[發(fā)明專利]一種交聯(lián)反應(yīng)復(fù)合型無堿速凝劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210097744.4
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114349383B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竹曉樂;潘登;李磊
• 申請（專利權(quán)）人: 長春市北華建材有限公司
• 主分類號: C04B24/12
• 分類號: C04B24/12;C04B103/12
• 代理公司: 上海新泊利知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31435
• 代理人: 蔡漢星

本發(fā)明公開了一種交聯(lián)反應(yīng)復(fù)合型無堿速凝劑及其制備方法，包括改性氫氧化鋁凝膠粉體35～50%、丙烯酰胺1～3%、丙烯酸3～18%、早強(qiáng)劑0～2%、羥基羧酸1～3%，余量為水；所述改性氫氧化鋁凝膠粉末為利用含羥基的烷氧基硅烷偶聯(lián)劑改性的氫氧化鋁凝膠粉體；所述改性氫氧化鋁凝膠粉體的粒徑D≤80μm。本發(fā)明中以硫酸鋁、氨水復(fù)配形成氫氧化鋁凝膠，對凝膠進(jìn)行粉碎，通過含羥基偶聯(lián)劑對氫氧化鋁凝膠粉末進(jìn)行活化改性，在聚丙烯酰胺聚合體系中加入改性后的氫氧化鋁凝膠粉末，利用偶聯(lián)劑的羥基等活性基團(tuán)為聚合交聯(lián)位點(diǎn)，促進(jìn)形成氫氧化鋁凝膠?聚丙烯酰胺交聯(lián)配位形成穩(wěn)定的鋁交聯(lián)體系，提高速凝劑的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交聯(lián)反應(yīng)復(fù)合型無堿速凝劑及其制備方法。

背景技術(shù)

速凝劑在混凝土中的作用效果取決于速凝劑的化學(xué)組成和摻量、水泥的礦物組成和含量、石膏的種類和含量、礦物摻合料的種類和用量、以及施工時(shí)的溫度等多種因素。

速凝劑對水泥的促凝機(jī)理通常包括如下三種：(1)通過自身的成分和水泥中的成分反應(yīng)生成水化產(chǎn)物；(2)促進(jìn)水泥中C3A礦物的水化；(3)促進(jìn)水泥中C3S礦物的水化。不同品質(zhì)的速凝劑在三種促凝機(jī)理中有所側(cè)重或兼而有之。常用的速凝劑在形態(tài)上可分為粉態(tài)和液態(tài)兩種。粉狀速凝劑大多用于干噴混凝土中，液態(tài)速凝劑主要用于濕噴混凝土中。傳統(tǒng)速凝劑多為粉狀速凝劑，且堿性較大，對噴射混凝土后期強(qiáng)度損失影響很大，同時(shí)對施工人員的身體健康造成一定的威脅。

目前，國外液態(tài)無堿速凝劑應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，尤其是在日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家?guī)缀醪淮嬖趬A性速凝劑，我國液態(tài)速凝劑的發(fā)展遠(yuǎn)落后于國外，市面多數(shù)無堿速凝劑在水泥凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度上未能同時(shí)能滿足JC477—2005《噴射混凝土用速凝劑》規(guī)定的一等品要求。此外，現(xiàn)在常用的無堿速凝劑主要是硫酸鋁系列速凝劑，但是硫酸鋁系列液體速凝劑其穩(wěn)定性較差、易析晶，容易出現(xiàn)產(chǎn)品貯存期短、適應(yīng)性差的問題，表現(xiàn)為正常溫度范圍內(nèi)，產(chǎn)品在出廠后1個(gè)月即出現(xiàn)分層或析晶沉淀現(xiàn)象。

無堿速凝劑的適應(yīng)性、儲存穩(wěn)定性是解決的難點(diǎn)之一。如專利CN?106495554?A公開一種穩(wěn)定型無堿速凝劑的制備方法，首先將黑木耳菌糠粉末進(jìn)行糊化處理后，與丙烯酸單體、過硫酸銨等物質(zhì)進(jìn)行混合加熱，得到菌糠吸水樹脂，再將其與自制的明膠凝膠液進(jìn)行混合碾磨，得到混合吸水樹脂粉末，接著將其與碳酸鈣粉末進(jìn)行混合壓制并球磨，得到碳酸鈣樹脂復(fù)合粉末，再利用硫酸鋁和苯甲胺為原料，制得有機(jī)胺分散液，最后將其與碳酸鈣樹脂復(fù)合粉末等物質(zhì)進(jìn)行加熱后冷卻即可。又如專利CN107963827A有機(jī)無機(jī)復(fù)合型無堿速凝劑及其制備方法，摒棄速凝劑中單一硫酸鋁的組分，采用鋁鹽和鏈烷醇胺合成形成鏈烷醇胺鋁絡(luò)合物；合成工程中，加入無機(jī)酸增大聚合轉(zhuǎn)化率；采用鎂鹽、鐵鹽、銅鹽和絡(luò)合劑增大鏈烷醇胺鋁絡(luò)合物的絡(luò)合穩(wěn)定效果。其從有機(jī)無機(jī)物合成的思路上述解決問題。

上述專利多為無堿速凝劑的制備方法，根據(jù)目前市場上硫酸鋁系列液體速凝劑多是因?yàn)殇X離子在水中極易發(fā)生水解-聚合-沉淀的原因出發(fā)，本發(fā)明設(shè)計(jì)利用含羥基偶聯(lián)劑作為交聯(lián)介質(zhì)，促進(jìn)氫氧化鋁凝膠-聚丙烯酰胺交聯(lián)配位形成穩(wěn)定的鋁交聯(lián)體系，進(jìn)而提高水泥的水花速率。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種交聯(lián)反應(yīng)復(fù)合型無堿速凝劑，以硫酸鋁、氨水復(fù)配形成氫氧化鋁凝膠，對凝膠進(jìn)行粉碎，通過含羥基偶聯(lián)劑對氫氧化鋁凝膠粉末進(jìn)行活化改性，在聚丙烯酰胺聚合體系中加入改性后的氫氧化鋁凝膠粉末，利用偶聯(lián)劑的羥基等活性基團(tuán)為聚合交聯(lián)位點(diǎn)，促進(jìn)形成氫氧化鋁凝膠-聚丙烯酰胺交聯(lián)配位從而形成穩(wěn)定的鋁交聯(lián)體系，提高速凝劑的穩(wěn)定性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種交聯(lián)反應(yīng)復(fù)合型無堿速凝劑，以總質(zhì)量含量為100％計(jì)，包括改性氫氧化鋁凝膠粉體35～50％、丙烯酰胺1～3％、丙烯酸3～18％、早強(qiáng)劑0～2％、羥基羧酸1～3％，余量為水；