机械活化干法制备新型淀粉基水泥砂浆保水增稠剂

摘要

以木薯淀粉为原料,氯乙酸钠为醚化剂,三偏磷酸钠为交联剂,采用机械活化干法制备交联羧甲基淀粉保水剂。以取代度(the degree of substitution,DS)和黏度为评价指标,通过单因素和正交试验设计优化确定最佳制备工艺,采用红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X-射线衍射(x-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)对交联羧甲基淀粉的结构进行表征,并考察不同添加量的交联羧甲基淀粉对水泥砂浆性能的影响。结果表明,交联羧甲基淀粉保水剂的最佳工艺参数为:淀粉与氯乙酸钠摩尔比为1∶0. 85、淀粉与氢氧化钠摩尔比为1∶1、淀粉质量1%的三偏磷酸钠、球磨温度50℃、球磨时间60 min,在此条件下制备的交联羧甲基淀粉取代度为0. 8373,黏度为3493 mPa·s。FTIR、XRD、SEM进一步证实木薯淀粉发生了交联羧甲基化反应。将0. 5%的交联羧甲基木薯淀粉添加到水泥砂浆中,砂浆的保水率从77. 1%提高到98. 2%,凝结时间由246 min延长至282 min,稠度值由57 mm减小至36 mm。微观测试表明,添加淀粉基保水剂的砂浆硬化体中方解石晶体减少,砂浆结构更加紧密。