CN104961378A - 一种水泥助磨剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水泥外加剂技术领域，尤其是一种水泥助磨剂；所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺10-20份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.3-0.8份、脂肪酸纳6-18份、醋酸钠12-28份、甘油蒸馏残渣2-6份、硫代硫酸钠2-6份、吐温0.2-0.5份、硝酸铵1-5份、葡萄糖酸钠2-6份、去离子水20-50份。本发明的水泥助磨剂能显著降低粉体表面的自由能、防止粉体再聚集的表面活性剂。经过对粉磨效果的影响，对水泥粒度分布的影响，对水泥、混凝土性能的宏观与微观影响等进行测试，发现该产品具有总碱含量小、能耗低、污染少、性能优异等优点，并达到环境友好标准。
Description
技术领域
本发明涉及水泥外加剂技术领域，尤其是一种水泥助磨剂。
背景技术
水泥磨粉，是水泥生产中的必要工序和关键环节，其能耗和电耗占水泥生产总能耗得30％和总电耗70％以上，当前，国家低碳环保要求越来越高、原材料和能源价格上涨，行业竞争白热化，使水泥企业的效益捉襟见肘。所以节能减排，发展低碳经济，降低成本，提高助磨剂性能，是水泥行业迫切要解决的问题。为降低能耗，提高粉磨效率，人们通常采取以下两个方面的措施：一、改善粉磨设备和粉磨工艺以最大限度的利用机械能；二、在水泥粉磨过程中加入水泥助磨剂来提高粉磨效率。其中第二种措施是当前水泥生产领域的研究重点。
目前国内的现有的助磨剂在使用过程中仍存在很多问题，如氯盐给水泥和混凝土的耐久性带来很大的安全隐患；助磨剂质量不稳定，掺量大，从而导致水泥质量波动等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种对水泥颗粒粒径具有调节作用，能够增强水泥强度，降低粉末损耗的水泥助磨剂。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺10-20份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.3-0.8份、脂肪酸纳6-18份、醋酸钠12-28份、甘油蒸馏残渣2-6份、硫代硫酸钠2-6份、吐温0.2-0.5份、硝酸铵1-5份、葡萄糖酸钠2-6份、去离子水20-50份。
进一步的，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物、三乙醇胺乙酸酯化合物、三乙醇胺马来酸酯化合物、三乙醇胺草酸盐中的一种或几种。
进一步的，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物和三乙醇胺乙酸酯化合物的混合物，其质量比为1:0.2-0.6。
更进一步的，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物和三乙醇胺乙酸酯化合物的混合物，其质量比为1:0.4。
进一步的，所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为240-360，其中环氧乙烷的含量为15-85％。
更进一步的，所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为350，其中环氧乙烷的含量为78％。
进一步的，所述甘油蒸馏残渣的质量分数为42-58％。
进一步的，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺12份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.4份、脂肪酸纳8份、醋酸钠15份、甘油蒸馏残渣3份、硫代硫酸钠3.5份、吐温0.3份、硝酸铵2份、葡萄糖酸钠3份、去离子水25份。
进一步的，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺15份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.5份、脂肪酸纳15份、醋酸钠24份、甘油蒸馏残渣4份、硫代硫酸钠5份、吐温0.4份、硝酸铵3份、葡萄糖酸钠5份、去离子水40份。
进一步的，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺20份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.8份、脂肪酸纳18份、醋酸钠28份、甘油蒸馏残渣6份、硫代硫酸钠6份、吐温0.5份、硝酸铵5份、葡萄糖酸钠6份、去离子水50份。
采用本发明的技术方案的有益效果是：本发明的水泥助磨剂能显著降低粉体表面的自由能、防止粉体再聚集的表面活性剂。经过对粉磨效果的影响，对水泥粒度分布的影响，对水泥、混凝土性能的宏观与微观影响(如需水性、凝洁时间、安定性、强度、干缩率、水泥与减水剂的适应性，混凝土的耐久性等)等进行测试，发现该产品具有总碱含量小、能耗低、污染少、性能优异等优点，并达到环境友好标准。
各组分的协同作用达到粉磨过程的效能最优化和对水泥颗粒的改性结合在一起，使其达到在提高水泥产量、节省电耗的同时提高水泥的质量和性能，而不仅仅是一种助磨作用。使对水泥强度起主要作用的粒径(30μm以下)颗粒显著增加、减少过粗颗粒(＞60μm)，对需水量起主要作用的10μm以下的颗粒基本不变，保持水泥有较高的流动性和较低的需水量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺10份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.3份、脂肪酸纳6份、醋酸钠12份、甘油蒸馏残渣2份、硫代硫酸钠2份、吐温0.2份、硝酸铵1份、葡萄糖酸钠2份、去离子水20份。
其中，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物。
其中，所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为240，其中环氧乙烷的含量为15％。
其中，所述甘油蒸馏残渣的质量分数为42％。
实施例2
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺12份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.4份、脂肪酸纳8份、醋酸钠15份、甘油蒸馏残渣3份、硫代硫酸钠3.5份、吐温0.3份、硝酸铵2份、葡萄糖酸钠3份、去离子水25份。
其中，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物和三乙醇胺乙酸酯化合物的混合物，其质量比为1:0.2
其中，所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为280环氧乙烷的含量为30
其中，所述甘油蒸馏残渣的质量分数为45
实施例3
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺15份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.5份、脂肪酸纳15份、醋酸钠24份、甘油蒸馏残渣4份、硫代硫酸钠5份、吐温0.4份、硝酸铵3份、葡萄糖酸钠5份、去离子水40份。
其中，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物和三乙醇胺乙酸酯化合物的混合物，其质量比为1:0.4。
其中，所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为350，其中环氧乙烷的含量为78％。
其中，所述甘油蒸馏残渣的质量分数为50％。
实施例4
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺20份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.8份、脂肪酸纳18份、醋酸钠28份、甘油蒸馏残渣6份、硫代硫酸钠6份、吐温0.5份、硝酸铵5份、葡萄糖酸钠6份、去离子水50份。
其中，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物、三乙醇胺乙酸酯化合物、三乙醇胺马来酸酯化合物、三乙醇胺草酸盐中的一种或几种。
其中，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物和三乙醇胺乙酸酯化合物的混合物，其质量比为1:0.5。
其中，所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为350，其中环氧乙烷的含量为78％。
其中，所述甘油蒸馏残渣的质量分数为56％。
实施例5
一种水泥助磨剂，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺20份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.8份、脂肪酸纳18份、醋酸钠28份、甘油蒸馏残渣6份、硫代硫酸钠6份、吐温0.5份、硝酸铵5份、葡萄糖酸钠6份、去离子水50份。
其中，所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物、三乙醇胺乙酸酯化合物、三乙醇胺马来酸酯化合物、三乙醇胺草酸盐的混合物，其质量比为1：0.4：0.3:0.5。
其中，所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为360，其中环氧乙烷的含量为85％。
其中，所述甘油蒸馏残渣的质量分数为58％。
实验：
1、试验方法
将实施例1-5中的各组分经过破碎机破碎，再过0.63cm的振动筛，根据水泥品种将各物料按制定的比例配比混匀，加入制定掺量的助磨剂。最后将物料放入入￠500mm×500mm试验磨机中，粉磨28min后，测定其细度指标，衡量助磨剂的助磨效果，通过物理性能测定，综合评价助磨剂的其它效果。实施例1-5为对照组，对照组不添加助磨剂。
1.1助磨剂添加量确定实验，采用实施例3中制得的水泥助磨剂，结果见表1。
表1
表2为不同掺量时水泥的颗粒分布情况
表2
由表1和表2可知，掺量为0.08％时各方面的性能是最佳的。
表3为添加实施例1-5中制得的水泥助磨剂后水泥的性能结果，掺量为0.08％。
表3
表4为添加实施例1-5中制得的水泥助磨剂后水泥的粒径分布情况，掺量为0.08％。
表4
| 掺量/％ | ＜3μm | 3μm-30μm | 30μm-60μm | ＞60μm | |
| 对照组 | - | 11.7 | 57.2 | 22.6 | 8.5 |
| 实施例1 | 0.08 | 11.3 | 57.6 | 22.6 | 8.5 |
| 实施例2 | 0.08 | 11.2 | 60.2 | 22.5 | 6.1 |
| 实施例3 | 0.08 | 10.3 | 63.9 | 22.5 | 3.3 |
| 实施例4 | 0.08 | 11.2 | 62.2 | 22.5 | 4.1 |
| 实施例5 | 0.08 | 12.2 | 59.3 | 21.5 | 7.0 |
实施例3为优选实施方式。
尽管上述实施例已对本发明的技术方案进行了详细地描述，但是本发明的技术方案并不限于以上实施例，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种水泥助磨剂，其特征在于，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺10-20份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.3-0.8份、脂肪酸纳6-18份、醋酸钠12-28份、甘油蒸馏残渣2-6份、硫代硫酸钠2-6份、吐温0.2-0.5份、硝酸铵1-5份、葡萄糖酸钠2-6份、去离子水20-50份。
2.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物、三乙醇胺乙酸酯化合物、三乙醇胺马来酸酯化合物、三乙醇胺草酸盐中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物和三乙醇胺乙酸酯化合物的混合物，其质量比为1:0.2-0.6。
4.根据权利要求3所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述改性三乙醇胺选用三乙醇胺硫酸酯化合物和三乙醇胺乙酸酯化合物的混合物，其质量比为1:0.4。
5.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为240-360，其中环氧乙烷的含量为15-85%。
6.根据权利要求5所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述聚环氧丙烷环氧乙烷醚的分子量为350，其中环氧乙烷的含量为78%。
7.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述甘油蒸馏残渣的质量分数为42-58%。
8.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于：所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺12份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.4份、脂肪酸纳8份、醋酸钠15份、甘油蒸馏残渣3份、硫代硫酸钠3.5份、吐温0.3份、硝酸铵2份、葡萄糖酸钠3份、去离子水25份。
9.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺15份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.5份、脂肪酸纳15份、醋酸钠24份、甘油蒸馏残渣4份、硫代硫酸钠5份、吐温0.4份、硝酸铵3份、葡萄糖酸钠5份、去离子水40份。
10.根据权利要求1所述的一种水泥助磨剂，其特征在于，所述水泥助磨剂的质量份组成如下：改性三乙醇胺20份、聚环氧丙烷环氧乙烷醚0.8份、脂肪酸纳18份、醋酸钠28份、甘油蒸馏残渣6份、硫代硫酸钠6份、吐温0.5份、硝酸铵5份、葡萄糖酸钠6份、去离子水50份。
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