[发明专利]一种用于磷石膏基喷射成岩材料的微胶囊固化剂的制备方法

说明书

本发明提供一种用于磷石膏基喷射成岩材料的微胶囊固化剂的制备方法。本发明以乙基纤维素作为成膜剂形成微胶囊固化剂的囊壁结构，以硫酸铝作为加速结晶的芯材，采用过饱和结晶方法，制备乙基纤维素/硫酸铝复合微胶囊固化剂材料，并将其应用于磷石膏基喷射成岩材料的快速固化与早期强度提升。本发明所述固化剂，可在不影响磷石膏基成岩材料流动性的前提下，促进浆体快速固化；有效解决磷石膏基成岩材料依赖传统缓凝剂实现高流态后又难以完成快速固化之间的矛盾；且涉及的制备方法简单、操作方便、成本较低，对扩展磷石膏的应用领域、实现大规模资源化利用有着重要意义。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，特别涉及一种用于磷石膏基喷射成岩材料 的微胶囊固化剂的制备方法。

背景技术

磷石膏是生产湿法磷酸时产生的副产物，若能将磷石膏应用于充填、道路 路基、道路抢修工程中，可以为磷石膏的大规模资源化利用提供重要途径，但 磷石膏存在力学性能和耐水性能差的问题，导致其应用受到限制。

面对磷石膏力学性能和耐水性能差的问题，常常需要使用水泥/火山灰活性 矿物来进行改善，通过二水石膏与钙矾石、C-S-H凝胶之间的晶体搭接来改善其 力学性能和耐水性能。为了节省人力，加快工程工期，加速磷石膏利用，已出 现研究将水泥/火山灰活性矿物辅助复合到磷石膏中制备新型磷石膏基胶凝材 料，并采用喷射成岩的技术将其加以应用。而在此技术中，对胶凝材料的流动 度要求很高，常常需要加入缓凝剂来实现高流态泵送与喷射。但这将导致胶凝 材料在喷射完成后难以实现快速固化等问题，严重制约其在快速充填和抢修工 程中的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种用于磷石膏基喷射成岩材料的微胶囊固化 剂的制备方法，将所得的微胶囊固化剂应用于新型磷石膏基胶凝材料浆体进行 喷射后，可逐渐释放快速固化组分，利用快速固化组分中硫酸根离子对半水石 膏的加速水化作用，以及利用快速固化组分中的铝相加快钙矾石等强度发展相 的生成，促进磷石膏基成岩材料快速固化，达到快速成岩的目的，可有效解决 现有用于喷射成岩的磷石膏基胶凝材料在喷射完成后难以实现快速固化的问 题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于磷石膏基喷射成岩材料的微胶囊固化剂的制备方法，包括以下步 骤：

1)将乳化剂与水混合，进行搅拌处理，获得乳化剂溶液I；

2)将乙基纤维素溶解到二氯甲烷中，然后加入硫酸铝，进行搅拌处理，获 得悬浊液II；

3)将所述悬浊液II滴加到所述乳化剂溶液I中，进行搅拌处理，混合均匀后 得到复合微胶囊溶液III；

4)对所述复合微胶囊溶液III进行蒸发处理，得复合微胶囊；

5)待溶剂蒸干后，将所述复合微胶囊进行破碎成粉末，过筛，得到用于磷 石膏基喷射成岩材料的微胶囊固化剂。

可选地，步骤1)中所述乳化剂与所述水的质量比为1-1.5:100；步骤1)中 所述搅拌处理的处理温度为20-30℃，处理时间为0.3-0.5h。

可选地，步骤2)中所述乙基纤维素和所述硫酸铝的质量比为(2-3):(5-6)； 步骤2)中所述乙基纤维素与所述二氯甲烷质量比5.5-6:100。

可选地，步骤2)中所述搅拌处理的处理温度为20-30℃，处理时间为1-2h；

可选地，步骤3)中所述搅拌处理的处理温度为20-30℃，处理时间为3-5h。

可选地，步骤4)中所述蒸发处理的处理温度为50-90℃。

本发明的第二目的在于提供一种用于磷石膏基喷射成岩材料的微胶囊固化 剂，该微胶囊固化剂由上述用于磷石膏基喷射成岩材料的微胶囊固化剂的制备 方法制得。