改性淀粉用作混凝土減水劑的研究進(jìn)展new

1、改性淀粉淀粉用作混凝土減水劑的研究進(jìn)展摘要：綜述了混凝土減水劑的發(fā)展?fàn)顩r和目前存在的問(wèn)題，介紹了淀粉淀粉的結(jié)構(gòu)、改性淀粉淀粉如羧甲基淀粉淀粉、磺化淀粉淀粉和淀粉淀粉丁二酸單酯等的合成方法，以及改性淀粉淀粉用作混凝土減水劑的分散機(jī)理。關(guān)鍵詞：淀粉淀粉；改性淀粉淀粉；分散機(jī)理；混凝土；減水劑從材料過(guò)程工程學(xué)角度來(lái)看，混凝土減水劑（WaterReducers）的廣泛應(yīng)用有利于節(jié)約資源、改善環(huán)境，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：在不減少單位用水量的情況

2、下，改善新拌混凝土的工作度，提高流動(dòng)性；在保持一定工作度的情況下，減少用水量，提高混凝土的強(qiáng)度；在保持一定強(qiáng)度的情況下，減少單位水泥用量，節(jié)約水泥；改善混凝土拌合物的可泵性以及混凝土的其它物理力學(xué)性能。不可否認(rèn)，減水劑的發(fā)展為混凝土工業(yè)的發(fā)展提供了更大的空間，但是隨著世界范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，人們對(duì)建筑材料的要求也越來(lái)越高，不再僅僅是追求使用性能的實(shí)現(xiàn)，而是更關(guān)心在功能實(shí)現(xiàn)的同時(shí)不危害環(huán)境和人身安全，因此人們更愿意采用“綠色”建筑

3、材料。但是通過(guò)對(duì)幾種通用混凝土減水劑的分子結(jié)構(gòu)、合成路線等方面的分析，不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的減水劑品種很難滿足綠色、環(huán)保等要求。淀粉淀粉是自然界產(chǎn)量?jī)H次于纖維素的多糖類天然高聚物，它以冷水不溶的微小顆粒（直徑為1pm～100pm或者更大）廣泛存在于高等植物植物的種子、塊莖、果實(shí)、根部甚至葉子中，目前全世界的年產(chǎn)量約為3600萬(wàn)t〔1〕。由于淀粉淀粉原料來(lái)源廣泛，種類多，產(chǎn)量豐富，特別是在以農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)為主的我國(guó)，資源極為豐富，且十分廉價(jià)，因此，

4、對(duì)淀粉淀粉的研究及其應(yīng)用開(kāi)發(fā)具有重要的意義。目前，淀粉淀粉除用于紡織、造紙、塑料等傳統(tǒng)行業(yè)外，還在食品化工、日用化工、醫(yī)藥、建筑、油田化學(xué)與生物化學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛利用。近年來(lái)，對(duì)淀粉淀粉改性制備水泥分散劑的研究已有一定進(jìn)展。1混凝土減水劑發(fā)展概況及目前存在的問(wèn)題20世紀(jì)50年代木質(zhì)素磺酸鈣的研制成功掀起了國(guó)內(nèi)混凝土減水劑研究的第一次高潮。到20世紀(jì)70年代，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院等單位開(kāi)始研制萘系和三聚氰胺系高效減水劑。1975年萘系減

5、水劑的誕生標(biāo)志著我國(guó)減水劑研究進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。從20世紀(jì)80年代至今，改性木質(zhì)素磺酸鹽和三聚氰胺減水劑都得到了很好的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)減水劑的主要生產(chǎn)企業(yè)大多生產(chǎn)的是萘系產(chǎn)品，三聚氰胺系減水劑生產(chǎn)企業(yè)有二十多家，但都為1000～2000t／a的小規(guī)模生產(chǎn)。木質(zhì)素類減水劑類減水劑生產(chǎn)主要集中在東北，年產(chǎn)總計(jì)約8萬(wàn)t。雖然國(guó)內(nèi)萘系減水劑的使用量占減水劑使用總量的90％以上〔2〕，但由于萘系減水劑流動(dòng)度損失較快，難以滿足工程上的施工

6、要求，且原材料供應(yīng)不足，極大地限制了其進(jìn)一步的發(fā)展。氨基磺酸系和聚羧酸系高效減水劑在我國(guó)的開(kāi)發(fā)只是剛剛起步，并未進(jìn)入實(shí)用階段。因此，如何進(jìn)一步有效地利用地球上儲(chǔ)量巨大、可再生的淀粉淀粉資源，開(kāi)拓淀粉淀粉在新技術(shù)、新材料、新3改性淀粉淀粉為了克服天然原淀粉淀粉的缺點(diǎn)，改善它的性能并擴(kuò)大它在工業(yè)中的應(yīng)用范圍，目前的研究重點(diǎn)紛紛轉(zhuǎn)移到淀粉淀粉的可轉(zhuǎn)化利用方面，其中最重要的一個(gè)方面就是淀粉淀粉的改性研究。從廣義上講，凡是改變天然原淀粉淀粉的化學(xué)

7、、物理性能的任何產(chǎn)品都可認(rèn)為是改性過(guò)的。因此，利用物理、化學(xué)或酶法處理天然淀粉淀粉，增加淀粉淀粉的某些功能性或者引進(jìn)新的特性，使其更適合于一些應(yīng)用的要求，所得的產(chǎn)品就稱為改性淀粉淀粉。對(duì)淀粉淀粉進(jìn)行改性的方法中，以化學(xué)法最為主要，用化學(xué)法改性加工制成的淀粉淀粉在應(yīng)用上也最為廣泛。目前，在世界范圍內(nèi)，化學(xué)法生產(chǎn)改性淀粉淀粉的比例約為80％，物理改性的比例約為14％，其次為生物法。由于淀粉淀粉的葡萄糖殘基上有很多可反應(yīng)的羥基，所以通過(guò)對(duì)淀粉

8、淀粉分子進(jìn)行較低程度的酯化、醚化、交聯(lián)、氧化以及其它羥基的反應(yīng)，就能夠極大地改善淀粉淀粉的物理化學(xué)性能，因而人們對(duì)淀粉淀粉的研究主要集中在化學(xué)方法上。下面將對(duì)用作減水劑的改性淀粉淀粉分別作一介紹。31酸解淀粉淀粉酸改性淀粉淀粉提供了許多新的物理方面的性能。如酸改性淀粉淀粉顆粒受熱后不是膨脹而是裂解，易被水分散，流度越高、越易分散于水中。而近年來(lái)關(guān)于酸改性淀粉淀粉的研究主要是將其作為生產(chǎn)其他淀粉淀粉衍生物的預(yù)處理步驟，隨后可進(jìn)行酯化等其它