[發明專利]一種石膏緩凝劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011402395.X
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112408844B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 吳丹;吳學強;焦永康;成夢昭
• 申請（專利權）人: 河北協同環?？萍脊煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: C04B24/28
• 分類號: C04B24/28;C04B103/22
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 墨偉

本發明屬于石膏建材技術領域，具體涉及一種石膏緩凝劑及其制備方法和應用。該制備方法采用聚琥珀酰亞胺、二元胺、二元羧酸類化合物為基本原料，通過對物料加入順序、反應溫度和時間的控制，不需使用高溫反應即可得到具有優異緩凝效果的石膏緩凝劑，生產成本降低，且產品性功能穩定。所得石膏緩凝劑在0.01～0.2％的用量下即可達到推遲初凝時間、延長初凝與終凝時間差的效果，且不會顯著降低石膏的強度性能。

技術領域

本發明屬于石膏建材技術領域，具體涉及一種石膏緩凝劑及其制備方法和應用。

背景技術

石膏是一種廣泛應用于粉刷、抹灰、裝飾部件的建筑材料。在實際應用中，為了使石膏與水拌和后的漿體在較長時間內保持塑性，通常需要在石膏漿體中加入石膏緩凝劑來推遲其凝結時間。

目前常用的石膏緩凝劑種類有聚磷酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、水解蛋白氨基酸類、仿蛋白結構類等。聚磷酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽等石膏緩凝劑價格低廉，但緩凝效果差、用量大，且對石膏制品的強度影響大；水解蛋白氨基酸類石膏緩凝劑的緩凝效果好，對石膏制品的強度影響較小，但產品性能不穩定，批次間波動大，施工人員在使用過程中難以把握其使用量；仿蛋白結構類石膏緩凝劑可以綜合二者的優點，緩凝效果好且產品性能穩定，如化工合成的聚天冬氨酸結構對石膏具有較好的緩凝效果。但仿蛋白結構類石膏緩凝劑在生產過程中需采用高溫反應條件，存在一定的不安全性，且高溫所需的能源成本比較高，從而提高了產品成本和價格，阻礙了其推廣、使用。

發明內容

針對目前仿蛋白結構類石膏緩凝劑需要高溫反應條件的技術問題，本發明提供一種石膏緩凝劑及其制備方法和應用。

為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種石膏緩凝劑的制備方法，包括以下操作：

S1、將聚琥珀酰亞胺與二元羧酸類化合物在水中混合均勻，再加入氫氧化物，攪拌均勻；或將氫氧化物與二元羧酸類化合物在水中混合均勻，再加入聚琥珀酰亞胺，攪拌均勻；

S2、加入聯氨反應3～8個小時，得到石膏緩凝劑；

S1中所述二元羧酸類化合物為含有4～6個碳原子的二元羧酸、二元酸酐或二元羧酸鹽；當所述二元羧酸類化合物為二元羧酸或二元酸酐時，所述聚琥珀酰亞胺的當量摩爾數、所述二元羧酸類化合物的摩爾數、所述聯氨的摩爾數與所述氫氧化物中氫氧根的摩爾數之比為(0.8～1.2):(0.8～1.2):(0.8～1.2):1，當所述二元羧酸類化合物為二元羧酸鹽時，所述聚琥珀酰亞胺的當量摩爾數、所述二元羧酸類化合物的摩爾數、所述聯氨的摩爾數與所述氫氧化物中氫氧根的摩爾數之比為(0.8～1.2):(0.8～1.2):(0.8～1.2):0。其中聚琥珀酰亞胺的當量摩爾數可用質量除以單元摩爾質量97計算得到。

該制備方法采用聚琥珀酰亞胺(PSI)、聯氨、二元羧酸類化合物為基本原料，先在水中先加入聚琥珀酰亞胺、二元羧酸類化合物、氫氧化物，各種原料在攪拌作用下充分混合，但不會發生有機物間的接枝反應。加入聯氨后，聯氨反應活性高且提升環境pH值到堿性狀態，同時發生與羧酸的連接以及與聚琥珀酰亞胺的開環連接，可得到紅棕色液體，該紅棕色液體中所含的活性成分即為一種新的石膏緩凝劑。

在該制備方法中，加料順序很關鍵，解釋如下：

先將聚琥珀酰亞胺和二元羧酸類化合物在水中混合均勻，此過程中聚琥珀酰亞胺為不溶于水的弱酸性物質，能與堿反應，但不能和弱酸反應；本發明選用的二元羧酸類化合物均為酸性較弱的有機羧酸或酸酐，或采用羧酸鹽，與聚琥珀酰亞胺混合后形成的是穩定的懸浮分散體系；