本發(fā)明屬于淀粉醚復(fù)合材料，涉及一種高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法。

背景技術(shù)：

1、淀粉的化學(xué)改性是指將原淀粉經(jīng)過化學(xué)試劑處理，發(fā)生結(jié)構(gòu)變化而改變其性質(zhì)，達(dá)到應(yīng)用的要求，總體上可把化學(xué)改性淀粉分為兩大類，一類是改性后淀粉的分子量降低，如酸解淀粉，氧化淀粉等，另一類是改性后淀粉的分子量增加，如交聯(lián)淀粉，酯化淀粉，羧甲基淀粉及羥丙基淀粉。

2、目前市場應(yīng)用最廣泛的化學(xué)改性主要有兩種，一種羥丙基（羧甲基）淀粉是環(huán)氧丙烷（氯乙酸鈉）在堿性條件下與淀粉中的羥基發(fā)生取代反應(yīng)，在淀粉中引入羥丙基（羧甲基）基團而生成的一種醚類化合物。一種以羥丙基淀粉作為基礎(chǔ)加入交聯(lián)劑改性而生成的多基團交聯(lián)改性淀粉醚。如專利號202110461697.2所述，一種交聯(lián)羧甲基羥丙基化復(fù)合改性淀粉的制備。交聯(lián)羧甲基羥丙基復(fù)合改性淀粉醚，保留了羥丙基化帶來的親水特點，提高了施工性，保水性，同時由于羧甲基的引入，大幅度增加了稠度，對抗流掛性帶來了實質(zhì)性的提升。

3、聚丙烯酸鈉是一種高分子化合物，常用于制造各種水性膠黏劑、控釋劑、聚合物分散劑等，被廣泛應(yīng)用于建筑、化工、塑料、醫(yī)藥、紡織等眾多領(lǐng)域。聚丙烯酸鈉砂漿的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.?提高砂漿的韌性和黏結(jié)力：聚丙烯酸鈉砂漿與傳統(tǒng)砂漿相比，其強度更高、硬度更強、韌性更好。同時，它還能增加砂漿的黏結(jié)力，使砂漿與建筑材料的粘結(jié)更加緊密，從而提高建筑物的整體穩(wěn)定性。2.?增加砂漿的耐水性和耐久性：聚丙烯酸鈉砂漿不僅防潮、防水性好，還能保持一定的柔韌性，不易龜裂、開裂。因此，它不僅能在潮濕的環(huán)境下保持較好的性能，而且在遇到氣候變化、溫度變化等復(fù)雜條件下，其性能也能得到較好的保持。

4、但隨著市場不斷的發(fā)展需要，羥丙基淀粉醚及復(fù)合類淀粉醚產(chǎn)品，已不能滿足終端市場的使用要求，在追求淀粉醚觸變特質(zhì)所帶來的潤滑性和增稠性的同時，羥丙基淀粉醚及復(fù)合改性淀粉醚在水泥基產(chǎn)品，石膏基產(chǎn)品中也帶來了強度損失的風(fēng)險，因此，很多企業(yè)選擇添加高分子材料去賦予體系潤滑性，但卻缺少了淀粉醚該有的觸變性?，F(xiàn)有必要研發(fā)一種將高分子材料與淀粉醚兩者合二為一的方法，解決現(xiàn)有單一組分的劣勢，發(fā)揮兩者的互補優(yōu)勢尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法，在保留現(xiàn)有產(chǎn)品的性能基礎(chǔ)上，通過改變淀粉醚的制備溶劑，提高醚化劑的反應(yīng)效率，讓淀粉醚粒子附著在高分子晶體的周圍，得到一種新型的復(fù)合材料。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：

3、（1）溶液制備：將高分子材料、醚化劑與醇混合，制備成分散性溶液作為反應(yīng)分散劑；

4、（2）堿化：向反應(yīng)分散劑中加入淀粉、堿化劑和抑制劑后，先堿化一定時間，得堿化物；

5、（3）制備粗品：將堿化后的物料升溫進(jìn)行醚化反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后，通過升溫將反應(yīng)體系內(nèi)的溶劑置入冷凝器進(jìn)行冷凝回收，經(jīng)溶劑回收的物料即為粗品；

6、（4）制備新型復(fù)合產(chǎn)品：將粗品粉碎，即得一種高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品。

7、本發(fā)明所述高分子材料是聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉中的一種或者多種；淀粉是馬鈴薯淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉中的一種或者多種；所述堿化劑為堿金屬氫氧化物;所述醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、丙酮和二乙二醇中的一種或多種；所述抑制劑為堿金屬鹽；所述醚化劑為氯乙酸、氯甲烷、氯乙烷、丙二醇醚、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷中的一種或多種。

8、本發(fā)明所述高分子材料為聚丙烯酸鈉；堿金屬氫氧化物是氫氧化鈉；所述醇是乙醇；所述抑制劑是硫酸鈉或氯化鈉中的一種或兩種；所述醚化劑為環(huán)氧丙烷。

9、本發(fā)明所述堿化反應(yīng)時間為30-50min，堿化溫度為20-30℃；醚化反應(yīng)為：升溫至50-60℃，保持1.5-2小時，然后升溫至70-50℃，保持1-1.5小時。

10、本發(fā)明所述淀粉、高分子材料、堿化劑、抑制劑、醇和醚化劑的質(zhì)量比為1:（0.01～0.1）：（0.05～0.2）:（0.05～0.1）:（0.1～1）:（0.1～1）。

11、本發(fā)明還提供所述制備方法制備得到的高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品在制備膩子粉或砂漿中的應(yīng)用。

12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將高分子材料與醇混合作為反應(yīng)分散劑，通過改變淀粉醚的制備溶劑，在保留現(xiàn)有產(chǎn)品的性能基礎(chǔ)上，提高了醚化劑的反應(yīng)效率，讓淀粉醚粒子附著在高分子晶體的周圍，得到一種新型的復(fù)合材料，本發(fā)明反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)脫溶后，可直接進(jìn)行粉碎，無需進(jìn)行烘干，產(chǎn)品具有優(yōu)良的潤滑性，可塑性，增稠性，能夠用于制備膩子粉或砂漿，顯著提高其粘度、稠度和保水率；在保證使用成本不疊加的情況下，產(chǎn)品完全融合了羥丙基淀粉醚和高分子材料優(yōu)點，為終端客戶提供了更優(yōu)選擇。該制備方法工藝簡單，易操作，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用，市場前景廣闊。

技術(shù)特征：

1.一種高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法，其特征在于，所述高分子材料是聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉中的一種或者多種；淀粉是馬鈴薯淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉中的一種或者多種；所述堿化劑為堿金屬氫氧化物；所述醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、丙酮和二乙二醇中的一種或多種；所述抑制劑為堿金屬鹽；所述醚化劑為氯乙酸、氯甲烷、氯乙烷、丙二醇醚、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法，其特征在于，所述高分子材料為聚丙烯酸鈉；堿金屬氫氧化物是氫氧化鈉；所述醇是乙醇；所述抑制劑是硫酸鈉或氯化鈉中的一種或兩種；所述醚化劑為環(huán)氧丙烷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法，其特征在于，所述堿化反應(yīng)時間為30-50min，堿化溫度為20-30℃；醚化反應(yīng)為：升溫至50-60℃，保持1.5-2小時，然后升溫至70-50℃，保持1-1.5小時。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法，其特征在于，所述淀粉、高分子材料、堿化劑、抑制劑、醇和醚化劑的質(zhì)量比為1:（0.01～0.1）：（0.05～0.2）:（0.05～0.1）:（0.1～1）:（0.1～1）。

6.利用權(quán)利要求1-5任一項所述制備方法制備得到的所述高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品在制備膩子粉或砂漿中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于淀粉醚復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品的制備方法，將高分子材料溶于乙醇，加入醚化劑，作為反應(yīng)分散劑，陸續(xù)加入淀粉、堿化劑、抑制劑混合后，先堿化一定時間、然后升溫進(jìn)行改性，即得高性能羥丙基淀粉醚和高分子材料復(fù)合產(chǎn)品；本發(fā)明將高分子材料與醇混合作為反應(yīng)分散劑，通過改變淀粉醚的制備溶劑，在保留現(xiàn)有產(chǎn)品的性能基礎(chǔ)上，提高了醚化劑的反應(yīng)效率；產(chǎn)品具有優(yōu)良的潤滑劑，可塑性，增稠性，能夠用于制備膩子粉或砂漿，顯著提高其粘度、稠度和保水率；完全融合了羥丙基淀粉醚和高分子材料優(yōu)點，為終端客戶提供了更優(yōu)選擇。該制備方法工藝簡單，易操作，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用，市場前景廣闊。

技術(shù)研發(fā)人員：王公新,王文廣,曹利慶,李培林,于棟棟
受保護的技術(shù)使用者：山東光大賽路新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2