[发明专利]一种低碱液体速凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种低碱液体速凝剂的制备方法。本发明的制备方法通过将丙烯酰胺与不饱和酸进行共聚制得悬浮稳定剂，再将其与铝酸盐母液复合反应，通过引入高分子共聚物对速凝剂进行优化，改善了液体速凝剂的凝聚性，有效的抑制了沉淀的产生，大大提高了母液存储的稳定性，稳定性能够达到1年以上。本发明制备的悬浮稳定剂在共聚结束后加入促进剂，该促进剂的引入不仅能够提高共聚反应的转化率，还能有效的控制液体速凝剂的初凝和终凝时间。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种低碱液体速凝剂的制备方法。

背景技术

近年来，喷射混凝土支护技术在地下和隧道工程中获得了广泛应用，同时，对喷射混凝土性能也提出了更高的要求。目前，喷射混凝土用速凝剂的发展趋势正在由传统的固体粉末状向液体转变，且低碱、无碱正逐步取代传统的速凝剂。尤其是在日本、欧洲等发达国家，几乎不存在碱性速凝剂。与碱性速凝剂相比，低碱或无碱液体速凝剂对人体腐蚀性损伤小，早期强度高和后期抗压强度比高、对混凝土耐久性无不良影响，增稠组分可降低喷射过程中的粉尘浓度和回弹量等优点。

目前市场上的低碱液体速凝剂存在产品储存期短，凝结时间长的问题。储存期短主要表现在正常施工温度范围内，产品在生产后1个月左右出现分层沉淀或析晶现象，凝结时间长意味着产品在使用过程中需要增加速凝剂的掺量，从而提高了施工成本，同时对混凝土的耐久性会有不同程度的影响，所以，开发一种稳定性好、凝结时间短、使用掺量低、对水泥适应性好，对耐久性无不良影响的低碱液体速凝剂具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种低碱液体速凝剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种低碱液体速凝剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将丙烯酰胺水溶液、不饱和羧酸或不饱和羧酸酐水溶液、引发剂水溶液及分子量调节剂水溶液滴入水中进行反应，反应温度为50-90℃，滴加时间为0.2-6.0h，滴加完毕后加入促进剂，保温0-3.0h，得悬浮稳定剂；该步骤所用水的总量使得该悬浮稳定剂的质量浓度为5-40％，丙烯酰胺溶液和不饱和酸溶液的质量比为1∶0.2-1，引发剂的用量为丙烯酰胺水溶液和不饱和羧酸或不饱和羧酸酐水溶液中的溶质的总质量的0.5-3.0％，分子量调节剂的用量为丙烯酰胺水溶液和不饱和羧酸或不饱和羧酸酐水溶液中的溶质的总质量的0.2-3.0％，促进剂的用量为丙烯酰胺水溶液和不饱和羧酸或不饱和羧酸酐水溶液中的溶质的总质量的0.1-1.0％；上述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐为马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸中的至少一种；

(2)将氢氧化铝和碱加入到水中，反应温度为90-120℃，反应时间为0.5-3小时，得到质量浓度为50-85％的铝酸盐母液，上述氢氧化铝和碱的质量比为1∶0.5-1；

(3)将步骤(1)制得的悬浮稳定剂加入到水中进行搅拌，于10-60℃的温度下，滴加步骤(2)制得的铝酸盐母液，滴加时间为0.2-2.0h，得到质量浓度为40-70％的所述低碱液体速凝剂，上述悬浮稳定剂的用量为铝酸盐母液中的溶质的总质量的0.2-3.0％。

在本发明的一个优选实施方案中，所述引发剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾。

在本发明的一个优选实施方案中，所述分子量调节剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、异丙醇和十二硫醇中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述促进剂为二羟基酒石酸、酒石酸氢钾和酒石酸氢钠中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

本发明的有益效果是：