CN102964082A - 一种高分子合成水泥助磨剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高分子合成水泥助磨剂，特征是由以下重量比配的原料制成：烯丙基聚醚45-60份，甲基丙烯磺酸钠5-15份，甲基丙烯酸10-15份，丙烯酰胺2-8份，自备聚合多元醇10-15份和引发剂过硫酸铵2-8份。本发明产品在水泥生产过程中可减少研磨体消耗，提高选粉机选粉效率，减少扬尘，提高废渣利用率，改善水泥的和易性和适应性，可获得良好的经济和社会效益，具体能提高水泥中工业废渣掺量6-8%，提高粉磨效率10-20%，提高水泥三天强度2-4MPa,二十八天强度3-6MPa，有良好的发展应用前景。

Description

一种高分子合成水泥助磨剂
技术领域
本发明涉及一种高分子合成水泥助磨剂，属于水泥工艺外加剂的技术领域。
背景技术
水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂，可以显著提高水泥磨机台时产量、各龄期水泥强度，改善其流动性。水泥助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象，并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势。水泥助磨剂也能显著改善水泥流动性，提高磨机的研磨效果和选粉机的选粉效率，从而降低粉磨能耗。使用助磨剂生产的水泥具有较低的压实聚结趋势，从而有利于水泥的装卸，并可减少水泥库的挂壁现象。作为一种化学添加剂，助磨剂能改善水泥颗粒分布并激发水化动力，从而提高水泥早期强度和后期强度。
目前，水泥制造工业中普遍使用的助磨剂多以NaCl、Na2SO3为主进行复配的产品，会带入水泥中较多的卤素离子，危害混凝土的性能，参用量在1%以上，助磨效果不理想，提高水泥磨台时产量10%左右，通常能增强水泥早起强度，不能增强水泥后期强度。
发明内容
本发明为解决以上技术方面的不足：提供一种高分子合成水泥助磨剂，本助磨剂高分子在水泥颗粒上的吸附降低了颗粒表面能或引起近表面层晶体的错位迁移，产生点或者线的缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度，促进裂纹的产生和扩展，提高粉磨效率；本高分子助磨剂通过调节矿料的流度学性质和颗粒的表面电性，降低矿料的黏度，促进颗粒的分散，从而提高矿料的可流动性，阻止颗粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附以及颗粒之间的团聚，优化水泥颗粒级配，改善水泥颗粒形貌。
本发明一种高分子合成水泥助磨剂，其特征是由以下重量比配的原料制成：烯丙基聚醚45-60份，甲基丙烯磺酸钠5-15份，甲基丙烯酸10-15份，丙烯酰胺2-8份，聚合多元醇10-15份和过硫酸铵2-8份。
上述高分子合成水泥助磨剂，所述原料的最佳比例为烯丙基聚醚55份，甲基丙烯磺酸钠5份，甲基丙烯酸15份，丙烯酰胺7份，聚合多元醇15份和过硫酸铵3份。
上述高分子合成水泥助磨剂，所述聚合多元醇由3份乙二醇、3份二乙二醇、2份三聚甘油和2份脂肪酸钠的液体混合物。
上述高分子合成水泥助磨剂的制备方法，在反应釜中按比例加入烯丙基聚醚、甲基丙烯磺酸钠和丙烯酰胺，水浴加热并搅拌，控制温度到70℃，直至完全溶解，然后按顺序依次滴加甲基丙烯酸和聚合多元醇和引发剂过硫酸铵，滴加时间控制在2～3小时内；滴加完毕，保温3小时，冷却至室温加入产物2倍重量的水稀释后得到产品。
本发明有益效果：
1、助磨剂分子在水泥颗粒上的吸附降低了颗粒表面能或引起近表面层晶体的错位迁移，产生点或者线的缺陷，从而降低颗粒的强度和硬度，促进裂纹的产生和扩展，提高粉磨效率。
2、本助磨剂通过调节矿料的流度学性质和颗粒的表面电性，降低矿料的黏度，促进颗粒的分散，从而提高矿料的可流动性，阻止颗粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附以及颗粒之间的团聚，优化水泥颗粒级配。
3、本高分子助磨剂能有效改善磨细工业废渣水化特性，降低水泥粉磨电耗，稳定水泥凝结硬化时间，提高水泥品质，显著加强工业废渣废物高效利用的特点。
本发明产品在水泥生产过程中可减少研磨体消耗，提高选粉机选粉效率，减少扬尘，提高废渣利用率，改善水泥的和易性和适应性，可获得良好的经济和社会效益，具体能提高水泥中工业废渣掺量6-8%，提高粉磨效率10-20%，提高水泥三天强度2-4MPa,二十八天强度3-6MPa，有良好的发展应用前景。
实验例1：
一、高分子助磨剂的制备
P1：按照本发明实施例1所述方法制备。
二、将上诉制备的助磨剂0.05%掺量掺入水泥熟料，炉渣掺入量见下表，试验小磨，共同粉磨30min，所得水泥的检验数据见下表1：
Figure 2012104434481100002DEST_PATH_IMAGE002
由表1可以看出，上述制备助磨剂只需加入0.05%即可大幅提高水泥3天强度和28天强度，而且在炉渣掺入量为30%时水泥的3天强度和28天强度也与不使用助磨剂时炉渣掺入量为22%的强度相当。
实验例2：
一、高分子助磨剂的制备
P2：按照本发明实施例2所述方法制备。
二、将上诉制备的助磨剂0.03%掺量掺入水泥熟料，炉渣掺入量见下表，试验小磨，共同粉磨30min，所得水泥的检验数据见下表2：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
由表2可以看出，上述制备助磨剂只需加入0.03%即可大幅提高水泥3天强度和28天强度，而且在炉渣掺入量为30%时水泥的3天强度和28天强度比不使用助磨剂时炉渣掺入量为22%时的强度要大。
具体实施方式
实施例1
1、原料准备：烯丙基聚醚55份，甲基丙烯磺酸钠5份，甲基丙烯酸15 份，丙烯酰胺7份和自备聚合多元醇15份及引发剂过硫酸铵3份。
2、聚合多元醇准备：将3份乙二醇、3份二乙二醇、2份三聚甘油和2份脂肪酸钠的液体混合所得混合液体即为混合多元醇。
3、连接好压力反应釜外接装置，在反应釜中按比例加入烯丙基聚醚、甲基丙烯磺酸钠和丙烯酰胺，水浴加热并搅拌，控制温度到70℃左右，直至完全溶解，然后按顺序依次滴加甲基丙烯酸和聚合多元醇和引发剂过硫酸铵，滴加时间控制在2～3小时内；滴加完毕，保温3小时，冷却至室温加入产物2倍重量的水稀释后得到产品P1。
实施例2
1、原料准备：烯丙基聚醚60份，甲基丙烯磺酸钠5份，甲基丙烯酸10 份，丙烯酰胺5份和自备聚合多元醇15份及引发剂过硫酸铵5份。
2、聚合多元醇准备：将3份乙二醇、3份二乙二醇、2份三聚甘油和2份脂肪酸钠的液体混合所得混合液体即为混合多元醇。
3、连接好压力反应釜外接装置，在反应釜中按比例加入烯丙基聚醚、甲基丙烯磺酸钠和丙烯酰胺，水浴加热并搅拌，控制温度到70℃左右，直至完全溶解，然后按顺序依次滴加甲基丙烯酸和聚合多元醇和引发剂过硫酸铵，滴加时间控制在2～3小时内；滴加完毕，保温3小时，冷却至室温加入产物2倍重量的水稀释后得到产品P2。
实施例3
1、原料准备：烯丙基聚醚50份，甲基丙烯磺酸钠10份，甲基丙烯酸10 份，丙烯酰胺6份和自备聚合多元醇10份及引发剂过硫酸铵4份。
2、聚合多元醇准备：将3份乙二醇、3份二乙二醇、2份三聚甘油和2份脂肪酸钠的液体混合所得混合液体即为混合多元醇。
3、连接好压力反应釜外接装置，在反应釜中按比例加入烯丙基聚醚、甲基丙烯磺酸钠和丙烯酰胺，水浴加热并搅拌，控制温度到70℃左右，直至完全溶解，然后按顺序依次滴加甲基丙烯酸和聚合多元醇和引发剂过硫酸铵，滴加时间控制在2～3小时内；滴加完毕，保温3小时，冷却至室温加入产物2倍重量的水稀释后得到产品P3。
本发明不受上述实施例的限制，可依据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。

Claims (4)

1.一种高分子合成水泥助磨剂，其特征是由以下重量比配的原料制成：烯丙基聚醚45-60份，甲基丙烯磺酸钠5-15份，甲基丙烯酸10-15份，丙烯酰胺2-8份，聚合多元醇10-15份和过硫酸铵2-8份。
2.按照权利要求1所述高分子合成水泥助磨剂，其特征在于：所述原料的最佳比例为烯丙基聚醚55份，甲基丙烯磺酸钠5份，甲基丙烯酸15份，丙烯酰胺7份，聚合多元醇15份和过硫酸铵3份。
3.按照权利要求1所述高分子合成水泥助磨剂，其特征在于：所述聚合多元醇由3份乙二醇、3份二乙二醇、2份三聚甘油和2份脂肪酸钠的液体混合物。
4.按照权利要求1-3任一项所述高分子合成水泥助磨剂的制备方法，其特征在于：在反应釜中按比例加入烯丙基聚醚、甲基丙烯磺酸钠和丙烯酰胺，水浴加热并搅拌，控制温度到70℃，直至完全溶解，然后按顺序依次滴加甲基丙烯酸和聚合多元醇和引发剂过硫酸铵，滴加时间控制在2～3小时内；滴加完毕，保温3小时，冷却至室温加入产物2倍重量的水稀释后得到产品。
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