CN111689715A - 一种提产增强型水泥助磨剂及其制备方法 - Google Patents
一种提产增强型水泥助磨剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及到建筑材料领域，公开了一种提产增强型水泥助磨剂及其制备方法：分散物质(早强聚醚单体：42.0～48.0份、双氧水：0.22～0.23份、活性单体：1.81～2.72份、链转移剂：0.165～0.168份、催化剂：0.059～0.062份、氢氧化钠(30％浓度)：3.47～4.53份、净化水：45.0～53.0份)：15～19份、主助磨物质(醇胺类：25～35份、醇胺酯类：15～25份、自来水：40～50份)：21～27份、次助磨物质：6～11份、润滑物质：3～7份、缓凝物质：1～4份、自来水：32～54份采用本发明产品能够提升提产增强、节能减排等有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料混凝土外加剂技术领域，尤其涉及一种提产增强型 水泥助磨剂及其制备方法。
背景技术
我国是水泥生产和消费大国，近年来水泥产量一直稳居世界第一，在水 泥生产过程中，提高资源和能源的利用效率，减少或者避免污染物产生，降 低温室气体的排放量，提高企业生产效率，降低生产成本，增强市场竞争力， 产生明显的环境、经济和社会效益，水泥助磨剂在水泥行业节能减排，水泥 产品性能与质量符合国家标准的要求，并在使用时对人类和环境无毒无害的 过程中起到了重要的作用。
然而面临水泥熟料复杂、外掺料和固废占比较高等特点，传统的水泥助 磨剂存在以下缺点：
1水泥助磨剂中掺入工业废料，因为水泥助磨剂掺量较小，相对的其影响 就较大，这和水泥掺入固废影响不一样，往往水泥助磨剂中的工业废料导致 产品质量不稳定，从而引起水泥品质的较大波动，很难控制；
2因为入磨物料温度过高,将带入大量的热,加上粉磨过程中,绝大部分的 机械能均转变为热能,使得磨内温度较高，常规的水泥助磨剂醇胺类物质在研 磨过程中因为温度较高容易损失，采取复配含醇胺的酯类的物质，其在碱性 环境下会发生酯类的水解现象，维持中后期的助磨效果。
3常规的分散性表面活性剂存在几个特点，一是分散较慢，二是分散能力 较弱，三是没有早强的效果，物料的易磨性变差,且细粉易带电荷,在静电吸 引作用下聚结在一起,或附着在研磨体和衬板上,降低粉磨效率。
发明内容
本发明的目的是为了得到一种提产增强型水泥助磨剂，提高生产效率和 强度，节能减排的同时也降低水泥的成本，而提出的一种提产增强型水泥助 磨剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提出了一种提产增强型水泥助磨剂，其特征在于，组分配比如下：
1、聚羧酸盐：
早强聚醚单体：42.0～48.0份
双氧水：0.22～0.23份
活性单体：1.81～2.72份
链转移剂：0.165～0.168份
催化剂：0.059～0.062份
氢氧化钠(30％浓度)：3.47～4.53份
净化水：45.0～53.0份
2、混合物质：
醇胺类：25～35份
醇胺酯类：15～25份
自来水：40～50份
3、复配：
分散物质：15～19份
主助磨物质：21～27份
次助磨物质：6～11份
润滑物质：3～7份
缓凝物质：1～4份
自来水：32～54份
优选的，所述分散物质为聚羧酸盐配方体系中的至少一种。
优选的，所述活性单体为丙烯酸(C3H4O2)、甲基丙烯酸(C4H6O2)中 的至少一种。
优选的，所述链转移剂为巯基乙酸(C2H4O2S)、巯基丙酸(C3H6O2S) 中的至少一种。
优选的，所述催化剂为抗坏血酸(C6H8O6)、七水硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)、 甲醛次硫酸氢钠(CH3NaO3S)中的至少一种。
优选的，所述主助磨物质为混合物质中的至少一种。
优选的，所述醇胺类为异丙醇胺磷酸盐(沸点：159.9℃at 760mmHg)、 丁基乙醇胺(沸点：198-200℃(lit.))、磷酸三乙醇胺(沸点：157.6℃at 760mmHg)中的至少一种。
优选的，所述醇胺酯类为油酸三乙醇胺酯(沸点：708.2±60.0℃at 760 mmHg)、1,2-二硬酯酰-SN-甘油-3-磷酰乙醇胺(沸点：760.2±70.0℃at 760mmHg)、十六烷醇硫酸单酯与三乙醇胺的化合物(沸点：629.1℃at 760 mmHg)中的至少一种。
优选的，所述缓凝物质为蔗糖、糖蜜中的至少一种。
优选的，所述次助磨物质为月桂醇、棕榈醇、油醇(钠)、硬脂酸、焦 磷酸钠中的至少一种。
优选的，所述润滑物质为聚丙烯酸钠、有机硅油中的至少一种。
本发明还提出一种提产增强型水泥助磨剂及其制备方法，其特征在于， 包括如下步骤：
S1、聚羧酸盐制备具体操作步骤：
第一步：将净化水注入反应釜，投入早强聚醚单体搅拌30分钟，聚醚单 体溶液温度大于20℃；
第二步：配制A液和B液，A液是活性单体和净化水，B液是链转移剂、催 化剂和净化水；
第三步：加入双氧水，搅拌10分钟开始匀速滴加A液和B液，A液滴加3小 时，B液滴加3.5小时；
第四步：滴加完成后继续熟化1小时后，加入氢氧化钠(30％浓度)的碱 液中和，搅拌30分钟结束。
S2、混合物质制备具体步骤：
第一步：将自来水注入反应釜，温度大于20℃，搅拌转速大于1000r/min；
第二步：投入醇胺物质继续搅拌10分钟；
第三步：投入醇胺酯类物质继续搅拌10分钟结束。
S3、复配环节具体操作步骤：
第一步：将自来水注入反应釜，温度大于20℃；
第二步：投入主助磨物质继续搅拌5分钟；
第三步：投入缓凝物质继续搅拌5分钟；
第四步：投入次助磨物质继续搅拌5分钟；
第五步：投入润滑物质继续搅拌5分钟；
第六步：投入分散物质继续搅拌5分钟。
S4、检测生产样品产品性能是否达到预期良好的效果。
S5、将达到预期效果的产品存放于干燥通风的环境中。。
本发明具备以下有益效果：
1、1、提产增强型水泥助磨剂是合成高分子多功能复合助磨剂。
2、产品无毒、不燃、无腐蚀性、不含氯离子，对人体无危害，绿色环保；
3、水泥粉体的流动性会有所增加，水泥净浆流动度和胶砂流动度有所增 加；
4、混合材掺加量及品种相同时，标准稠度用水量略有减小；
5、用45um筛余控制出磨细度，筛余会下降，而比表面积数值并不提高；
6、该产品质量可靠稳定，对提高水泥产量、质量、降低水泥生产成本、 节能效果显著。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
一种提产增强型水泥助磨剂及其制备方法，包括如下步骤：
S1、聚羧酸盐制备具体操作步骤：
第一步：将净化水2000.0kg注入反应釜，投入早强聚醚单体3000.0kg 搅拌30分钟，聚醚单体溶液温度大于20℃；
第二步：配制A液和B液，A液是丙烯酸150.00kg和净化水350.00kg， B液是抗坏血酸4.000kg、巯基乙酸11.000kg和净化水800.00kg；
第三步：加入双氧水15.000kg，搅拌10分钟开始匀速滴加A液和B液， A液滴加3小时，B液滴加3.5小时；
第四步：滴加完成后继续熟化1小时后，加入氢氧化钠(30％浓度)28.000kg 的碱液中和，搅拌30分钟结束，得到分一。
S2、混合物质制备具体步骤：
第一步：将自来水500.00kg注入反应釜，温度大于20℃，搅拌转速大于 1000r/min；
第二步：投入丁基乙醇胺130.00kg、磷酸三乙醇胺140.00kg继续搅拌 10分钟；
第三步：投入油酸三乙醇胺酯120kg、1,2-二硬酯酰-SN-甘油-3-磷酰乙 醇胺110.00kg继续搅拌10分钟结束，得到混一。
S3、复配环节具体操作步骤：
第一步：将自来水507.00kg注入反应釜，温度大于20℃；
第二步：投入混一160.00kg继续搅拌5分钟；
第三步：投入糖蜜40.00kg继续搅拌5分钟；
第四步：投入月桂醇35.00kg、棕榈醇27.00kg、油醇(钠)28.00kg继 续搅拌5分钟；
第五步：投入聚丙烯酸钠30.00kg继续搅拌5分钟；
第六步：投入分一173.00kg继续搅拌5分钟。
S4、检测生产样品产品性能是否达到预期良好的效果。
S5、将达到预期效果的产品存放于干燥通风的环境中。
检测结果：
1、当要求水泥45um细度不变的情况下，能提产10％～30％，水泥3d强度 增加3～5MPa，28d强度增加6～10Mpa；
2、强度和磨机产量基本不变的情况下，可以减少水泥熟料用量7％～15％， 即可以多掺等量混合料；
3、每吨水泥可以降低电耗4～8kWh，综合成本节约7～15元，综合效益 节约10～20元，有利于满足水泥旺季时的需求，企业经济效益和社会效益明 显；
使用范围：本品适用于现行国家标准规定的所有通用水泥品种；
使用方法
掺量：水泥质量的0.06％～0.12％。
根据台时产量计算确定助磨剂的加入量。
计算公式：M＝(G×T/H)/(P×60)
注：M-每分钟加入量(mL/min)；T/H-磨机台时产量(t/h)；G-吨水泥 助磨剂用量(g/t)；P-助磨剂比重。
助磨剂的加入应尽量选择靠近入磨口位置，均匀的滴加在入磨物料上， 保证磨机喂料量的稳定性，避免大起大落，确保磨况稳定。
在水泥颗粒的悬浮体系中，颗粒分散的稳定性取决于颗粒间的范德华作 用能、静电排斥作用能、吸附层的空间位阻作用及溶剂化作用能的相互关系， 常规的水泥助磨剂醇胺类物质在研磨过程中因为温度较高容易损失，采取复 配含醇胺的酯类的物质，其在碱性环境下会发生酯类的水解现象，产生新的 醇胺物质，继续维持中后期的助磨效果。
水泥助磨剂定制的聚羧酸盐分散性表面活性剂的特点，一是聚羧酸盐分 散性能较高，通过调整酸醚比(活性单体和聚醚单体的摩尔比)控制其在水 泥助磨过程中的分散快慢和分散能力，根据文献J R Bury；R Lu；J Moreau High pozzolan cement mixtures和冉千平，刘加平，缪昌文，尚燕，毛永琳梳状 共聚物超塑化剂侧脸长度对浓水泥悬浮液体早期水化的影响[期刊论文]-硅 酸盐学报2010(9)，采取的侧链长度较长的早强聚醚单体(分子量4000g/mol) 加入合成，侧链较长，颗粒之间水膜较厚，且有一定的早强效果，原有的水泥物料不需要磨得更细，从而达到节能减排的效果，相同组份的水泥相同的 比表面积其早期强度更好。聚羧酸盐28d收缩性能对比其他类的分散剂相对 较小，对于比表面积越来越大的水泥收缩有一定的作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，仅仅为清晰地辅助说明本 发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术 领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发 明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种提产增强型水泥助磨剂及其制备方法，包括如下步骤：
S1、聚羧酸盐制备具体操作步骤：
第一步：将净化水注入反应釜，投入早强聚醚单体搅拌30分钟，聚醚单体溶液温度大于20℃；
第二步：配制A液和B液，A液是活性单体和净化水，B液是链转移剂、催化剂和净化水；
第三步：加入双氧水，搅拌10分钟开始匀速滴加A液和B液，A液滴加3小时，B液滴加3.5小时；
第四步：滴加完成后继续熟化1小时后，加入氢氧化钠(30％浓度)的碱液中和，搅拌30分钟结束；
S2、混合物质制备具体步骤：
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第二步：投入醇胺物质继续搅拌10分钟；
第三步：投入醇胺酯类物质继续搅拌10分钟。
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第三步：投入缓凝物质继续搅拌5分钟；
第四步：投入次助磨物质继续搅拌5分钟；
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