[发明专利]一种改性植物水解蛋白缓凝剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性植物水解蛋白缓凝剂，其中，该缓凝剂包括如下化学结构式式I所示的物质：

其中：R＝C₃H₅，m＝1-50，优选地，m＝1-20。

2.一种改性植物水解蛋白缓凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将植物蛋白粉进行水解，得到带有游离氨基的水解蛋白，利用环氧丙基烷基季铵盐与所述水解蛋白上游离氨基的开环加成反应，合成所述改性植物水解蛋白缓凝剂。

3.根据权利要求2所述的改性植物水解蛋白缓凝剂的制备方法，其中，所述制备方法包括如下步骤：

S1：碱水解：将植物蛋白粉、水和水解催化剂混合搅拌均匀，在水解反应温度下进行水解反应，得到第一反应产物；调节所述第一反应产物的pH至7-8，得到水解蛋白；

S2：改性季铵盐中间体的制备：将N,N-二甲基正辛胺和环氧氯丙烷在溶剂条件下反应，得到环氧丙基烷基季铵盐；

S3：水解蛋白季铵化改性：将步骤S1的水解蛋白和步骤S2的环氧丙基烷基季铵盐混合形成混合体系，调节所述混合体系的pH至9-10，在季铵化反应温度下进行季铵化反应，得到第三反应产物；调节所述第三反应产物的pH至7-8，干燥，得到所述改性植物水解蛋白缓凝剂。

4.根据权利要求3所述的改性植物水解蛋白缓凝剂的制备方法，其中，在步骤S1中，

制备所述第一反应产物的各原料的重量份分别为：植物蛋白粉20-30份、水40-60份和水解催化剂10-15份；

所述植物蛋白粉为大豆蛋白粉、玉米蛋白粉和小麦蛋白粉中的至少一种；

所述水解催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的至少一种；

所述水解反应的温度为80-85℃，时间为2-3h；

混合搅拌的转速为800-1500r/min，时间为30-60min；

利用酸调节所述第一反应产物的pH至7-8，优选地，所述酸选自柠檬酸、盐酸、硫酸和酒石酸中的至少一种，所述酸的用量为5-10份；

所述水解蛋白的分子量为3000-30000Da。

5.根据权利要求3所述的改性植物水解蛋白缓凝剂的制备方法，其中，在步骤S2中，将N,N-二甲基正辛胺和环氧氯丙烷在溶剂条件下反应，反应结束后旋蒸除去多余溶剂，得到第二反应产物；利用萃取剂对所述第二反应产物进行萃取，并离心除去多余环氧氯丙烷和萃取剂，得到所述环氧丙基烷基季铵盐。

6.根据权利要求5所述的改性植物水解蛋白缓凝剂的制备方法，其中，

制备所述改性季铵盐中间体的各原料的重量份分别为：溶剂50-60份、N,N-二甲基正辛胺10-20份、环氧氯丙烷15-25份和萃取剂40-60份；

所述反应的温度为18-25℃，时间为8-10h；

所述溶剂为甲醇溶液；所述萃取剂为无水乙醚。

7.根据权利要求3所述的改性植物水解蛋白缓凝剂的制备方法，其中，在步骤S3中，

制备所述第三反应产物的各原料的重量份分别为：水解蛋白20-25份和环氧丙基烷基季铵盐25-30份；

利用碱调节所述混合体系的pH至9-10，优选地，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的至少一种，所述碱的用量为3-5份；

利用酸调节所述第三反应产物的pH至7-8，优选地，所述酸为柠檬酸、盐酸、硫酸和酒石酸中的至少一种，所述酸的用量为10-15份；

所述季铵化反应的温度为45-50℃，时间为4-6h。

所述干燥为喷雾干燥和/或低温冷冻干燥。

8.由权利要求2-7中的任意一项所述的制备方法制得的改性植物水解蛋白缓凝剂。

9.权利要求1所述的改性植物水解蛋白缓凝剂和/或权利要求2-7中的任意一项所述的制备方法制得的改性植物水解蛋白缓凝剂在制备石膏基自流平砂浆中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其中，所述改性植物水解蛋白缓凝剂的掺量为制备石膏基自流平砂浆的石膏的用量的0.005-0.02wt％。