[发明专利]一种淀粉硫酸酯的制备方法及其用作水泥外加剂的用途

权利要求书

1.一种淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于所制备的淀粉硫酸酯，其合成原料包括淀粉，硫酸氢钠或硫酸，或任何比例的硫酸氢钠与硫酸组成的组合物，以及水和无机碱，采用半干法工艺合成。

2.如权利要求1所述的淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于，淀粉糖单元与硫酸氢钠的摩尔数之比为1:0.2～1:1；配制硫酸氢钠水溶液即硫酸氢钠磺化剂所用水量为淀粉干重的7.7～70.0％。

3.如权利要求1所述的淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于，淀粉糖单元与硫酸的摩尔数之比为1:0.02～1:0.5；配制硫酸水溶液即硫酸磺化剂所用水量加上硫酸所含水量为淀粉干重的20～70.0％。

4.如权利要求1所述的淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于，淀粉糖单元与所述组合物的摩尔数之比为1:0.04～1:1，该组合物的摩尔数被定义为硫酸氢钠的摩尔数加上2倍的硫酸摩尔数；配制组合物水溶液即组合物磺化剂所用水量加上组合物所含水量为淀粉干重的7.7～70.0％。

5.如权利要求1和2或1和4所述的淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于，所述硫酸氢钠可替换成一水合硫酸氢钠或等摩尔比的硫酸钠与硫酸的混合物；相应地，配制替代物水溶液或硫酸氢钠磺化剂所用水量加上替代物所含水量为淀粉干重的7.7～70.0％。

6.如权利要求1至4中任一所述的淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于所述淀粉为玉米淀粉、甘薯淀粉、糊精、小麦淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉或木薯淀粉中的一种，或几种的混合物。

7.如权利要求1所述的淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于，无机碱为碳酸钠，碳酸氢钠，氢氧化钙或氢氧化钠。

8.如权利要求1所述的淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于采用以下半干法工艺制成淀粉硫酸酯：

(1)磺化剂的配制：

取一定量的淀粉、备用；然后先选择按以下三种方法之一配制磺化剂：

1)按淀粉糖单元与硫酸氢钠摩尔数之比为1:0.2～1:1取硫酸氢钠，加水至混合体系的总水量为备用淀粉干基重量的7.7～70.0％，在室温或加热搅拌下配制成硫酸氢钠水溶液，即硫酸氢钠磺化剂；

2)按淀粉糖单元与硫酸的摩尔数之比为1:0.02～1:0.5取硫酸，加水至混合体系的总水量为备用淀粉干基重量的20～70.0％，然后在室温搅拌下配制成硫酸水溶液，即硫酸磺化剂；

3)取硫酸氢钠和硫酸、混合配制成组合物，并按硫酸氢钠的摩尔数加上2倍的硫酸摩尔数计算该组合物的摩尔数，且保持淀粉糖单元与该组合物的摩尔数之比为1:0.04～1:1，然后向该组合物中加水至混合体系的总水量为备用淀粉干基重量的7.7～70.0％，最后在室温或加热搅拌下制成混合溶液，即组合物磺化剂；

(2)混合：在混合器内加入备用淀粉，控制搅拌速度在100转/分以上加入制得的磺化剂水溶液，混合均匀，得混合料。

(3)酯化：将混合料投入干燥机中，在搅拌或翻滚下加热至65-150℃，反应0.35-7小时；然后冷却至室温，得粉末状淀粉硫酸酯。

(4)中和：所得粉末状淀粉硫酸酯用碱性水溶液中和至pH 7-8，即得淀粉硫酸酯溶液。

9.如权利要求8所述淀粉硫酸酯的制备方法，其特征在于所述半干法工艺中的碱性水溶液为碳酸钠，碳酸氢钠，氢氧化钙或氢氧化钠的水溶液。

10.如权利要求1-8任一所述方法制得的粉末状淀粉硫酸酯或淀粉硫酸酯溶液，其特征在于，用作超缓凝高效减水剂或缓凝剂的用途，或用作与聚羧系或萘系等减水剂复配的用途。