[發明專利]促進劑混合物及其使用方法

有效

• 申請號: 200980148976.0
• 申請日: 2009-12-03
• 公開（公告）號: CN102239126A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: E·科洛米茨;M·阿方索;M·韋貝爾
• 申請（專利權）人: 建筑研究和技術有限公司
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B22/06;C04B24/12
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

本發明涉及一種促進劑，其優選用于混凝土或砂漿，更優選用于噴射用混凝土或噴射用砂漿；該促進劑優選地以粉末組合物形式存在，更優選地以水性混合物形式作為溶液或分散體形式存在，該促進劑含有：

(a)3價氧化態的鋁

(b)硫酸根

(c)六氟硅酸

本發明還涉及本發明的促進劑的制備方法，其中硫酸鋁和/或羥基硫酸鋁、優選硫酸鋁和/或羥基硫酸鋁和氫氧化鋁、最優選硫酸鋁和氫氧化鋁、優選無定形氫氧化鋁，六氟硅酸和任選的胺與水混合。當使用氫氧化鋁時，優選使用無定形氫氧化鋁。在本發明中，無定形氫氧化鋁一般要較其他形式的氫氧化鋁更優選，尤其在和結晶氫氧化鋁比較時。

本發明還涉及本發明的促進劑和混凝土或砂漿一起用于涂覆基材的用途，所述基材優選隧道表面、礦井表面、建筑溝槽或豎井，所述混凝土或砂漿優選噴射用混凝土或噴射用砂漿；以及由其制備的硬化層，所述硬化層通過施用混凝土或砂漿、優選噴射用混凝土或噴射用砂漿而制造，所述硬化層的硬化通過使用本發明的促進劑得以加強。六氟硅酸作為促進劑混合物的穩定劑的用途也屬于本發明的一部分。

施用于基材諸如隧道的巖石表面的混凝土和砂漿必須能夠快速凝固和硬化(尤其是當采用噴射時)，以便確保其粘附性和機械強度，由此保障人員和機器的安全。基于以上原因，通常往噴射用混凝土或噴射用砂漿中添加確保快速硬化的促進劑。

促進劑溶液在以下專利中都有描述，這些專利有WO?9818740、EP-A1878713、WO?03029163、EP-A?812?812、EP-A?1167317、KR-B-9606223、JP-A-2003246659和JP-A-2003321263。

KR-B-9606223中描述了在非無堿(non?alkali-free)促進劑中使用六氟硅酸鹽(六氟硅酸的鹽)，所述非無堿促進劑含有氧化鈉和堿金屬鹽。JP-A-2003321263中公開了一種液體促進劑混合物，其中含有六氟硅酸鹽(六氟硅酸的鹽)，用于含有飛灰作為第二粘結劑的混凝土中。JP-A-2003246659中公開了在促進劑混合物中使用六氟硅酸鹽(六氟硅酸的鹽)。該發明可降低噴射時的灰塵形成、所謂的反彈(rebound)(噴射混凝土的一部分通常由待涂覆表面彈回)和堿性化合物引起的健康問題。

常規的用于噴射用混凝土和其他含水泥的材料中的無堿促凝劑的特點在于其或者導致較快凝固和相對低的早期強度或者較慢凝固和相對高的早期強度。而且，上述在混凝土中的表現結果往往隨著水泥類型的變化而變化。因此在工業中對適用于全世界范圍內多種類型的水泥的強力促進劑添加物的需求很高。

以現有技術為起點，本發明的目標是：開發一種可獲得良好的早期強度以及優化的凝固時間的促進劑。此外，該促進劑還應具有良好的水溶液穩定性或良好的分散體穩定性。尤其是溶解成分或懸浮成分的沉淀是不利的，因為在這些情況時不能夠保證促進劑的穩定品質。當出現不溶物時，通常很難通過例如攪拌再將促進劑均化。

本發明的另一個目標是避免在促進劑添加物中使用氫氟酸(HF)。HF的毒性很強，在生產過程和實驗室中只能在采取十分嚴格的安全防范措施時才能使用。

該目標可以通過一種促進劑混合物、其制備方法、其用途和可用其獲得的產品來實現，該促進劑混合物含有：a)3價氧化態的鋁，b)硫酸根，c)六氟硅酸。

本發明的促進劑混合物可以為粉末組合物、溶液、分散體或懸浮液。特別優選為分散體或溶液。

本發明的促進劑可優選地通過以下方法制備：將硫酸鋁和/或羥基硫酸鋁、優選硫酸鋁和/或羥基硫酸鋁和氫氧化鋁、最優選硫酸鋁和氫氧化鋁(優選無定形氫氧化鋁)、六氟硅酸、任選的胺和水混合。促進劑混合物的制備優選在40-80℃的溫度進行，特別優選50-70℃的溫度。因此，加入促進劑水性混合物的硫酸鋁可一部分呈現分散狀態，一部分是溶解液狀態。經常，至少有一部分硫酸鋁與分散體中或者溶液中的其他成分發生反應(例如優選與無定形氫氧化鋁反應)形成鋁復合物。因此，通常至少有一部分溶解的硫酸鋁以復合物結構的形式存在。

本發明促進劑優選是無堿的。無堿促進劑的優點特別是在噴射期間產生的灰塵量可保持在相當低，而且不會有各自為堿性pH值的堿性化合物對工人健康產生的負面影響。

優選的促進劑是含有(d)胺的混合物。胺的類型沒有特別限制，例如，可能使用烷基胺、芳族胺和/或烷醇胺。優選支鏈型烷基胺或非支鏈烷基胺。