[發明專利]磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法

在審

• 申請號: 201910408743.5
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110002786A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 趙暉;陳達;廖迎娣;宣衛紅;歐陽峰;封嘉蕊
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: C04B24/38
• 分類號: C04B24/38;C04B28/04;C04B103/30
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將定量天然甲殼素高聚物和水放入裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗、回流冷凝管的反應容器中，升高體系溫度至90-95℃，持續攪拌混合物，使甲殼素高聚物與水充分混合成均勻的懸濁溶液；

步驟二：保持步驟一制備得到的懸濁溶液溫度在85-90℃，緩慢滴加完過氧化氫與無水乙酸的混合溶液，在60-90min內滴加完；然后保持溫度在90-95℃，反應10-12小時，得低聚甲殼素澄清溶液；

步驟三：將步驟二制備得到的低聚甲殼素澄清溶液降溫到65-70℃，加入氫氧化鈉溶液，保持攪拌24小時，脫去甲殼素低聚物中的乙?；?，生成含有氨基的殼聚糖低聚物溶液；

步驟四：降低體系溫度至40-45℃，用稀鹽酸調節溶液pH為9-10，在步驟三制備得到的含有氨基的殼聚糖低聚物溶液中加入定量次氯酸鈉溶液，在40-45℃溫度下攪拌24小時，形成澄清含有氨基、羧基的低聚殼聚糖溶液；

步驟五：將步驟四制備得到的澄清含有氨基、羧基的低聚殼聚糖溶液放入裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝管的反應容器中；然后加入硫酸銀催化劑，將溶液溫度升高到70-80℃，緩慢滴加定量濃硫酸，50-60min加完濃硫酸；然后在90-95℃的溫度下反應4小時，反應完成后加入氫氧化鈉溶液調節體系pH值為10-11，最后在反應容器中熟化5-6小時，得澄清、黑褐色、完全水溶的磺化改性生物質甲殼素高聚物高效減水劑。

2.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：步驟一中天然甲殼素高聚物與水的重量比為1:(1.9-2.3)。

3.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：步驟二所述的過氧化氫與無水乙酸的混合溶液中，過氧化氫的濃度為50％，無水乙酸的濃度為97-99％，過氧化氫與無水乙酸的重量比為50:50；過氧化氫與無水乙酸混合溶液的總重量為懸濁溶液重量的2.7-3.3％。

4.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：步驟二中，使用凝膠滲透色譜法測定低聚甲殼素產物分子量，低聚甲殼素分子的重均分子量控制在7500-9000之間。

5.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：步驟三中，所述氫氧化鈉溶液的濃度為50％；低聚甲殼素澄清溶液與氫氧化鈉溶液的重量比為(1.6-1.7):1。

6.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：步驟三中，控制低聚殼聚糖分子脫酰基化程度95％以上。

7.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：步驟四中，稀鹽酸濃度為50％，次氯酸鈉溶液的重量百分比濃度為40％；所述含有氨基的殼聚糖低聚物溶液與次氯酸鈉溶液的重量比為(1.3-1.6):1。

8.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：步驟四中，控制殼聚糖低聚物分子中羧基含量為0.8-1.0％。

9.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：步驟五中，濃硫酸的濃度為98％，氫氧化鈉溶液的濃度為20％；其中，低聚殼聚糖、硫酸銀以及濃硫酸的反應摩爾比為(0.09-0.11):(0.0053-0.0056):(3.36-3.42)。

10.根據權利要求1所述的一種磺化改性生物質甲殼素高聚物制備混凝土高效減水劑的方法，其特征在于：在步驟五后，檢測不同摻量下磺化改性生物質甲殼素高聚物高效減水劑的減水率和混凝土性能，并且與同摻量下，現有的萘磺酸鹽高效減水劑進行比較。