[發明專利]一種防水增強型無堿液體速凝劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910533927.4
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110395939B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 官夢芹;郭鑫祺;蔣卓君;李祥河;陳曉彬;林添興;郭元強
• 申請（專利權）人: 科之杰新材料集團有限公司;科之杰新材料集團（貴州）有限公司
• 主分類號: C04B24/42
• 分類號: C04B24/42;C04B22/08;C07F7/10;C04B103/12;C04B103/65
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 張積峰

本發明涉及建筑材料技術領域，特別涉及一種防水增強型無堿液體速凝劑及其制備方法。速凝劑包括了改性鋁酸鹽溶液、穩定劑、pH調節劑、磷酸二氫鎂和水；所述改性鋁酸鹽溶液的制備方法為：將硬脂酸加入到反應釜中，升溫至70～80℃,加熱至熔融狀態，開啟攪拌裝置，加入氨水進行反應，降溫至35～50℃，往反應釜中加入硫酸鋁、異丙醇鋁和水，進行超聲反應，降至常溫，再加入氫氧化鈣反應，制得改性鋁酸鹽。該速凝劑用于制備無堿液體速凝劑的合成中，制得的無堿液體速凝劑具有防水功能，能提高混凝土的耐久性，混凝土的回彈率低，能夠提高產品的穩定性，對噴射混凝土的早期和后期強度具有明顯的提高，在混凝土施工方面具有重要的實際應用價值。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，特別涉及一種防水增強型無堿液體速凝劑及其制備方法。

背景技術

速凝劑是加入水泥混凝土中能促進水泥迅速凝結硬化的一種化學添加劑，主要用于對水泥混凝土有速凝要求的場合，如礦井巷道的錨噴支護、搶險堵漏、礦山豎井、隧道等地下防護工程。

目前常用的液體速凝劑有以下幾種類型：1、硅酸鈉鹽基液體速凝劑，其主要速凝成分為水玻璃，改性硅酸鈉；2、鋁酸鹽基液體速凝劑，其主要速凝成分為鋁酸鈉、鋁酸鉀和硫酸鋁；3、碳酸鹽或氫氧化物基速凝劑，其主要速凝成分為碳酸鈉、氫氧化鈉。

在混凝土中摻入速凝劑后，水泥漿迅速水化形成大量鈣礬石，鈣礬石在三維空間的相互接搭使漿體快速凝結硬化。但是，在硬化早期，由于三維網絡結構的快速生成，阻礙了正常結構的發展，使結構中存在缺陷，造成后期強度有所損失，通常混凝土的28d強度比小于100％，混凝土后期強度損失大，嚴重影響了混凝土的抗滲性、抗凍融性等耐久性功能。因此，開發一種防水增強型無堿液體速凝劑具有重大的意義。

發明內容

為解決上述背景技術中提到的現有的速凝劑穩定性差，強度低的問題本發明提供一種防水增強型無堿液體速凝劑,包括了改性鋁酸鹽溶液、穩定劑、pH調節劑、磷酸二氫鎂和水；

所述改性鋁酸鹽溶液的制備方法為：將硬脂酸加入到反應釜中，升溫至70～80℃,加熱至熔融狀態，開啟攪拌裝置，加入氨水進行反應，優選反應2～5h，降溫至35～50℃，往反應釜中加入硫酸鋁、異丙醇鋁和水，進行超聲反應，優選反應1～4h，降至常溫，再加入氫氧化鈣反應，優選反應0.5～1h，制得改性鋁酸鹽。

在上述方案的基礎上，進一步地，包括了以下質量分數的原料：改性鋁酸鹽溶液40％～70％，穩定劑1％～5％，pH調節劑2％～12％，磷酸二氫鎂3％～8％，余量為水。

在上述方案的基礎上，進一步地，所述改性鋁酸鹽溶液的制備方法中，以質量百分比計算，包括了硬脂酸15％～25％，氨水6％～10％，硫酸鋁15％～30％，異丙醇鋁8％～15％，氫氧化鈣4％～8％，水30％～55％。

在上述方案的基礎上，進一步地，除了現有技術可以用到的穩定劑，本發明還提供穩定劑的優選方案，所述穩定劑的制備方法為：將(三甲基甲硅烷基)乙酸加入到反應釜中，開啟攪拌裝置，再一次性加入氨基乙醇和催化劑，攪拌均勻后開始升溫，在溫度為60～90℃的條件下反應3～6h，再加入醇胺繼續反應1～4h，反應完成后得到所述穩定劑。

在上述方案的基礎上，進一步地，所述(三甲基甲硅烷基)乙酸、氨基乙醇和醇胺的摩爾比為1：0.5～2：0.5～2。

在上述方案的基礎上，進一步地，所述催化劑為對甲苯磺酸和/或濃硫酸；所述催化劑用量為所述(三甲基甲硅烷基)乙酸、氨基乙醇和醇胺總質量的0.5％～3.0％。

在上述方案的基礎上，進一步地，所述氨基乙醇為2-(甲胺基)乙醇、2-(二異丙氨基)乙醇和2-(乙氨基)乙醇中的至少一種。

在上述方案的基礎上，進一步地，所述醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺以及二乙醇單異丙醇胺中的至少一種。