[發明專利]配位激發劑、液體無堿速凝劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111066573.0
• 申請日: 2021-09-13
• 公開（公告）號: CN113912321B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 徐忠洲;王宏維;王英維
• 申請（專利權）人: 山西佳維新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B24/42
• 分類號: C04B24/42;C08F222/22;C08F220/56;C08F230/08;C04B103/12
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;鄧樹山

本發明公開了一種配位激發劑和液體無堿速凝劑。配位激發劑為單體馬來酸三乙醇胺酯、不飽和酰胺和不飽和硅烷的高分子多元共聚物，分子量分布區間為2000～600000，特別地，配位激發劑適合用于制備液體速凝劑。本發明提供的液體無堿速凝劑無氟無氯、6h抗壓強度發展迅速，各項性能滿足Q/CR 807?2020《隧道噴射混凝土用液體無堿速凝劑》要求，用于交通隧道、礦山巷道支護、修復加固和防水堵漏等工程建設應用中。

技術領域

本發明涉及混凝土速凝劑技術領域，尤其涉及配位激發劑、液體無堿速凝劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著國家基礎設施建設的發展，我國隧道建設、礦井加固、城市道路和防水設施修復等工程對噴射混凝土的質量要求不斷提高，與此同時也對噴射混凝土用液體速凝劑的性能提出了更高的要求。與有堿速凝劑相比，液體無堿速凝劑以其較高的長期強度保留率、無堿無氯、安全環保和高耐久性等優點正逐漸取代有堿速凝劑成為速凝劑的發展方向。然而，目前市場上的液體無堿速凝劑仍存在穩定性差、摻量高、1d抗壓強度低、堿含量超標、使用氫氟酸(HF)、氟硅酸(H₂SiF₆)或氟硅酸鹽等含氟有毒原料等一系列問題。2021年03月31日中國國家鐵路集團有限公司企業標準Q/CR 807-2020《隧道噴射混凝土用液體無堿速凝劑》正式實施，該標準要求液體無堿速凝劑氟離子含量≤0.05％，砂漿6h抗壓強度≥1.0MPa，其他各方面性能也提出了高于國家標準GB/T 35159-2017《噴射混凝土用速凝劑》的要求。

專利CN 107840593 A公開了一種噴射混凝土用早強型液體無堿速凝劑及其制備方法，由60-75wt％的改性聚合硫酸鋁溶液、5-15wt％的改性醇胺溶液、0-3wt％性能調節劑、0-4wt％穩定劑以及水組成。專利CN 109180053 A公開了一種低回彈早強型液體無堿速凝劑及其制備方法，其原料組分配比為改性硫酸鋁溶液60-80％，氧化石墨烯0.5-3％，穩定劑1-5％，性能調節劑1-5％，滲透劑0.5-3％，pH緩沖劑0.1-1％，余量為水。以上液體無堿速凝劑為了防止液體長期存放發生分層沉淀現象均使用了乙二胺四乙酸、檸檬酸、水楊酸、磷酸等對水泥水化具有緩凝作用的有機/無機酸類穩定劑，不利于砂漿6h強度的發展。

綜上，開發一種無氟無氯、低摻量、高早強、綜合性能優異的液體無堿速凝劑具有重要的意義。

發明內容

為克服上述現有技術中存在的不足，本發明提供了配位激發劑、液體無堿速凝劑及其制備方法和應用，本發明的液體無堿速凝劑無氟無氯、6h抗壓強度發展迅速，各項性能滿足Q/CR 807-2020《隧道噴射混凝土用液體無堿速凝劑》要求，適應于交通隧道、礦山巷道支護、修復加固和防水堵漏等工程建設應用中。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

第一方面，本發明提供一種配位激發劑，為單體馬來酸三乙醇胺酯、不飽和酰胺和不飽和硅烷的高分子多元共聚物。優選地，配位激發劑適合用于制備液體速凝劑。

在一些實施方案中，所述馬來酸三乙醇胺酯為馬來酸單三乙醇胺酯、馬來酸雙三乙醇胺酯中的至少一種。

在一些實施方案中，馬來酸三乙醇胺酯可以商購得到，也可以自制。例如，馬來酸三乙醇胺酯可以由馬來酸酐、三乙醇胺、催化劑經酯化后加水稀釋所得，濃度為50-80％，優選60％；其馬來酸酐與三乙醇胺的摩爾比為(1.0-1.3):1，催化劑用量為馬來酸酐與三乙醇胺總質量的0.5-5wt％，所述催化劑為對甲苯磺酸、濃硫酸中的任意一種。

在一些實施方案中，所述不飽和酰胺為丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的至少一種。