聚合氨基酸类石膏缓凝剂。本发明制备得到的聚合氨基酸类石膏缓凝剂对环境无毒无害，不产生任何污染，且对石膏强度的负面影响较小。
Description
技术领域
本发明涉及石膏基建筑材料领域，尤其涉及一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂。
背景技术
石膏是一种古老的建筑材料，属于传统的三大无机胶凝材料之一，常用于粉刷石膏、石膏砂浆、石膏板材、石膏砌块及其其它装饰部件等。石膏材料及石膏制品主要有生产能耗低，保温节能效益好，又兼具有隔热隔音功能，耐火性等特点，且石膏基建材具有微膨特性，使得较少发生空鼓开裂等情况。石膏建材已经成为国际上推崇发展的节能型绿色建材。
建筑石膏的凝结硬化速度非常快，初凝时间仅有三分钟到十几分钟，加水拌合后迅速失去流动性，无法施工操作，在石膏基建材中，必须使用缓凝剂，才能满足生产施工要求,缓凝剂已经成为粉刷石膏、石膏基腻子、模型石膏等各类石膏基材的必须组分,目前常用的缓凝剂主要有柠檬酸等有机酸类，聚合磷酸钠等碱性磷酸盐类以及蛋白质类，聚合氨基酸类等,柠檬酸类等有机酸类和碱性磷酸盐类缓凝效果好，但都存在使石膏材料强度大幅降低的缺点。而蛋白质类和聚合氨基酸类是一种新型的大分子缓凝剂，在使石膏材料缓凝的同时，对其强度影响较小，是更有前景的缓凝剂。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂，从而有效解决现有技术中对石膏材料强度影响较大的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明公开了一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂，按照质量百分比，由以下组分制备而成：聚合氨基酸70-95%、激发剂5-30%。
作为优选，所述的聚合氨基酸的单体为谷氨酸、赖氨酸或天冬氨酸，所述的激发剂采用碱金属氢氧化物。
作为优选，所述的激发剂采用氢氧化钠或氢氧化钾。
作为优选，本发明还公开了上述聚合氨基酸类石膏缓凝剂的制备方法，具体步骤如下：采用含有羧基和酰胺基基团的氨基酸类单体，用固相聚合的方法得到聚合氨基酸，然后加入碱金属氢氧化物进行反应，得到的物料经干燥和粉碎后得到聚合氨基酸类石膏缓凝剂。
作为优选，采用固相聚合方法时的反应温度为150-350℃。
作为优选，采用固相聚合方法时的反应温度为220-280℃。
作为优选，制备得到的聚合氨基酸类石膏缓凝剂的平均分子量为2000-10000。
作为优选，制备得到的聚合氨基酸类石膏缓凝剂的平均分子量为3000-6000。
本发明的技术效果和优点：
本发明制备得到的聚合氨基酸类石膏缓凝剂进入环境以后，能在环境微生物的作用下快速分解成各种氨基酸小分子，进一步被微生物吸收，对环境无毒无害，不产生任何污染，因此是一种环境友好型的石膏缓凝剂；
此外，由于聚合氨基酸的单体为谷氨酸、赖氨酸或天冬氨酸，聚合氨基酸大分子侧链上的羧基负离子与钙离子形成稳定的络合物，使大分子附着在晶体表面，组织晶体的继续生长，起到缓凝作用的同时，对石膏强度的负面影响较小。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
称取30kg谷氨酸，30kg赖氨酸，40kg天冬氨酸，在190℃下反应4h，冷却到120℃后，向体系中加10%的氢氧化钾水溶液100kg继续反应1h，物料干燥粉碎后得到产物1，测定平均分子量为2000。
实施例2
称取20kg谷氨酸，20kg赖氨酸，60kg天冬氨酸，在260℃下反应40min，冷却到60℃后，向体系中加10%入氢氧化钠水溶液100kg并继续反应2h，经干燥粉碎后得到产物2，测定平均分子量为6000。
实施例3
称取10kg谷氨酸，70kg赖氨酸，20kg天冬氨酸，在240℃下反应30min，冷却到120℃后加入10%氢氧化钠溶液120kg继续反应2h，经干燥粉碎后得到产物3，测定平均分子量为3000。
实施例4
称取50kg谷氨酸，25kg赖氨酸，25kg天冬氨酸，在260℃下反应50min，冷却到120℃后加入10%氢氧化钠溶液120kg继续反应2h，经干燥粉碎后得到产物4，测定平均分子量为10000。
表1 为对实施例1-4制得的产品以及对对比样进行的性能测试，测试结果如下：
表1
由表1可知，本发明制备得到的聚合氨基酸类石膏缓凝剂具有优异的缓凝效果，而且对石膏强度的负面影响较小，性能优异。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂，其特征在于：按照质量百分比，由以下组分制备而成：聚合氨基酸70-95%、激发剂5-30%。
2.根据权利要求1所述的一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂，其特征在于：所述的聚合氨基酸的单体为谷氨酸、赖氨酸或天冬氨酸，所述的激发剂采用碱金属氢氧化物。
3.根据权利要求1或2所述的一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂，其特征在于：所述的激发剂采用氢氧化钠或氢氧化钾。
4.根据权利要求1或2所述的一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：采用含有羧基和酰胺基基团的氨基酸类单体，用固相聚合的方法得到聚合氨基酸，然后加入碱金属氢氧化物进行反应，得到的物料经干燥和粉碎后得到聚合氨基酸类石膏缓凝剂。
5.根据权利要求4所述的一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂的制备方法，其特征在于：采用固相聚合方法时的反应温度为150-350℃。
6.根据权利要求5所述的一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂的制备方法，其特征在于：采用固相聚合方法时的反应温度为220-280℃。
7.根据权利要求4所述的一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂的制备方法，其特征在于：制备得到的聚合氨基酸类石膏缓凝剂的平均分子量为2000-10000。
8.根据权利要求7所述的一种聚合氨基酸类石膏缓凝剂的制备方法，其特征在于：制备得到的聚合氨基酸类石膏缓凝剂的平均分子量为3000-6000。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20220617 |