CN117756440A - 一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法 - Google Patents
一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法。本发明包括以下原料：1～15份防腐单体、0.5～2.0份杀菌单体、1～2份稳定剂和50～90份水，所述杀菌单体为植物源防腐剂，所述防腐单体为二元醇。本发明利用二元醇物质和植物源杀菌单体配合的防腐剂，通过降低表面张力、吸附微生物、破坏细胞膜等方式，实现了广泛的抑菌效果，提高了防腐剂的使用范围和效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料，具体是一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法。
背景技术
目前聚羧酸减水剂在使用过程中，常常需要添加一定量的防腐剂以延长其使用寿命和稳定性。然而，现有技术中的防腐剂存在以下几个缺陷：(1)有害物质释放：一些传统的防腐剂中含有有害物质，如甲醛、苯等挥发性有机物，这些物质可能会释放到环境中，对人体健康造成潜在风险。(2)降低减水效果：某些防腐剂在高浓度下会与聚羧酸分子发生相互作用，导致减水剂的性能受损，减水效果降低。(3)对水泥凝胶的影响：部分防腐剂可能与水泥凝胶发生反应，导致水泥的硬化速度减慢或凝结时间延长，影响混凝土的工艺性能。(4)环境污染问题：某些防腐剂在生产和使用过程中会产生污染物，对环境造成负面影响。
针对聚羧酸减水剂使用防腐剂时存在的缺陷，已经进行了一些改进措施：(1)采用环境友好型的无机盐类或有机物作为替代防腐剂，这些替代物更加安全，不会产生有害的挥发性有机物。例如，一些研究提出了使用氯化钾或其他无害盐类作为聚羧酸减水剂的防腐剂。(2)通过改进聚羧酸分子的结构和合成方法，提高减水剂与防腐剂之间的相容性，减少它们之间的相互作用。例如，一些研究通过调整聚羧酸分子的侧链结构和长度，改善了其与防腐剂之间的相互作用，从而提高了减水效果。(3)寻找不会与水泥凝胶发生不良反应的防腐剂。例如，一些研究表明，采用特定的有机酸类防腐剂，如苯甲酸、丙酸等，可以减少其对水泥凝胶的影响。(4)在选择防腐剂时，更加注重环境友好性和可持续性。例如，选择那些生物降解性好、对环境影响较小的防腐剂。此外，通过改进生产工艺，减少或避免有害物质的排放，以降低环境污染。
因此，未来需要对环境更友好的防腐剂出现。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，按重量份数计，包括以下原料：1～15份防腐单体、0.5～2.0份杀菌单体、1～2份稳定剂和50～90份水，所述杀菌单体为植物源防腐剂，所述防腐单体为二元醇，其结构式如下：
其中R为CH3(CH2)5-、(CH2)6-、CH3-中的一种。
优选的，所述稳定剂为丙二醇、丙二醇脂肪酸酯、D-甘露醇、海藻酸丙二醇酯、甲壳素、聚甘油蓖麻醇酸酯中至少一种。
优选的，所述植物源防腐剂为植物提取物，按重量份数计，其制备方法包括以下步骤：
步骤(1)、称取1.0～3.0重量份果皮洗净，烘干处理后冷却至室温；步骤(2)、将冷却后的果皮粉碎，过筛，得粉末状物质；
步骤(3)、取适量粉末，加入提取剂，超声波辅助提取10～30min，抽滤，残渣重复提取，滤液进行合并；
步骤(4)、将得到的滤液60～80℃旋转蒸发浓缩后得到提取物。
优选的，所述果皮为芒果皮、荔枝皮、木瓜皮中的一种。
优选的，所述步骤(1)烘干处理的温度为70～80℃，时间为12～24h。
优选的，所述步骤(2)中过筛的目数为60～80目。
优选的，所述提取剂为丙酮、乙醚或乙酸乙酯中的任意一种。
优选的，所述提取剂与果皮液料比为(30～50)mL/份。
一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂的制备方法，按重量份数计，包括以下步骤：
步骤(1)、将所述防腐单体和杀菌单体加入10～30重量份水中，搅拌均匀，得到混合物；
步骤(2)、将稳定剂加入步骤(1)的混合物中，加入剩余的水，搅拌10～30min，即得所述聚羧酸减水剂用防腐剂。
本发明的有益效果为：
(1)本发明二元醇物质作为防腐单体，其本身含有的羟基可有效降低体系的表面张力，且含有硝基，在体系中可有效吸附带有负电荷的微生物，能显著抑制微生物的生长，从而起到防腐杀菌的效果。
(2)本发明制备的植物源单体，以超声波辅助萃取法进行提取，相比常规提取法、乙醇回流萃取法，可大大缩短提取时间，提高生产效率，其防腐杀菌效果。
(3)本发明从植物源中提取单体，提取出多酚类、黄酮类等活性组分，能够破坏细胞膜，具有良好的抑菌活性，起到防腐杀菌的目的。
(4)本发明采用二元醇物质与植物源杀菌单体等防腐活性组分配合使用，扩大了抑制微生物生长作用范围，增强了抗微生物作用效果，提高了防腐剂的使用范围。
(5)本发明制备的聚羧酸减水剂用防腐剂，实用性强。
具体实施方式
本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
实施例1:
(1)杀菌单体的制备：按重量份数计，称取1重量份芒果皮，80℃烘干处理12h后冷却至室温，将冷却后的芒果皮粉碎后过60目筛，得到粉末。然后取适量粉末，加入40重量份提取剂丙酮，超声波辅助提取20min，抽滤后，残渣重复提取，滤液进行合并，将得到的滤液70℃旋转蒸发浓缩后得到杀菌单体。
(2)聚羧酸减水剂用防腐剂的制备：按重量份计，称取防腐单体1重量份和步骤(1)得到的杀菌单体0.5重量份，加入到20重量份的水中搅拌均匀，然后加入1重量份的丙二醇、0.5重量份的丙二醇脂肪酸酯和50重量份的水搅拌15min，得聚羧酸减水剂用防腐剂。
采用的防腐单体结构式如下：
实施例2～8的步骤与实施例1均相同，所用试剂和条件参数如下：
表1杀菌单体的制备参数
表2聚羧酸减水剂用防腐剂的制备
实施例2采用的防腐单体结构式如下：
实施例3采用的防腐单体结构式如下：
实施例4采用的防腐单体结构式如下：
实施例5采用的防腐单体结构式如下：
实施例6采用的防腐单体结构式如下：
实施例7采用的防腐单体结构式如下：
实施例8采用的防腐单体结构式如下：
对比例1
与实施例1不同的是，采用芒果皮代替实施例1的杀菌单体。
对比例2
与实施例1不同的是，采用苯甲醇代替实施例1的防腐单体。
依据JC/T2552《混凝土外加剂用杀菌剂》，以霉菌(采购自上海保藏生物技术中心)作为测试菌种，对实施例及对比例样品进行防腐剂性能测试，具体的测试方法为：称取100mL制备的聚羧酸减水剂用防腐剂溶液，接种1mL霉菌菌落混合液。将试样在28℃培养72h，分别于7d、28d、90d和180d测定样品中菌种数量。测试结果如表3所示。
表3防腐剂性能测试
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：1～15份防腐单体、0.5～2.0份杀菌单体、1～2份稳定剂和50～90份水，所述杀菌单体为植物源防腐剂，所述防腐单体为二元醇，其结构式如下：
其中R为CH3(CH2)5-、(CH2)6-、CH3-中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述稳定剂为丙二醇、丙二醇脂肪酸酯、D-甘露醇、海藻酸丙二醇酯、甲壳素、聚甘油蓖麻醇酸酯中至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述植物源防腐剂为植物提取物，按重量份数计，其制备方法包括以下步骤：
步骤(1)、称取1.0～3.0重量份果皮洗净，烘干处理后冷却至室温；
步骤(2)、将冷却后的果皮粉碎，过筛，得粉末状物质；
步骤(3)、取适量粉末，加入提取剂，超声波辅助提取10～30min，抽滤，残渣重复提取，滤液进行合并；
步骤(4)、将得到的滤液60～80℃旋转蒸发浓缩后得到提取物。
4.根据权利要求3所述的一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述果皮为芒果皮、荔枝皮、木瓜皮中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述步骤(1)烘干处理的温度为70～80℃，时间为12～
24h。
6.根据权利要求3所述的一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述步骤(2)中过筛的目数为60～80目。
7.根据权利要求3所述的一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述提取剂为丙酮、乙醚或乙酸乙酯中的任意一种。
8.根据权利要求3所述的一种含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂，其特征在于，所述提取剂与果皮液料比为(30～50)mL/份。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的含有植物源防腐单体的聚羧酸减水剂用防腐剂的制备方法，其特征在于，按重量份数计，包括以下步骤：
步骤(1)、将所述防腐单体和杀菌单体加入10～30重量份水中，搅拌均匀，得到混合物；
步骤(2)、将稳定剂加入步骤(1)的混合物中，加入剩余的水，搅拌10～30min，即得所述聚羧酸减水剂用防腐剂。
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