[发明专利]一种保坍型改性麦芽糊精高效减水剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种保坍型改性麦芽糊精高效减水剂及其制备方法，在麦芽糊精的大分子上引入了羧酸基团和磷酸基团。这两种基团的引入，不仅能够显著提高产品的保坍性能，而且提升产品的减水作用。本发明原料价格低廉，可再生性和无环境污染，具有可持续性和绿色环保性。采用一步反应法提供的保坍型改性麦芽糊精高效减水剂，操作工艺简便，产品水溶性好。

技术领域

本发明涉及一种保坍型改性麦芽糊精高效减水剂及其制备方法，属于混凝土外加剂领域。

背景技术

减水剂是高性能混凝土不可缺少的外加剂，目前市场上使用最多的是萘系减水剂，还有脂肪族、氨基磺酸系和聚羧酸系减水剂等。但是由于其主要原材料来自于日渐匮乏的石油资源，市场价格波动较大，并且在原材料开采和炼制以及产品合成过程中还会对环境造成严重污染，因此需要开发原材料资源丰富、环境污染较小的新型减水剂。

原淀粉是一种葡萄糖聚合物，它大量存在于植物中，但是只有很少的品种应用于工业生产，主要是由于它本身结构的局限性，约束了其在不同领域的应用。改性淀粉是利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性，使其适合不同的领域需求。

麦芽糊精是一种低程度的淀粉水解产物，它是淀粉通过酶或酸处理产生的包括一系列低聚糖和多糖的降解产物，其葡萄糖当量值(DE值)<20。不同DE值的麦芽糊精具有不同的功能性质，如溶解性、增稠性、耐酸耐盐性等。

中国专利CN 102146150A提供了一种淀粉衍生物共聚物及其制备方法与用途，它含有单体糊精马来酸单酯，但是该方法操作繁琐，制备过程复杂。而在专利103058571A中提到在制备高效减水剂时，添加了糊精，起到的主要作用是缓凝，会降低混凝土的早期强度。中国专利CN 102503234提供了一种改性环糊精减水剂的制备方法，它是在碱性条件下用氯乙酸改性环糊精，使环糊精分子上引入了吸附基团—羧基，但由于也引入了氯离子，会腐蚀钢筋，从而导致混凝土质量下降。

发明内容

针对现有技术中对淀粉或糊精进行改性制备减水剂的研究中的不足，比如工艺复杂，或者所的减水剂的减水效果有限，会影响混凝土早期强度等问题，本发明采用一步反应法，提供一种保坍型改性麦芽糊精高效减水剂及其制备方法。

本发明提供一种保坍型改性麦芽糊精高效减水剂，在麦芽糊精的大分子上引入了羧酸基团和磷酸基团。这两种基团的引入，不仅能够显著提高产品的保坍性能，而且提升产品的减水作用。

本发明所述保坍型改性麦芽糊精高效减水剂的制备方法，为麦芽糊精、二元酸酐和磷酸盐，三者进行反应，使糊精中既具有羧酸根基团也具有磷酸根基团，从而使糊精具有减水效果的同时还具有了较好的保坍性。而且实验证明引入磷酸根基团后还能进一步刺激减水效果。

所述麦芽糊精的DE值为5～15。

所述二元酸酐包括戊二酸酐、丁二酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或两种及其以上任意配比的混合物。

所述磷酸盐为焦磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦磷酸二氢二钠中的一种或两种及其以上任意配比的混合物。

本发明所述保坍型改性麦芽糊精高效减水剂的制备方法，具体包括以下步骤：

1)：麦芽糊精、磷酸盐和二元酸酐按比例混合均匀；所述麦芽糊精、磷酸盐和二元酸酐的摩尔比为1：(0.1～0.5)：(0.3～0.7)；

2)：将共混物放入反应器中，然后置于一定温度的鼓风干燥箱中反应2～8h，反应结束后将所得产物溶于水，用饱和氢氧化钠溶液中和至pH为6～8，调节固含量30～50％，即得所述保坍型改性麦芽糊精高效减水剂；

所述鼓风干燥箱温度为90～130℃。