包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系的制作方法_3

文档序号:9552775阅读:来源:国知局
(参考)
[0057] 从图1中清楚可见,与涂覆有蜡、聚乙酸乙烯酯或水玻璃的硫酸锂颗粒相比,涂覆 有未交联虫胶的硫酸锂颗粒在碱性介质中表现出逐步释放特性。在合成孔隙溶液中利用导 电电极测量硫酸锂释放。该溶液为用Ca2+进行饱和以及包含Na+、K+和S0 42的pH为约12. 5 的合成制备的碱性溶液,类似于由波兰特水泥/水混合物所表现的孔隙溶液。所使用的基 质包括直径尺寸为750μm的硫酸锂颗粒,其通过挤出并在旋转盘上进行制圆而制备。
[0058] 实施例2
[0059] 在室温下长期储存涂覆有虫胶的硫酸锂颗粒以后,释放特性如前述确实为阶梯 状,但是释放时间显著延长(图2),这表明涂层老化。如其之后表现的,老化包括虫胶中 的-0H和羧基的后续酯化,换言之,交联。如其也变得明显的,通过在高温(100°C)下储存 一天或多天而促进交联一一参见图3。此外,在热处理以后,不再有任何明显的老化,如图4 所示。相反,如果虫胶涂层储存时间太长或在太高的温度下储存,则涂层丧失其阶梯状释放 特性并进行近似扩散控制的释放(图5)。
[0060] 实施例3
[0061] 基于DINEN1015-9的方法通过随时间增加力直至直径为6. 175mm的圆铜棒被压 入水泥体系中25_的穿透深度而测量凝化。将所测的重量值转化为N/mm2,假设重力加速 度的值为l〇m/s2。由相邻值各自推断出穿透阻力值达到并超过0. 5和3. 5N/mm2时的时间, 并且由DINEN1015-9获得偏差,将所述时间四舍五入至最接近的5分钟。
[0062] 所使用的水泥参照体系如下:
[0063] 360g水
[0064]8〇Og娃砂(购自Strobel Quarzsande的BCS 412,平均粒径12〇μ m)
[0065] 800g水泥(MilkeCEMI52. 5R)
[0066] 所使用的促凝剂如下:
[0067] ?偏铝酸钠(NaA102),53-55 %的A1203含量,细研磨的,不稳定的,购自BK Giulini,Ludwigshafen,Germany
[0068] ?涂覆有交联虫胶且如下制备的偏铝酸钠颗粒,具有的不同的释放时间为约15分 钟(下文称为"促凝剂颗粒I")或45分钟(下文称为"促凝剂颗粒II")。促凝剂颗粒I 和II的释放时间通过在室温下合成孔隙溶液中的电导率的变化而进行测量。
[0069] 促凝剂颗粒通过三个步骤制备:
[0070] 造粒
[0071] 在第一步骤中,在购自Eirich的强力混合机中利用娃砂(购自Strobel Quarzsande的BCS412,平均粒径120μπι)和水使偏铝酸钠(53-55%的A1203含量,细研磨 的,不稳定的,购自BKGiulini,Ludwigshafen)成形为颗粒。在该加工步骤中,使偏错酸钠 置于砂粒上,并主要形成为圆形颗粒。在l〇〇°C下干燥颗粒以后,通过筛分分离200-300μπι 范围之外的过大尺寸或过小尺寸的颗粒。
[0072] 涂覆
[0073] 然后将所制备的颗粒转移至流化床涂布机(Unilab,购自Bosch/HUttlin, Germany),其中在约30-35 °C的产品温度下先用硫酸钠然后用虫胶(SSB57,购自 Striiver,Bremen,Germany)对其进行涂覆。所使用的硫酸钠溶液具有15重量%的固含 量。在涂覆之前,将虫胶溶解在氨溶液中并将固含量调节至10重量%。
[0074] 热交联
[0075] 在该实施例中,通过在100°C下将促凝剂颗粒储存24或75小时而使虫胶发生交 联。在促凝剂颗粒I和II的结构中不存在区别。为了进行储存,将促凝剂颗粒与平均粒径 为约5μπι的细粒无机粉末(碳酸钙)以等重量分数进行混合,从而防止在储存期间颗粒粘 连在一起。在储存以后,在筛孔尺寸为〈150μπι的转鼓筛中再次分离出助剂。促凝剂颗粒 I和II的结构示于图6中。
[0076] 促凝剂颗粒I和II的平均粒径为约240μm。在经涂覆的促凝剂颗粒中存在约33 重量%的硅砂、33重量%的偏铝酸钠、12重量%的硫酸钠(无水)和22重量%的虫胶(经 四舍五入后的数字)。
[0077] 根据EN196-1分批处理参照体系。在23 °C和50 %的相对大气湿度下进行实验和 测量,并在该条件下使所用的材料和测试设备平衡24小时。后续测量的零点是水泥和配料 水进行混合的时间。结果示于表1中。促凝剂的比例表示为重量百分数,基于水泥的重量 计。各自的穿透阻力表示为[N/mm2];时间表示为分钟。
[0078] 表1 :基于DINEN1015-9,水泥体系的测试结果
[0079]
[0080] 实验表明,相比于未经涂覆的促凝剂,本发明的促凝剂颗粒I和II表现出延长的 加工寿命,并且相比于不含促凝剂的参照体系,其表现出加速的凝化/固化。此外,当促凝 剂的比例大于1重量%时,可以观察到更快速的凝化/固化。
【主权项】
1. 包含水泥组分和涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系,其特征在于所述经涂覆 的促凝剂颗粒与所述水泥组分一起以单组分制剂的形式存在;或以与水泥组分保持分离的 添加剂组分的形式存在。2. 根据权利要求1所述的水泥体系,其特征在于其为干混砂浆。3. 根据权利要求1或2所述的水泥体系,其中所述水泥组分包含选自下列的无机粘结 剂:波兰特水泥、铝酸钙水泥、硫铝酸盐水泥、CEMII至V类的波兰特复合水泥、水硬性粘结 剂、潜在的水硬性粘结剂、凝硬性粘结剂、碱活化的铝硅酸盐粘结剂和石膏,以及它们的混 合物。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的水泥体系,其特征在于所述波兰特水泥和/或 波兰特复合水泥的存在量大于3重量%、优选大于10重量%且更特别是大于25重量%。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的水泥体系,其特征在于虫胶涂层包含的虫胶大 于50重量%,优选大于80重量%且更特别是大于95重量%。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的水泥体系,其特征在于虫胶涂层包含最高达10 重量%、优选最高达5重量%的尿素,基于虫胶分数计。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的水泥体系,其特征在于虫胶涂层包含0至30重 量%、优选0至15重量%且更特别是0至5重量%的填料,基于虫胶分数计。8. 根据权利要求7所述的水泥体系,其特征在于所述填料选自天然碳酸钙或沉淀碳 酸钙;无定形二氧化硅、结晶二氧化硅或热解二氧化硅;硅酸铝如高岭土或云母;水合硅酸 镁;氢氧化铝和氢氧化镁;以及它们的混合物。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的水泥体系,其特征在于所述虫胶为通过下列处 理而交联的形式:热处理、微波处理、电等离子体处理、高能粒子和/或电离辐射处理。10. 根据权利要求9所述的水泥体系,其特征在于所述虫胶为通过在80°C至140Γ、优 选100°C至120°C的温度下进行热处理lh至7天、优选lh至2天而交联的形式。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的水泥体系,其特征在于所述促凝剂选自I-III主族元素的盐及其混合物,优选锂盐,更特别是硫酸锂;钠盐和钾盐,更特别是硅酸钠 和硅酸钾以及水玻璃;镁盐;钙盐,更特别是氯化钙、硝酸钙、甲酸钙、硅酸钙、水合硅酸钙 和钙矾石;以及铝盐,更特别是偏铝酸钠(NaA102)和硫酸铝。12. 根据权利要求1至11中任一项所述的水泥体系,其特征在于所述促凝剂颗粒的平 均粒径为50至1000μm,优选100至300μm。13. 根据权利要求1至12中任一项所述的水泥体系,其特征在于所述促凝剂颗粒的虫 胶涂层的平均厚度为1至80μm,优选1至30μm。14. 根据权利要求1至13中任一项所述的水泥体系,其特征在于所述涂覆有交联虫胶 的促凝剂颗粒包括至少两层的芯/壳结构,芯包含促凝剂并且涂层包含交联虫胶。15. 根据权利要求14所述的水泥体系,其特征在于将所述促凝剂施用于载体,吸附于 载体上,吸收至载体中或与载体混合。16. 根据权利要求14或15所述的水泥体系,其特征在于所述促凝剂颗粒还包含位于虫 胶涂层下面的扩散控制层和/或阻挡层,所述扩散控制层优选是甲基纤维素,所述阻挡层 优选是硫酸钠。17. 根据权利要求1至16中任一项所述的水泥体系,其特征在于所述涂覆有交联虫胶 的促凝剂颗粒的存在量为0. 1至5. 0重量%,优选0. 3至3. 0重量%且更特别是0. 5至2.Ο重量%,基于无机粘结剂计。18. 权利要求1至17中任一项所定义的添加剂组分用于固化水泥组分的用途。19. 包含权利要求1至18中任一项所定义的水泥体系和水的水泥浆。20. 根据权利要求19所述的水泥浆,其中水/水泥比例(w/c)为0. 1至1. 0,优选0. 2 至0.7,且更特别是0.3至0.6。
【专利摘要】提供一种包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的水泥体系,作为包含涂覆有交联虫胶的促凝剂颗粒的添加剂组分的用途,以及一种包含所述水泥体系和水的水泥浆。
【IPC分类】C04B28/02, C04B28/14, C04B28/06, C04B20/12, C04B28/04, C04B20/10
【公开号】CN105308000
【申请号】CN201480033786
【发明人】W·塞德尔, S·瓦赫, W·斯托尔, S·祖恩, J·瑞德米勒, V·施瓦茨
【申请人】建筑研究和技术有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年5月21日
【公告号】CA2914239A1, EP2813480A1, EP3008030A1, US20160122245, WO2014198505A1
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