一种用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉与制备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉与制备；属于变性淀粉及水泥干混砂浆外加剂的技术领域；制备步骤包括：以羟丙基淀粉为原料，将羟丙基淀粉与水混合获得淀粉糊，通入氮气，加入引发剂，将丙烯酰胺水溶液加入到淀粉糊，在40～60℃下反应1～4h，经醇沉、烘干和粉碎得到成品。本发明专利技术制备的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉具有环保、亲水性强、冷水可溶等特点，可以显著提高砌筑砂浆的保水率，改善施工性能和大幅度提高28d立方体抗压强度，是一种新型、环保和高效的干混砌筑砂浆外加剂。外加剂。外加剂。

【技术实现步骤摘要】
一种用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉与制备


[0001]本专利技术涉及变性淀粉及水泥干混砂浆外加剂的
，尤其涉及一种用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉与制备。

技术介绍

[0002]使用水泥干混砂浆作为结构材料不仅要有必要的强度，还需要有保水性、抗冻融性和耐高温性等要求。外加剂对干混砂浆性能的影响一直是建筑材料领域的研究和开发热点。添加一些合适的外加剂可以在一定程度上改善干混砂浆的工程施工性能和力学性能。
[0003]取代度达到0.2以上的高取代度羟丙基淀粉具有冷水可溶、冻融稳定性高、流动性和成膜性好的特点。丙烯酰胺是乙烯基类单体，羟丙基淀粉接枝丙烯酰胺，在淀粉支链上形成丙烯酰胺低聚链，可以大大提高羟丙基淀粉的反应活性和亲水性，有利于与水泥的结合，使其具有更优良的性能。
[0004]已有将纤维素醚和乙烯基类聚合物直接混合使用改善干混砂浆的性能的实例，例如中国专利(20110137911.5)一种用于干砂浆配制物的纤维素醚组合物，公开了将超增塑剂即(甲基)丙烯酸聚合物与纤维素醚结合加入到干砂浆中，可以改进干砂浆的耐滑性，同时不会降低干砂浆的机械强度。
[0005]中国专利(202110589317.4)一种用于制备干混砂浆的稠化粉，还公开了稠化粉包括轻丙基甲基纤维素醚、木钙和淀粉醚，提高了干混砌筑砂浆的保水性，改善砂浆的稠度，提高砂浆的和易性同时对干混砌筑砂浆的力学性能和耐久性能都有所改善。
[0006]但是，以上专利通过简单的物理混合虽然可以改善砂浆的施工性能，但并不能从根本上大幅度提高干混砌筑砂浆的立方体抗压强度、保水性能和冻融稳定性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉制备方法，包括如下步骤：
[0010]步骤一：将羟丙基淀粉与水混合，分散并溶解淀粉获得均匀淀粉糊；
[0011]步骤二：调节淀粉糊体系pH为8～9，通入氮气排除体系内空气，加入引发剂，加入丙烯酰胺水溶液，在40～60℃下反应1～4h，然后，用醇沉淀并分离析出淀粉，再经烘干和粉碎后得到羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉。
[0012]上述步骤一中，所述羟丙基淀粉中羟丙基摩尔取代度为0.2～1.0，且常温冷水可溶解成均匀淀粉糊。
[0013]上述步骤一中，所述分散并溶解淀粉是指，羟丙基淀粉与水的质量比为(15～50)g:(200～850)mL。
[0014]上述步骤二中，所述引发剂为过硫酸钾，过硫酸钾的用量为羟丙基淀粉质量的0.2％～1％，以水溶液的形式加入；水溶液中引发剂与水质量比为(1～5):100。
[0015]上述步骤二中，所述调节淀粉糊体系pH为8～9是指，采用质量浓度为5％～10％的碳酸钠水溶液进行调节。
[0016]上述步骤二中，所述丙烯酰胺与羟丙基淀粉质量比为0.5:1～1.75:1。
[0017]上述步骤二中，用醇沉淀并分离析出淀粉是指，用淀粉糊质量的2～5倍的浓度为90％～100％的乙醇或甲醇水溶液，与淀粉糊混合搅拌后，析出白色絮状沉淀。
[0018]上述步骤一中，所述羟丙基淀粉是指，以植物淀粉提取的天然淀粉为原料制备的羟丙基淀粉。其中，植物淀粉为玉米、小麦、红薯、木薯、和/或马铃薯淀粉。
[0019]由上述方法即可制得羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉，可用于干混砌筑砂浆。
[0020]本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
[0021]本专利技术对羟丙基淀粉醚进行接枝改性，采用化学接枝链式自由基反应，在羟丙基淀粉醚分子链中，接枝了丙烯酰胺基团，成功制备了一种应用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉。
[0022]本专利技术制备的复合改性淀粉，适量的加入到干混砌筑砂浆中，与砂浆相容性好，可以有效提高砂浆的保水性和冻融稳定性，特别是，对固化的干混砌筑砂浆可以大幅度提高其立方体抗压强度。
[0023]实际测试结果表明，本专利技术添加羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉后，干混砌筑砂浆的28d立方体抗压强度最高可以提高3.63倍。
[0024]综上所述，本专利技术制备的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉，具有环保、冻融稳定性强和与干混砂浆相容性好的特点，可用于干混砌筑砂浆并明显提高其保水性改善施工性能，同时，还可以明显提高28d立方体抗压强度，是一种性能优良的新型环保干混砌筑砂浆外加剂。
附图说明
[0025]图1为不同样品砂浆稠度和流动度。
[0026]图2为不同样品砂浆砂浆抗冻强度和质量损失。
[0027]图3为不同样品砂浆28d立方体抗压强度。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步具体详细描述。
[0029]实施例1
[0030](1).将30g羟丙基摩尔取代度为0.4的羟丙基玉米淀粉加入到400mL蒸馏水中，机械搅拌30min获得淀粉糊。
[0031](2).滴加质量分数为5％的碳酸钠溶液，调节反应体系的pH为8.0。
[0032](3).通入氮气15min，排尽反应体系的空气；过硫酸钾的用量为羟丙基淀粉的0.2％，以水溶液的形式加入；水溶液中引发剂与水质量比为2:100，活化羟丙基淀粉15min。
[0033](4).用蒸馏水溶解丙烯酰胺，丙烯酰胺与羟丙基淀粉质量比为0.5:1，加入到淀粉糊中混合均匀。
[0034](5).45℃保温反应3h，然后用对淀粉质量5倍，浓度90％的乙醇沉淀、洗涤、烘干和粉碎，得到羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉。
[0035]实施例2
[0036](1).将40g羟丙基摩尔取代度为0.5的羟丙基小麦淀粉加入到750mL蒸馏水中，机械搅拌40min获得淀粉糊
[0037](2).滴加质量分数为8％的碳酸钠溶液，调节反应体系的pH为8.5。
[0038](3).通入氮气15min，排尽反应体系的空气；过硫酸钾的用量为羟丙基淀粉的0.5％，以水溶液的形式加入；水溶液中引发剂与水质量比为1:100，活化羟丙基淀粉20min。
[0039](4).用蒸馏水溶解丙烯酰胺，丙烯酰胺与羟丙基淀粉质量比为1:1，加入到淀粉糊中混合均匀。
[0040](5).50℃保温反应2h，然后用对淀粉质量3倍，浓度95％的乙醇沉淀、洗涤、烘干和粉碎，得到羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉。
[0041]实施例3
[0042](1).将45g羟丙基摩尔取代度为0.752的羟丙基红薯淀粉加入到705mL蒸馏水中，机械搅拌45min获得淀粉糊。
[0043](2).滴加质量分数为6％的碳酸钠溶液，调节反应体系的pH为9.0。
[0044](3).通入氮气20min，排尽反应体系的空气；过硫酸钾的用量为羟丙基淀粉的1％，以水溶液的形式加入；水溶液中引发剂与水质量比为5:100，活化羟丙基淀粉25min。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：将羟丙基淀粉与水混合，分散并溶解淀粉获得均匀淀粉糊；步骤二：调节淀粉糊体系pH为8～9，通入氮气排除体系内空气，加入引发剂，加入丙烯酰胺水溶液，在40～60℃下反应1～4h，然后用醇沉淀并分离析出淀粉，再经烘干和粉碎后得到羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉。2.根据权利要求1所述用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉制备方法，其特征在于：步骤一中，所述羟丙基淀粉中羟丙基摩尔取代度为0.2～1.0，且常温冷水可溶解成均匀淀粉糊。3.根据权利要求2所述用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉制备方法，其特征在于：步骤一中，所述分散并溶解淀粉是指，羟丙基淀粉与水的质量比为(15～50)g:(200～850)mL。4.根据权利要求3所述用于干混砌筑砂浆的羟丙基接枝丙烯酰胺淀粉制备方法，其特征在于：步骤二中，所述引发剂为过硫酸钾，过硫酸钾的用量为羟丙基淀粉质量的0.2％～1％，以水溶液的形式加入；水溶液中引发剂与水质量比为(1～5):100。5.根据权利要求4所述用于干混砌筑砂浆的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张本山，刘丽君，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：