[发明专利]一种超支化型淀粉基减水剂的制备

说明书

本发明涉及缓凝型高效减水剂的技术领域，更具体的说涉及一种端羧基超支化聚酰胺‑胺的超支化型淀粉基减水剂在提高混凝土流动性能中的应用。首先将淀粉进行预处理，再合成了一种端羧基超支化聚合物，然后将超支化聚酰胺‑胺接枝到预糊化淀粉上合成一种新的超支化型淀粉基减水剂。将该超支化型淀粉基减水剂运用到高效减水剂领域，能够很好地提高混凝土流动性能，合成工艺简便，易工业化，是一种性能优良的缓凝型高效减水剂。

技术领域

本发明涉及改性淀粉减水剂技术领域，特别涉及用于减水率高、流化性好，同时能提高混凝土的流动性及各龄期强度的一种缓凝型高效减水剂，还涉及其制备方法。

背景技术

减水剂掺入混凝土拌和物之后，减水剂分子上的阴离子定位基团吸附在水泥颗粒表面，使水泥颗粒带上同种电荷，产生静电斥力，对水泥颗粒产生润湿和润滑作用，使得水泥颗粒更加分散，水合效率提高，拌和用水量减少，混凝土的工作性能提高。

随着公路、铁路、建筑业的快速发展，减水剂应用市场逐渐扩大，国内外对于减水剂的机理研究越来越多。随着石油的不可再生和石油资源不断的消耗，石油短缺会限制以石油为原料的减水剂市场的发展。石油资源的应用带来环境污染的日益加重，绿色、环保、无污染的材料和技术逐渐得到重视。

以天然高分子为原料的淀粉减水剂的研发和应用将很大程度上解决目前减水剂市场中存在的问题，不仅为外加剂可持续发展提供强力保障，还为天然高分子材料的应用开创了新的领域。

本发明专利旨在引入含有大量端羧基聚酰胺的超支化树脂，在其原有的分子结构中接入有较强定位作用的—SO₃H、—COOH等，提高其缓凝时间，保持其流动性。

超支化聚合物具有三维立体网状结构，活性位点多，粘度小，与基体融合性好，具有广阔的应用前景，目前在光电材料、涂料、粘合剂、纳米科技、药物运载等领域都表现出了巨大的应用价值。

发明内容

为了解决减水剂缓凝时间长，流动性差等问题，本发明提供了一种用于提高混凝土流动性，延缓其凝固时间的超支化改性淀粉减水剂的制备方法。

本发明是通过以下措施实现的：

（1）对淀粉进行预糊化处理，合成一种超支化聚合物，得到末端是羧基的超支化聚合物和预糊化淀粉聚合得到超支化型改性淀粉；

（2）将超支化改性淀粉再减压蒸馏，然后用20%的三氟乙酸的二氯甲烷溶液回流2小时，再经过滤、干燥、破碎得到超支化型淀粉基减水剂的成品。

所述超支化型淀粉基减水剂以马来酸和乙二胺反应得到AB₂型单体，以丙烯酰胺作核分子，AB₂型单体与核分子反应，然后利用发散法，控制核分子和AB₂型单体的摩尔比，得到不同代数的端羧基超支化聚酰胺-胺，然后将其和改性后的淀粉聚合得到超支化型淀粉基减水剂，再减压蒸馏，然后在20%三氟乙酸的二氯甲烷溶液中回流2小时，再经过滤、干燥、破碎得到超支化型淀粉基减水剂的成品。

所述的超支化型淀粉基减水剂，首先对淀粉进行预糊化，以过硫酸铵为引发剂，以甲基丙烯酸，甲基丙烯酸磺酸钠，甲基烯丙基聚氧乙烯醚为单体，接枝到淀粉结构上。

所述的超支化型淀粉基减水剂，端羧基超支化聚酰胺-胺的核分子和AB₂单体按照1：4或1：16摩尔比反应分别得到的第一代端羧基聚酰胺-胺、第二代端羧基聚酰胺-胺。

所述的超支化型淀粉基减水剂，超支化型聚酰胺-胺和预糊化淀粉按照1：12、1：24或1：48摩尔比反应分别得到的第一代超支化型淀粉基减水剂、第二代超支化型淀粉基减水剂和第三代超支化型淀粉基减水剂。

所述的AB₂单体是由马来酸和乙二胺按照摩尔比为1：1合成。