[發明專利]一種超支化型改性淀粉減水劑的制備及應用

在審

• 申請號: 201811023857.X
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109134790A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 壽崇琦;郭鵬飛
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C08F299/02
• 分類號: C08F299/02;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 高強

本發明涉及緩凝型高效減水劑的技術領域，更具體的說涉及一種端羥基超支化聚酯的超支化型淀粉基減水劑在提高混凝土流動性能中的應用。首先將淀粉進行預處理，再合成了一種端羥基超支化聚合物，然后將超支化聚酯接枝到預糊化淀粉上合成一種新的超支化型淀粉基減水劑。將該超支化型淀粉基減水劑運用到高效減水劑領域，能夠很好地提高混凝土流動性能，合成工藝簡便，易工業化，是一種性能優良的緩凝型高效減水劑。

技術領域

本發明涉及改性淀粉減水劑技術領域，特別涉及用于減水率高、流化性好，同時能提高混凝土的流動性及各齡期強度的一種緩凝型高效減水劑，還涉及其制備方法。

背景技術

減水劑摻入混凝土拌和物之后，減水劑分子上的陰離子定位基團吸附在水泥顆粒表面，使水泥顆粒帶上同種電荷，產生靜電斥力，對水泥顆粒產生潤濕和潤滑作用，使得水泥顆粒更加分散，水合效率提高，拌和用水量減少，混凝土的工作性能提高。

隨著公路、鐵路、建筑業的快速發展，減水劑應用市場逐漸擴大，國內外對于減水劑的機理研究越來越多。隨著石油的不可再生和石油資源不斷的消耗，石油短缺會限制以石油為原料的減水劑市場的發展。石油資源的應用帶來環境污染的日益加重，綠色、環保、無污染的材料和技術逐漸得到重視。

以天然高分子為原料的淀粉減水劑的研發和應用將很大程度上解決目前減水劑市場中存在的問題，不僅為外加劑可持續發展提供強力保障，還為天然高分子材料的應用開創了新的領域。

本發明專利旨在引入含有大量端羥基聚酯的超支化樹脂，在其原有的分子結構中接入有較強定位作用的—NH₂、—COOH等，提高其緩凝時間，保持其流動性。

超支化聚合物具有三維立體網狀結構，活性位點多，粘度小，與基體融合性好，具有廣闊的應用前景，目前在光電材料、涂料、粘合劑、納米科技、藥物運載等領域都表現出了巨大的應用價值。

發明內容

為了解決減水劑緩凝時間長，流動性差等問題，本發明提供了一種用于提高混凝土流動性，延緩其凝固時間的超支化改性淀粉減水劑的制備方法。

本發明是通過以下措施實現的：

（1）對淀粉進行預糊化處理，合成一種超支化聚合物，得到末端是氨基的超支化聚合物和預糊化淀粉聚合得到超支化型改性淀粉；

（2）將超支化改性淀粉再減壓蒸餾，再經過濾、干燥、破碎得到超支化型淀粉基減水劑的成品。

所述超支化型淀粉基減水劑以對苯二甲酸和三聚氰胺反應得到AB₂型單體，以丙烯酰胺作核分子，AB₂型單體與核分子反應，然后利用發散法，控制核分子和AB₂型單體的摩爾比，得到不同代數的端氨基超支化聚酯，然后將其和改性后的淀粉聚合得到超支化型淀粉基減水劑，再減壓蒸餾，再經過濾、干燥、破碎得到超支化型淀粉基減水劑的成品。

所述的超支化型淀粉基減水劑，首先對淀粉進行預糊化，以過硫酸銨為引發劑，以甲基丙烯酸為單體，接枝到淀粉結構上。

所述的超支化型淀粉基減水劑，端氨基超支化聚酯的核分子和AB₂單體按照1：2或1：6摩爾比反應分別得到的第一代端氨基聚酯、第二代端氨基聚酯。

所述的超支化型淀粉基減水劑，超支化型聚酯和預糊化淀粉按照1：12、1：24或1：48摩爾比反應分別得到的第一代超支化型淀粉基減水劑、第二代超支化型淀粉基減水劑和第三代超支化型淀粉基減水劑。

所述的AB₂單體是由對苯二甲酸和三聚氰胺按照摩爾比為1：1合成。

所述的超支化型淀粉基減水劑，優選的超支化型淀粉基減水劑的添加量為混凝土外加劑總質量的0.03～0.1%。

超支化型淀粉基減水劑的具體合成方法：