[發(fā)明專利]制備用于建筑材料混合物的固體加速劑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380027922.5
• 申請(qǐng)日: 2013-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN104350023B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·艾斯曼;J·K·朗羅茨;S·弗里德里西;C·黑塞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 建筑研究和技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/02
• 分類號(hào): C04B28/02;C04B28/04;C04B28/06;C04B28/08;C04B28/14;C04B40/00
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11285
• 代理人: 侯婧,鐘守期

本發(fā)明涉及一種用于制備固體組合物的方法，所述固體組合物包括硅酸鈣水合物和至少一種水溶性陽(yáng)離子聚合物、兩性聚合物、無電荷聚合物或含有磺基的陰離子聚合物。

用于膠結(jié)性建筑材料混合物的粉狀促凝劑—由于其固體狀態(tài)而一般適用于干砂漿混合物中—為現(xiàn)有技術(shù)已知。這類加速劑的實(shí)例為硝酸鈣、甲酸鈣、氯化鈣、和碳酸鋰。含該氯或硝酸根的加速劑的一個(gè)缺點(diǎn)是其對(duì)例如鋼筋混凝土具有耐腐蝕上的不利效果。由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使用存在限制。凝固建筑材料表面的風(fēng)化也是一個(gè)難題，特別是在使用鈣鹽(例如甲酸鈣)的情況下。

在很多的應(yīng)用中，需要在膠結(jié)性體系(例如砂漿和混凝土)中實(shí)現(xiàn)更大的凝固速度和更高的早期強(qiáng)度。然而，前述加速劑的類型和其它市售常見的加速劑目前并不能使得本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)；甚至使用市售常見的加速劑時(shí)，特別是在相對(duì)高的用量下，觀察到原本不想要的最終強(qiáng)度的損耗。因此，在很多應(yīng)用中非常需要實(shí)現(xiàn)更高的早期強(qiáng)度，這在現(xiàn)有技術(shù)中目前已知的加速劑中是無法實(shí)現(xiàn)的。

在現(xiàn)今，硅酸鈣水合物(C-S-H)懸浮液已經(jīng)在含有(波特蘭)水泥的建筑材料混合物(例如混凝土)中用作高效加速劑。它們與市售常見的加速劑相比能夠獲得顯著更高的早期強(qiáng)度(6小時(shí))。同時(shí)，基本不會(huì)觀察到最終強(qiáng)度(28天)的降低。對(duì)應(yīng)的懸浮液記載于WO?2010026155A1中。然而，出于一個(gè)實(shí)際的原因—由于水分可使粘合劑產(chǎn)生不可接受的、至少是部分地過早的水合作用，因此不可能用硅酸鈣水合物(C-S-H)的水性懸浮液配制出主要包含作為粘合劑的(波特蘭)水泥的干砂漿混合物。

WO?2012/072466描述了包含硅酸鈣水合物和至少一種可形成水凝膠的水溶脹性聚合物的固體組合物。所述水溶脹性聚合物為一種水不溶的超吸水劑。可與水或水溶液形成水凝膠的所述水溶脹性聚合物選自陰離子交聯(lián)的聚電解質(zhì)、陽(yáng)離子交聯(lián)的聚電解質(zhì)、兩性交聯(lián)的聚電解質(zhì)和/或非離子交聯(lián)的聚合物。

在基于C-S-H的粉狀促凝劑的生產(chǎn)中，必須要除去大量的水。該操作在低溫下費(fèi)力地進(jìn)行。在較高的溫度下時(shí)，會(huì)存在加速劑的效果和最終固體的可分散性受損的危險(xiǎn)。

在含(波特蘭)水泥的干砂漿混合物的技術(shù)領(lǐng)域，以及同樣用于非干砂漿的應(yīng)用(如混凝土)的技術(shù)領(lǐng)域中，非常需要合適的、高效的加速劑以使干砂漿系統(tǒng)的早期強(qiáng)度能夠明顯地提高，優(yōu)選對(duì)最終強(qiáng)度(28天之后的強(qiáng)度)沒有損耗。對(duì)這種加速劑的簡(jiǎn)單生產(chǎn)也存在需求。

因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于生產(chǎn)所述加速劑的方法，其可以以快速、簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行。該方法因此也可以在高的干燥溫度下進(jìn)行，且不會(huì)對(duì)加速劑的作用造成不利的影響。此外，所述加速劑在水介質(zhì)中具有良好的可分散性。所述加速劑可以使建筑物材料混合物的早期強(qiáng)度有效提高而對(duì)其最終強(qiáng)度不會(huì)有不利的影響，它與水敏粘合劑，即用水硬性凝固的那些粘合劑(例如(波特蘭)水泥)具有較好的兼容性。

現(xiàn)已意外地發(fā)現(xiàn)，此目的通過一種通過接觸干燥方式進(jìn)行干燥的方法實(shí)現(xiàn)。

因此本發(fā)明涉及一種用于制備固體組合物的方法，所述固體組合物包括硅酸鈣水合物(C-S-H)和至少一種帶有陽(yáng)離子和/或無電荷結(jié)構(gòu)單元和/或含有磺基的陰離子結(jié)構(gòu)單元的水溶性聚合物，該方法包含下述方法步驟：

A)使硅酸鈣水合物的水性懸浮液—優(yōu)選適合作為包含(波特蘭)水泥的粘合劑系統(tǒng)的凝固和硬化加速劑，與至少一種帶有陽(yáng)離子和/或無電荷結(jié)構(gòu)單元和/或含有磺基的陰離子結(jié)構(gòu)單元的聚合物接觸，以及

B)通過在100至250℃溫度之間，特別是在120至250℃溫度之間的接觸干燥方法干燥步驟A)的產(chǎn)物。

所述干燥優(yōu)選用轉(zhuǎn)鼓式干燥法干燥。所述轉(zhuǎn)鼓溫度優(yōu)選在120至250℃之間，特別是在150至230℃之間，且更優(yōu)選160至220℃。

現(xiàn)已意外地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明所使用的(共)聚合物適合作為含硅酸鈣水合物的加速劑懸浮液的干燥過程中的穩(wěn)定添加劑。因此相比其它干燥方法(在鼓風(fēng)干燥箱中干燥、流化床干燥、噴霧干燥)，通過轉(zhuǎn)鼓式干燥，甚至是在高溫的條件下，能夠特別快速和有效地干燥組合物，同時(shí)也會(huì)充分地保持作為加速劑的活性及其可分散性。此外，在噴霧干燥由于組合物的高粘度使其不可噴涂，不能使用噴霧干燥的情況下，轉(zhuǎn)鼓式干燥可以在高粘度(優(yōu)選10000至100000mPa*s)的條件下有效地干燥加速劑組合物。