[发明专利]一种蛋白多肽石膏缓凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种蛋白多肽石膏缓凝剂的制备方法，基于蛋白多肽亲水及亲钙特征，对蛋白进行了化学修饰。利用胶原降解后多肽与含氮多羟甲基合成一种枝状化合物。该缓凝剂具有良好的分散保水功能，在石膏内不结晶不聚集，不影响石膏晶体形成，获得缓凝时间超过300min，保持石膏强度较好。样品检测后均达到国家建筑石膏3级标准(GB/T 9776‑2008)。

技术领域

本发明涉及石膏缓凝剂技术领域，尤其涉及一种蛋白多肽与三聚氰胺缩合的树脂制备石膏缓凝剂。

背景技术

缓凝剂是粉刷石膏、石膏基腻子、模型石膏等各类石膏基材料的必要组分之一。目前常用的缓凝剂主要有三类：无机磷酸盐、有机多羧酸盐、以及蛋白质类。有机酸类缓凝剂主要有柠檬酸、酒石酸、丙烯酸等，无机磷酸盐类缓凝剂主要有六偏磷酸钠、多聚磷酸钠等，蛋白质类缓凝剂包括骨胶、胶原多肽等。石膏缓凝剂在缓凝的同时都会不可避免地给石膏硬化体的强度带来负面影响。一般来说，缓凝时间越长，强度降低幅度越大。如常用的蛋白缓凝剂，使石膏初凝时间延长至6h时，其强度损失超过30％；使用有机酸类缓凝剂，使石膏初凝时间延长至4h时，其强度损失超过50％；。因此，如何降低缓凝剂对石膏强度的影响一直是缓凝剂研究的重要课题。

蛋白质类缓凝剂对石膏强度的损伤较小。开发新型的蛋白质类缓凝剂也被引起关注。蛋白质类缓凝剂的缓凝作用来源于蛋白质胶体自身的保水作用，其对二水石膏的晶体最终形成及转变影响较小，由此对其强度损失较小。蛋白质基于分子量大，分子间结合强，在不同界电常数的环境内将收缩形成分子内或分子间结合，减少了水的结合点。直链蛋白多肽可以分散在石膏体内，但为了缓凝，大量的蛋白多肽介入将降低石膏的结晶能力或改变晶体形态。为了减小对石膏晶体之间的接触点保证晶体体积稳定。较大分子的蛋白在碱、热及氧化剂(包括空气)作用下降解出现两个结果，1)水解后分子量减小；2)多肽侧链的氨基被缩合，使氨基数量减少。将蛋白多肽与有机含氮物与甲醛缩合反应制成枝状型，在一定的pH下，多肽之间阴离子相互排斥、舒展，阻止了缓凝剂自身的聚集，同时获得水分子储存空间。使得同样缓凝剂用量下减少单位体积保水点，增加每点的保水量，保证单位体积内水的传递。提高缓凝效率，是一条切实可行的技术路线。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种蛋白多肽缩合物树脂制备石膏缓凝剂。

本发明的技术方案如下：

一种蛋白多肽石膏缓凝剂的制备方法，包括以下步骤：

1)在反应器中加入水、有机含氮物和甲醛，搅拌均匀后，用30％氢氧化钠溶液调节pH至9～11，然后升温至80～90℃，反应1～2h，降温至45～55℃，获得氮羟甲基缩合物；

2)往反应器中加入45％的蛋白液、30％的氢氧化钠溶液，搅拌均匀后，要求保持pH至11～12，然后升温至70～80℃，反应0.5～1.5h，用10％硫酸溶液将pH调至9.0～9.5，降温至45～55℃，获得降解多肽产物的分子量为1500～3000；

3)将步骤2)中降解产物加入步骤1)氮羟甲基缩合物中，搅拌均匀后，用10％硫酸溶液调节pH至8.0～9.0，然后升温至60～70℃，反应1～2h，再升温至70～75℃，反应1～2h，再升温至80～85℃，反应1～2h，降温至45～55℃，加入稳定剂和水45～55℃搅拌30～40min，获得300～400mPa·s的黄色粘性液体。

优选的，所述的步骤1)中，有机含氮物可以是三聚氰胺、双氰胺、三氨基胍盐酸盐、三氨基苯，有机含氮物与甲醛的摩尔比为1:3～3.5。。

优选的，所述的蛋白液中的蛋白是所述的蛋白液中的蛋白是皮革废弃动物皮胶、市售工业明胶、骨胶中的任意一种。

优选的，所述的步骤3)中的稳定剂可以是扩散剂NNOL，萘磺酸钠，苯磺酸缩甲醛中的任意一种，其中稳定剂与有机含氮物的摩尔比为(0.3～0.5):1，加水至产物含固量为25％～35％。