磺化壳聚糖减水剂的制备和性能研究
2021-07-30王军
新型建筑材料 2021年7期
王军
(厦门大学嘉庚学院土木工程学院,福建 漳州 363000)
0 引言
现阶段使用的减水剂绝大多数是利用石油化工的后续产物为原料制成的,而石油为一种不可再生的资源,总量正在不断减少,价格也不断升高[1-4]。随着人们环保意识逐渐增强,急需一种可以持续、可再生的环保原料来制备减水剂以降低对石油化工的依赖[1-2]。
壳聚糖(CS)是以虾壳为原料的一种天然高分子材料,由于其来源广泛及可降解性、无毒性而受到广泛的关注[3]。单纯的CS难溶于水中,但其结构中的—NH2和—OH具有反应活性这使得引入不同基团有望改变CS的溶解性[4-5]。将能够与水泥表面相互作用的基团引入到壳聚糖上,使得以壳聚糖制备减水剂成为可能[4]。Yin等[6]将CS加入到1-氯-2-羟基丙磺酸钠水溶液中,在70℃反应48 h,制得N-磺化壳聚糖,改变投料比获得取代度为0.17~0.96的磺化产物,通过实验发现,当取代度大于0.36时,产物可以溶于任意pH值的水中。Tsai等[7]壳聚糖-醋酸溶液中加入1,3-丙磺内酯,于60℃均相反应6 h,制得磺丙基壳聚糖。改变投料比,磺化度可以进一步增大,最后的产物能溶解于不同pH值的溶液中。但现阶段壳聚糖的改性大多存在反应复杂、条件苛刻的问题。
本研究以壳聚糖为原料,在酸性条件下溶胀后,加入三氯二羟丙基磺酸钠制备磺化壳聚糖,并研究了CS的分子质量、取代度对磺化壳聚糖减水剂性能的影响。
1 实验
1.1 原材料
(1)合成原材料
壳聚糖(CS):脱乙酰度(DD)为86.81%,相对分子质量分别为3000、10 000、100 000、30 000和50 000,海得贝海洋生物工程有限公司;三氯二羟丙基磺酸钠(以下简称磺酸钠)、冰醋酸:AR,上海国药集团;……
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