CN101428984A - 一种醇酯型水泥助磨剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种醇酯型水泥助磨剂及其制备方法属于一种水泥工艺外加剂及其制备方法，该水泥助磨剂，是由环氧丙烷1mol与H₂SO₄1.5－2.5mol在适当压力和温度条件下的反应生成物。本发明公开的醇酯型助磨剂具有性能稳定，适应在磨机温度较高的状态下使用，有利于提高粉磨效率，使用后与使用现有的助磨剂相比水泥的筛余量降低，比表面积提高，早期和终凝强度均有明显的提高，使用成本降低，有利于节能降耗，适于在大中型水泥生产企业推广使用。

Description

一种醇酯型水泥助磨剂及其制备方法

技术领域

本发明属于一种水泥工艺外加剂及其制备方法。

背景技术

在水泥工业生产中，为了提高粉磨效率，降低磨机功耗、降低水泥筛余、提高水泥质量，必须在粉磨过程中添加少量物质一助磨剂。助磨剂是由一种或多种具有表面活性的物质和其他化学助剂构成的，在助磨过程中它可以降低磨粉的表面能，克服磨粉间的吸引力，减小粉碎阻力，防止糊球糊磨，提高磨粉的流动性，从而降低磨机的功耗，提高粉磨效率。目前公认的助磨剂分类为：1.N系列，以尿素为主体，复合三乙醇胺、低碳酸或二甘醇；2.S系列以硫酸钠为主体，复合适量三乙醇胺、低碳酸或二甘醇；3.L系列，以低聚甘油为主体。尚未见到用硫酸醇酯做水泥助磨剂的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种醇酯型的新型水泥助磨剂，本发明的另一个目的是提供该新型水泥助磨剂的制备方法，本发明的第三个目的是提供该助磨剂的使用方法。

本发明的技术方案为，一种醇酯型水泥助磨剂，其特征是：是由下述原料配比及方法制得的产品，环氧丙烷1mol　H₂SO₄ 1.5—2.5mol

取浓度97—98％的硫酸放入反应釜加温至50—80℃，加压至0.2—0.3MPa，缓慢压入环氧丙烷使两者充分反应。

该醇酯型水泥助磨剂的制备方法，其特征在于：a.按照所述的配比取浓度97—98％的硫酸放入反应釜加温至50—80℃，加压至0.2—0.3MPa，

b.缓慢向反应釜内压入环氧丙烷，

c.保持温度在70—80℃继续反应1—2.5小时，

d.减至常压降至常温取出产品。

该醇酯型水泥助磨剂的使用方法，其特征在于：按照1:1—10的重量份比与下述辅料在常温常压下配合成复合水泥助磨剂，

所述辅料是按照下述重量份比配合而成，

浓度为25％的磺化三聚氰胺甲醛缩合物  5—15

浓度为40％的萘磺酸甲醛缩和物        8—15

尿素        12—15

Na₂SO₄            5—10

水                50—5。

本发明所述的助磨剂的反应机理可以用下列方程式表达：

上述反应为醇酯反应，环氧丙烷与浓硫酸在上述反应条件下主要生成2-丙醇酸性硫酸酯、二丙醇硫酸酯、丙醇二硫酸酯、1，2-丙二醇，上述反应所得产物增加了分子的极性和分子量，提高了产物的沸点，在磨机温度较高的情况下仍然有较好的稳定性，可适应在100—180℃状态下使用，有利于提高粉磨效率。使用证明该助磨剂助磨效果良好。

对按照上述方法合成的产物进行试验，结果如下表，表中显示的数据说明本发明产品符合助磨剂的标准，《水泥助磨剂(JC/T667-2004)》规定的指标。

本发明产品与现有助磨产品性能对比

附注：空白表示不添加助磨剂，三乙醇胺和本发明产品的添加量为0.03％--0.04％。

上述对比表数据表明本发明助磨剂在加入量为0.03％时就有明显的助磨效果可提高粉磨效率10—20％，可降低筛余量，提高比表面积，另外3天强度、28天强度均有明显的提高。使用本发明的助磨剂较使用三乙醇胺为主的助磨剂成本降低10—25％。

为了方便使用本发明提供了复合助磨剂的配方，复合助磨剂可充分发挥各组分的协同效应，提高产品的性价比和对粉磨条件的适应性，是助磨剂产品的使用的主要形式。

本发明公开的醇酯型助磨剂具有性能稳定，适应在磨机温度较高的状态下使用有利于提高粉磨效率，使用后与使用现有的助磨剂相比水泥的筛余量降低，比表面积提高，早期和终硬强度均有明显的提高，使用成本降低，有利于节能降耗，适于在大中型水泥生产企业推广使用。

具体实施方式

实施例1，醇酯型水泥助磨剂的制备，a.取环氧丙烷10mol，H₂SO₄20mol备用，其中H₂SO₄使用浓度不低于97—98％的硫酸，

b.放入反应釜加温至70℃，加压至0.3MPa，

c.缓慢向反应釜内压入环氧丙烷，

d.保持温度在70℃继续反应2小时，

e.减至常压降至常温取出产品。

实施例2，醇酯型水泥助磨剂的制备，a.取环氧丙烷10mol，H₂SO₄25mol备用，其中H₂SO₄使用浓度不低于97—98％的硫酸，

b.放入反应釜加温至50℃，加压至0.25MPa，

c.缓慢向反应釜内压入环氧丙烷，

d.保持温度在80℃继续反应2.5小时，

e.减至常压降至常温取出产品。

实施例3，醇酯型水泥助磨剂的制备，a.取环氧丙烷10mol，H₂SO₄15mol备用，其中H₂SO₄使用浓度不低于97—98％的硫酸，

b.放入反应釜加温至50℃，加压至0.2MPa，

c.缓慢向反应釜内压入环氧丙烷，

d.保持温度在70—80℃继续反应2小时，

e.减至常压降至常温取出产品。

实施例4，使用醇酯型水泥助磨剂制备复合水泥助磨剂，取实施例1—3任一助磨剂1重量份与2重量份的辅料配合成复合水泥助磨剂，

其中辅料是由，15重量份浓度为25％的磺化三聚氰胺甲醛缩合物液体与15重量份浓度为40％的萘磺酸甲醛缩和物液体，15重量份的尿素，5重量份的Na₂SO₄，50重量份的水在常温常压下混合而成。

实施例5，使用醇酯型水泥助磨剂制备复合水泥助磨剂，取实施例1—3任一助磨剂1重量份与8重量份的辅料配合成复合水泥助磨剂，

其中辅料是由5重量份浓度为25％的磺化三聚氰胺甲醛缩合物与10重量份浓度为40％的萘磺酸甲醛缩和物，15重量份的尿素，5重量份的Na₂SO₄，60重量份的水在常温常压下混合而成。

实施例6，使用醇酯型水泥助磨剂制备复合水泥助磨剂，取实施例1—3任一助磨剂1重量份与5重量份的辅料配合成复合水泥助磨剂，

其中辅料是由10重量份浓度为25％的磺化三聚氰胺甲醛缩合物液体与8重量份浓度为40％的萘磺酸甲醛缩和物液体，12重量份的尿素，5重量份的Na₂SO₄，65重量份的水在常温常压下混合而成。

Claims (3)

1.一种醇酯型水泥助磨剂，其特征是：是由下述原料配比及方法制得的产品，环氧丙烷1mol H₂SO₄ 1.5—2.5mol

取浓度97—98％的硫酸放入反应釜加温至50—80℃，在0.2—0.3MPa压力下缓慢压入环氧丙烷使两者充分反应。

2.权利要求1所述的一种醇酯型水泥助磨剂的制备方法，其特征是：

a.按照所述的配比取浓度97—98％的硫酸放入反应釜加温至50—80℃，加压至0.2—0.3MPa，

b.缓慢向反应釜内压入环氧丙烷，

c.保持温度在70—80℃继续反应1—2.5小时，

d.减压、降温至常压、常温取出产品。

3.权利要求1所述的一种醇酯型水泥助磨剂的使用方法，其特征是：按照1:1—10的重量份比与下述辅料在常温常压下配合成复合水泥助磨剂，

所述辅料是按照下述重量份比配合而成，

浓度为25％的磺化三聚氰胺甲醛缩合物液体 5—15

浓度为40％的萘磺酸甲醛缩和物液体 8—15

尿素    12—15

Na₂SO₄  5—10

水      50—65。