[發明專利]一種雜化型無堿速凝劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201811636642.5
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN111377654B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 張小磊;喬敏;王偉;洪錦祥;冉千平;張茜
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司;博特新材料泰州有限公司;新疆蘇博特新材料有限公司
• 主分類號: C04B24/42
• 分類號: C04B24/42;C04B103/12
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 杜甜甜

本發明公開了一種雜化型無堿速凝劑及其制備方法。本發明所述無堿速凝劑由以下各組分組成：45?55%無機組分A，5?10%醇胺，1?3%有機酸，10?15%有機組分B，余量為水；所述無機組分A由200~300目的硫酸鋁、200~300目氫氧化鋁、硅烷偶聯劑溶液、95wt%的乙醇水溶液制備而成；所述有機組分B由二甲基二烯丙基氯化銨、三?（二甲胺基甲基）苯酚、2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸、丙烯酸、氧化還原引發劑及水制備而成。本發明產品使用壽命長，施工性能好；引入的有機組分具有較高的電荷密度和合適的分子量，可以和水泥中的鈣離子粘結沉淀，進而促進消耗石膏，提升C₃A的水化速率，縮短產品的凝結時間。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，特別涉及一種雜化型無堿速凝劑及其制備方法。

背景技術

速凝劑是一種使水泥或混凝土快速凝結和硬化的混凝土外加劑。其主要作用是可以增加噴射混凝土一次噴涂厚度，縮短二次噴射之間的間隔，同時提高混凝土早期強度，以便及時提供支護抗力，目前已經廣泛應用于現代地下工程、礦山工程、堵漏和搶險等工程。

無堿速凝劑由于對混凝土后期強度幾乎沒有影響，正成為速凝劑發展的主要方向，以硫酸鋁為主要成分的無堿速凝劑是由于原料來源易得，制備工藝簡單，是速凝劑的主要研究對象。

傳統意義上的硫酸鋁系無堿速凝劑常采用有機醇胺和無機鹽進行復合改性。專利CN10912563.1公開了有機無機復合型無堿速凝劑及其制備方法，采用鋁鹽和醇胺形成絡合物，鎂鹽等增加絡合穩定效果。專利CN201711214589.5公開了一種新型有機無機酸合成無堿速凝劑及其制備方法，采用檸檬酸和鋁離子形成穩定的絡合物，并且繼續引入氫氟酸增大反應轉化率，最后引入醇胺提高產品的早期強度，提升產品的綜合性能。對于傳統的硫酸鋁系無堿速凝劑來說，從雜化本質和成鍵形式上看，有機和無機相是以氫鍵和范德華力等相互作用結合，隨著放置時間的增加，持續的布朗運動勢必會引起產品分層或者沉淀，影響產品的銷售和使用。

發明內容

為了解決現有無堿速凝劑使用壽命短等缺點，本發明提供了一種雜化型無堿速凝劑的制備方法。

傳統硫酸鋁系無堿速凝劑的有機物和無機組分多是以氫鍵和親水-憎水平衡等弱的相互作用結合，持續的布朗運動會增加顆粒間的碰撞幾率，造成產品分層或者沉淀。而采用有機硅作為連接無機組分和有機組分的橋梁，將有機官能團引入到無機組分上，實現有機和無機組分以共價鍵的化學鍵連結，從而防止產品出現宏觀相分離的現象。

本發明所述一種雜化型無堿速凝劑由以下各組分按質量百分比組成：

上述各組分質量百分比之和為100％；

所述無機組分A由以下組分按質量百分比組成：

上述各組分質量百分比之和為100％，

所述硅烷偶聯劑溶液的溶劑為乙醇，硅烷偶聯劑的質量濃度為1～3wt％，所述硅烷偶聯劑為γ-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷；

所述有機組分B由以下組分按質量百分比組成：

上述各組分質量百分比之和為100％，

其中所述氧化還原引發劑包括摩爾比2-5:1的氧化劑和還原劑，其中所述氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的任意一種，所述還原劑為亞硫酸氫鈉。

所述醇胺為二乙醇胺或三乙醇胺；所述有機酸為乳酸或草酸。

本發明所述的雜化型無堿速凝劑的制備方法，包括以下步驟：