[发明专利]一种环保机喷砂浆的无碱抗流挂速凝剂的制备与应用

说明书

本发明公开了一种环保机喷砂浆的无碱流挂速凝剂的制备和应用，涉及建筑材料制备领域，具体包括以下步骤：首先制备羧基化碳纳米管，然后制备碳纳米管改性聚丁二烯；最后将硫酸铝、聚丙烯酰胺和去离子水混合搅拌至固体溶解制得混合水溶液，向混合水溶液中加入碳纳米管改性聚丁二烯、海藻酸钠，升温至40‑60℃，搅拌处理1‑2h，最后加入消泡剂，稳定剂，5000r/min的搅拌转速下搅拌乳化30‑60min，得到无碱抗流挂速凝剂。本发明制得的速凝剂用于机喷砂浆时可以有效改善砂浆饿强度和粘结性能，且其成本低，掺量少。

技术领域：

本发明涉及建筑材料领域，具体的涉及一种环保机喷砂浆的无碱抗流挂速凝剂的制备与应用。

背景技术：

液体无碱速凝剂，有关其应用报导还十分罕见。这类促凝剂可以解决一些碱性速凝剂常见的问题，如对地下施工环境的危害，碱集料反应的危害，使用过程中高PH值的危害以及对喷射混凝土后期强度的损失等。

中国专利(200510107216.9)公开了一种无碱混凝土速凝剂，其含有硫酸铝30-65份，有机胺2-8份，悬浮剂1-5份，水20-35份。该速凝剂无碱、无氯，粘结性能好，但是后期强度保存率仍然不够。

中国专利(201410267914.4)公开了一种无碱无氯液体速凝剂，它是由以下重量份数的原料配制而成：聚合硫酸铝：35-55％，氧化镁：5-25％，柠檬酸酯类盐：聚合硫酸铝的15-30％，无机酸：1-5％稳定剂：1-5％，消泡剂：1-5％除氯剂：1-5％余量为水，总重补足100％。该速凝剂用于混凝土中，在具有较高的早期强度的同时，还保证后期强度不损失，且有所增加，但是其添加金属氧化物以及大量的无机酸和有机酸，不仅增大了速凝剂的成本，且其用于混凝土时添加量较大。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种环保机喷砂浆的无碱抗流挂速凝剂的制备与应用，本发明制得的无碱抗流挂速凝剂用于机喷砂浆时可以有效改善砂浆饿强度和粘结性能，且其成本低，掺量少。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保机喷砂浆的无碱抗流挂速凝剂的制备，包括以下步骤：

(1)将碳纳米管和浓硝酸混合在无光状态下搅拌处理10h，过滤，固体用去离子水洗涤至中性，干燥，得到羧基化碳纳米管；

(2)配制质量浓度为23％的硫酸亚铁水溶液，将过氧化环己酮和丙酮混合搅拌制得过氧化环己酮的丙酮溶液；

(3)将丁二烯、乳化剂和去离子水混合搅拌后于水浴超声处理器中，在500W功率下处理3h，然后将得到的乳液转移至反应釜中，并向反应釜中依次滴加2/3的硫酸亚铁水溶液和2/3过氧化环己酮的丙酮溶液，滴加完毕后，在20±5℃下反应1h，然后向反应釜中加入羧基化碳纳米管混合均匀后，加入剩余的硫酸亚铁水溶液和过氧化环己酮的丙酮溶液，加入完成后继续反应1-3h，反应结束后，将得到的物质在5000r/min的搅拌转速下搅拌并加入质量浓度为15％的盐酸水溶液，搅拌处理30min，然后通入沸水破乳分层，将上层物质依次用去离子水、无水乙醇洗涤、干燥，得到碳纳米管改性聚丁二烯；

(4)将硫酸铝、聚丙烯酰胺和去离子水混合搅拌至固体溶解制得混合水溶液，向混合水溶液中加入碳纳米管改性聚丁二烯、海藻酸钠，升温至40-60℃，搅拌处理1-2h，最后加入消泡剂，稳定剂，5000r/min的搅拌转速下搅拌乳化30-60min，得到无碱抗流挂速凝剂。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述过氧化环己酮与丙酮的质量比为1:6。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述丁二烯、乳化剂、去离子水、硫酸亚铁水溶液、过氧化环己酮的丙酮溶液、羧基化碳纳米管、盐酸水溶液的质量比为80:1:100：(1-2)：1。