CN111574636A - 一种顺丁烯二酸淀粉酯、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种顺丁烯二酸淀粉酯的制备方法，在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应50‑70分钟，然后升温至120℃‑140℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分多次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；加入淀粉时容器中的搅拌速率为15‑20转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为7‑9小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:500‑800。顺丁烯二酸淀粉酯具有淀粉的较长分子链，本发明减水剂能保塌、抗泥、不离析泌水、不扒底、强度高、减少干缩变形、提高混凝土的抗冻性能、提高混凝土的抗腐蚀性、节约水泥。

Description

一种顺丁烯二酸淀粉酯、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种顺丁烯二酸淀粉酯、制备方法及其应用。
背景技术
目前混凝土结构广泛应用聚羧酸减水剂，但普通聚羧酸减水剂对材料变化敏感；由于不同厂家水泥的掺和料不同，适应性不同，加上砂石骨料的级配和含泥量的变化等影响因素，造成聚羧酸减水剂使用中掺量变化大，致使混凝土生产中性能很难控制，经常出现工程施工中的混凝土和易性差、离析等状况，给工程带来严重质量问题。
为解决聚羧酸减水剂使用中的系列问题，特研发出顺丁烯二酸淀粉酯。顺丁烯二酸淀粉酯具有淀粉的较长分子链，与聚羧酸减水剂复配后，掺入混凝土中可以增加混凝土粘聚性、保水性，并使混凝土具有较好的施工性能，而且顺丁烯二酸淀粉酯的掺入，增强了聚羧酸减水剂在混凝土的稳定性，使之不受原材料质量变化而掺量有大的影响，便于混凝土的生产控制，聚羧酸与顺丁烯二酸淀粉酯的复配，大大提高了聚羧酸减水剂的减水率，提高了产品的经济性。
发明内容
本发明提供一种顺丁烯二酸淀粉酯、制备方法及其应用。
一种顺丁烯二酸淀粉酯的制备方法，包括以下步骤：
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应50-70分钟，然后升温至120℃-140℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分多次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为15-20转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为7-9小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:500-800。
一种顺丁烯二酸淀粉酯。
一种顺丁烯二酸淀粉酯在制备聚羧酸减水剂的应用。
聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备顺丁烯二酸淀粉酯
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应50-70分钟，然后升温至120℃-140℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分多次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为15-20转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为7-9小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:500-800；
(2)制备聚羧酸减水剂
将聚羧酸减水剂母液和步骤(1)制备而成的顺丁烯二酸淀粉酯按照质量比为100:15-30混合而成。
改性聚羧酸减水剂母液的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备顺丁烯二酸淀粉酯
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应50-70分钟，然后升温至120℃-140℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分多次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为15-20转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为7-9小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:500-800；
(2)制备改性聚羧酸减水剂母液
将聚羧酸大单体和步骤(1)制备而成的顺丁烯二酸淀粉酯按照质量比为90-70：10-30混合而成改性聚羧酸减水剂母液。
较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：
顺丁烯二酸淀粉酯具有淀粉的较长分子链，与聚羧酸减水剂复配后，掺入混凝土中可以增加混凝土粘聚性、保水性，并使混凝土具有较好的施工性能，而且顺丁烯二酸淀粉酯的掺入，增强了聚羧酸减水剂在混凝土的稳定性，使之不受原材料质量变化而掺量有大的影响，便于混凝土的生产控制，聚羧酸与顺丁烯二酸淀粉酯的复配，大大提高了聚羧酸减水剂的减水率，提高了产品的经济性。
本发明减水剂能保塌：2小时混凝土塌落度损失不大于1cm。
本发明减水剂抗泥：含泥量变化不影响减水剂的性能。
本发明减水剂不离析泌水：由于顺丁烯二酸淀粉酯的分子量比葡萄糖酸钠和其它小料的分子链更长，所以不易泌水，不离析。
本发明减水剂不扒底：可达到聚羧酸减水剂的最高减水率，达40％左右，不扒底。
本发明减水剂强度高：由于减水效果明显，故大大减少混凝土的用水量，从而能大大提高混凝土强度，比普通聚羧酸抗压强度增加约10MPA。
本发明减水剂减少干缩变形，预防混凝土裂缝：采用本发明减水剂每立方混凝土可增加密实度1％-1.5％，大大减少了干缩变形，从而能防止混凝土的裂缝。
本发明减水剂提高混凝土的抗冻性能：采用本发明减水剂的混凝土更密实，不易渗水，故可大大提高混凝土的抗冻性。
本发明减水剂提高混凝土的抗腐蚀性：采用本发明减水剂密实度比普通混凝土提高1％-1.5％，减少了软水对混凝土的腐蚀，从而延长混凝土的使用寿命。
本发明减水剂提高混凝土的抗渗等级。
本发明减水剂节约水泥：本发明减水剂减水率大，故可以节约水泥20～30％。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明。本领域技术人员知晓，下述实施例不是对本发明保护范围的限制，任何在本发明基础上做出的改进和变化都在本发明的保护范围之内。
C4H2O3+CH3OH＝C5H6O4
C5H6O4+C6H10O5＝(置换)C10H2O8+CH3OH↑
淀粉优选漳州市美辉化工有限公司的甲醇和苏州康南精细化工有限公司的淀粉；
顺丁烯二酸酐优选济南圣丰工贸有限公司生产的顺丁烯二酸酐。
实施例1
一种顺丁烯二酸淀粉酯的制备方法，包括以下步骤：
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应60分钟，然后升温至120℃℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分2次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为15转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为8小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:500。
实施例2
一种顺丁烯二酸淀粉酯的制备方法，包括以下步骤：
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应50分钟，然后升温至140℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分4次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为20转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为7小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:800。
实施例3
一种顺丁烯二酸淀粉酯的制备方法，包括以下步骤：
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应70分钟，然后升温至130℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分3次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为17转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为9小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:700。
实施例4
将聚羧酸减水剂母液和所述的顺丁烯二酸淀粉酯按照质量比为100:15-30混合而成聚羧酸减水剂。(本实施例所述的广州尚德化工有限公司的聚羧酸减水剂母液，复配后的聚羧酸减水剂在混凝土使用中混凝土的粘聚性增强，保水性变好，并提高了减水剂的减水率，大大减少了减水剂掺量。)
实施例5
将聚羧酸大单体和所述的顺丁烯二酸淀粉酯按照质量比为90-70：10-30混合而成改性聚羧酸减水剂母液。(本实施例所述的江苏省格雷斯科技股份有限公司的聚羧酸大单体，复配后的聚羧酸减水剂母液相比全部用本实施例所述的大单体合成的母液同原材料同掺量减水率增加3％-5％，而且复配后改性聚羧酸减水剂母液不受水泥厂家变化和砂石含泥量大小而掺量有大的波动)。

Claims (5)

1.一种顺丁烯二酸淀粉酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应50-70分钟，然后升温至120℃-140℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分多次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为15-20转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为7-9小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:500-800。
2.一种顺丁烯二酸淀粉酯，其特征在于：由权利要求1所述的方法制备而成。
3.一种顺丁烯二酸淀粉酯在制备聚羧酸减水剂的应用。
4.聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备顺丁烯二酸淀粉酯
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应50-70分钟，然后升温至120℃-140℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分多次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为15-20转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为7-9小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:500-800；
(2)制备聚羧酸减水剂
将聚羧酸减水剂母液和步骤(1)制备而成的顺丁烯二酸淀粉酯按照质量比为100:15-30混合而成。
5.改性聚羧酸减水剂母液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备顺丁烯二酸淀粉酯
在常温下，将顺丁烯二酸酐和甲醇加入容器中混合反应50-70分钟，然后升温至120℃-140℃，之后保持该温度并向容器中缓慢分多次加入淀粉和水，即得所述的顺丁烯二酸淀粉酯；
加入淀粉时容器中的搅拌速率为15-20转/分钟，从开始加入淀粉到结束加入淀粉的时间为7-9小时，所述的顺丁烯二酸酐、甲醇和淀粉的质量比为100:35:500-800；
(2)制备改性聚羧酸减水剂母液
将聚羧酸大单体和步骤(1)制备而成的顺丁烯二酸淀粉酯按照质量比为90-70：10-30混合而成改性聚羧酸减水剂母液。
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