本发明涉及一种新型石膏缓凝剂及其制备方法。
背景技术:
1、随着工业副产石膏作为大宗固废的处理和再利用给予更高度关注,以及国家双碳战略的实施,近年来以石膏基自流平和抹灰石膏为代表的石膏砂浆用量快速提升,石膏缓凝剂作为延长半水石膏凝结时间必须的材料,也比以前任何时候都更受关注。工业副产石膏中的杂质经过煅烧并不能彻底去除,虽然对磷石膏有水洗、中和等去杂质工艺,但实际使用考虑到综合成本,一些以工业副产石膏特别是磷石膏生产的建筑石膏,其最终产品还是含有较多的杂质,而且工业副产石膏使用时往往需要加入少量水泥或灰钙,将石膏调整至偏碱性,这些都对石膏缓凝剂提出了新的要求。
2、以前的石膏缓凝剂主要针对以天然石膏煅烧而成的α-和β-半水石膏,这种缓凝剂在上述应用中的表现不佳。一些新的缓凝剂产品仍然不能实现高效缓凝的前提下,使得石膏保持优良的力学和施工性能。
技术实现思路
1、本发明主要解决的技术问题是提供一种新型石膏缓凝剂及其制备方法,所得新型石膏缓凝剂有效产物收率高,在极低掺量就能发挥极佳缓凝效果,对工业副产石膏适应性更好。
2、为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种新型石膏缓凝剂,包括蛋白质原料、酸性物质、碱性物质、蛋白酶、酰卤合成原料和水,各成分按重量份计为:所述蛋白质原料200-500份,所述酸性物质200-700份,所述碱性物质10-100份,所述蛋白酶2-100份,所述酰卤合成原料50-200份,所述水300-500份。
3、在本发明一个较佳实施例中,所述蛋白质原料为市场批量采购的工业级蛋白类原料,包括如动物骨胶蛋白、明胶蛋白的动物蛋白或如大豆蛋白的植物蛋白的一种或几种。
4、在本发明一个较佳实施例中,所述酸性物质包括盐酸、硫酸、乙酸或乙二酸中一种或几种。
5、在本发明一个较佳实施例中,所述碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或碳酸钠中的一种或几种。
6、在本发明一个较佳实施例中,所述蛋白酶包括谷氨酸蛋白酶、赖氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶、木瓜蛋白酶或枯草杆菌蛋白酶中的一种或几种。
7、在本发明一个较佳实施例中,所述酰卤合成原料为二氯亚砜或三氯氧磷、苯甲酸类。
8、一种新型石膏缓凝剂的制备方法,包括如下步骤:
9、s1、将蛋白质原料与酸性物质按照质量比1:1-2加入反应釜,升温至110-120℃,恒温5-8h,待溶液温度降至70℃以下,缓慢加入碱性物质与水配制的溶液,将ph调整为7-9的弱碱性;
10、s2、对s1产物中按照所选蛋白酶的e/s值,将合适剂量蛋白酶溶液加入s1产物中,保持温度50℃,恒温10-15小时,冷却至室温,加入碱性物质将ph调至8-9;
11、s3、将二氯亚砜和二硝基苯甲酸按摩尔比3:1比例加入带冷凝管和气体回收装置的反应釜,于90℃回流反应10-12小时,气体回收装置提前加入30%的氢氧化钠溶液作为氯化氢的吸收剂,制得酰氯;
12、s4、将s3的产物缓慢加入到s2的产物中,s3的产物与s2的产物的摩尔配比为2-4:1,搅拌均匀,通过交替加入酸性物质溶液和碱性物质溶液保持ph为8-9,反应30-60分钟,调节ph为7-8;
13、s5、将s4的产物进行喷雾干燥,获得粉体即为最终产品。
14、本发明的有益效果是:本发明指出的一种新型石膏缓凝剂及其制备方法,所得新型石膏缓凝剂有效产物收率高,在极低掺量就能发挥极佳缓凝效果,对工业副产石膏适应性更好。
1.一种新型石膏缓凝剂,其特征在于,包括蛋白质原料、酸性物质、碱性物质、蛋白酶、酰卤合成原料和水,各成分按重量份计为:所述蛋白质原料200-500份,所述酸性物质200-700份,所述碱性物质10-100份,所述蛋白酶2-100份,所述酰卤合成原料50-200份,所述水300-500份。
2.根据权利要求1所述的新型石膏缓凝剂,其特征在于,所述蛋白质原料为市场批量采购的工业级蛋白类原料,包括如动物骨胶蛋白、明胶蛋白的动物蛋白或如大豆蛋白的植物蛋白的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的新型石膏缓凝剂,其特征在于,所述酸性物质包括盐酸、硫酸、乙酸或乙二酸中一种或几种。
4.根据权利要求1所述的新型石膏缓凝剂,其特征在于,所述碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或碳酸钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的新型石膏缓凝剂,其特征在于,所述蛋白酶包括谷氨酸蛋白酶、赖氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶、木瓜蛋白酶或枯草杆菌蛋白酶中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的新型石膏缓凝剂,其特征在于,所述酰卤合成原料为二氯亚砜或三氯氧磷、苯甲酸类。
7.一种应用权利要求1-6所述的新型石膏缓凝剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: