CN104844032A - 一种长保质期缓凝助磨剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长保质期缓凝助磨剂及其制备方法，依据本发明在助磨剂中掺入一定量的杀菌剂后，可以大大提高助磨剂的保质期，且助磨剂通常的有利作用并没有因此消减。

Description

一种长保质期缓凝助磨剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种缓凝助磨剂以及制备该缓凝助磨剂的方法。

背景技术

水泥制备流程中的一个关键工序是水泥熟料的研磨（又称粉磨），以获得水泥细粉。由于水泥熟料硬度比较大，助磨剂的存在有助于降低水泥硬度对研磨的影响，从而能够大大减少研磨时间，并降低能耗。

水泥助磨剂是一种化学外加剂，在水泥粉磨过程中只需要掺入较少的量即可改善粉磨效果，使水泥细度更好。虽然使用量较少，但对水泥的生产效率和质量有非常大的影响，因此，对助磨剂的改进一直在持续。

其中缓凝型助磨剂全称缓凝型水泥助磨剂，所谓缓凝简而言之即凝结时间相对比较长，从而使新拌的混凝土在比较长的时间内保持可塑性，从而有利于提高施工质量，并能够有效抑制水化反应，从而能够防止混凝土早期的温度裂缝的出现。

随着缓凝型助磨剂向高效低掺方向发展,磨制同样多的水泥所需要掺入的助磨剂量减少，但增长了助磨剂的使用周期,因而对缓凝型助磨剂在夏季炎热条件下的保质期提出了更加严格的要求，所以延长其保质期显得尤为重要。

因缓凝型助磨剂使用是针对公路路基等特定的工程或单个工程，对用量和时间都有很多不确定因素，而现在市场上普遍使用的缓凝型助磨剂的保质期不长，导致长时间不用的缓凝型助磨剂不同的效果损失或者完全失效变质。从长远来看长保质期缓凝助磨剂节约了成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种长保质期缓凝助磨剂，以有效的延长助磨剂的保质期，同时，本发明还提供了制备该长保质期缓凝助磨剂的方法。

本发明采用以下技术方案：

依据本发明的一个方面，一种长保质期缓凝助磨剂，其包括杀菌剂，且杀菌剂占该助磨剂的质量百分比为0.03~0.2%。

上述长保质期缓凝助磨剂，在优选的实施例中，所述杀菌剂为无机杀菌剂。

一种偶然的发现，具有显著的效果，所述无机杀菌剂为脱氢乙酸钠。

在具体的实施方式中，所述脱氢乙酸钠占助磨剂的质量百分比为0.03~0.1%。

优选的助磨剂组分，所述助磨剂进一步包括以下按质量百分比的组分：

二乙醇甲异丙烯胺：9~15%；

糖蜜：4~6%；

柠檬酸钠：20~50%；

六偏磷酸钠：2~4%；

水：余量。

依据本发明的另一个方面，一种长保质期缓凝助磨剂的制备方法，在助磨剂组分混合过程中加入杀菌剂，并以进一步搅拌，过滤。

上述长保质期缓凝助磨剂的制备方法，在一些实施例中，按照配方比例，除水外，将组分分成第一部分和在水中溶解速度快于第一部分的第二部分；

先对第一部分进行溶解，制成溶液；再对第二部分进行溶解，并在溶解过程中加入第一部分溶解后形成的溶液。

优选地，在第二部分加入第一部分后，搅拌时间不少于10min。

优选地，所述助磨剂包括以下按质量百分比的组分：

脱氢乙酸钠：0.03~0.1%；

二乙醇甲异丙烯胺：9~15%；

糖蜜：4~6%；

柠檬酸钠：20~50%；

六偏磷酸钠：2~4%；

水：余量；

其中，六偏磷酸钠属于第一部分，余者除水外属于第二部分；

进而，在制备过程中，首先配置质量百分比为3%的六偏磷酸钠溶液；

然后按照配方比例边搅拌边把柠檬酸钠、氯化钠加入到预定量的水中，再加入糖蜜、乙二醇单异丙醇胺和脱氢乙酸钠，最后加入3%的六偏磷酸钠溶液，搅拌后过筛。

意想不到的发现，当掺入一定量的杀菌剂后，可以大大提高助磨剂的保质期，且助磨剂通常的有利作用并没有因此消减。

附图说明

图1为依据较佳实施例的助磨剂凝结时间曲线图。

图2为依据较佳实施例的助磨剂抗压强度曲线图。

图3为依据较佳实施例的助磨剂抗折强度曲线图。

具体实施方式

杀菌剂又称杀生剂、杀菌灭藻剂、杀微生物剂等，通常是指能有效地控制或杀死水系统中的微生物——细菌、真菌和藻类的化学制剂。

一般而言，杀菌剂是用来防止植物病害和水循环系统杀菌抑菌的一种经济有效的方法。

其中，防止植物病害的一般称为农业杀菌剂，应用于水循环系统的一般称为工业杀菌剂，本发明优选工业杀菌剂。其中工业杀菌剂在一些应用中又称为工业杀菌防腐剂。

在一些应用中，工业杀菌剂和农业杀菌剂在杀菌和抑菌方面的基本机理是一致的，因而，在本发明中两种杀菌剂都可以使用。

本发明中优选自身保质期长的杀菌剂。

在本发明中自身保质期更多的表现在例如助磨剂密封保存的一般状态，是助磨剂保存的常见方式，在此条件下的自身保质期。

此外，杀菌剂在混合料，或者说助磨剂中的状态应相对稳定，不与其他组分反应而失效，相对而言，工业杀菌剂更具有可选性。

此外，杀菌剂中有一种是具有强氧化能力的杀菌剂，应尽可能排除，以避免强氧化作用对助磨剂其他组分的影响，例如氯气、二氧化氯、臭氧、过氧化物。

此外，杀菌剂中自身有毒副作用的杀菌剂应尽可能排除使用，例如有机磷类杀菌剂、砷杀菌剂。

通过实验，意想不到的发现是，当掺入一定量的杀菌剂后，可以大大提高助磨剂的保质期，且助磨剂通常的有利作用并没有被抑制或者消减。

应当理解，基于此表述，本领域的技术人员应当理解，杀菌剂不应当与助磨剂的常规组分产生反应，从而影响助磨剂的有利效果。由此，本领域的技术人员在预定的助磨剂组分条件下，对杀菌剂有明确的选择方向。

应当理解，对于保质期的延长应控制在合理的区间内，过长的保质期并无实际意义，例如涉及配好的助磨剂的保存与新配助磨剂在整体成本控制的平衡问题。

因此，在优选的实施例中，保质期控制在五个月是最优的选择，于此，本领域的技术人员可以控制杀菌剂在助磨剂中的比重。

同时应当理解，如果采用自然时效进行助磨剂中杀菌剂比重的选择无疑会耗费大量的人力物力，并需要有足够的时间周期作为支持，因而，在杀菌剂的选择和实验上，需要付出巨大的创造性劳动，从而选择合适的杀菌剂，降低前期的投资。

助磨剂中有机成分常用的例如糖蜜、二乙醇单异丙醇胺，杀菌剂优选无机杀菌剂。无机杀菌剂是一类发展比较早的杀菌剂，在杀菌剂发展史上具有比较重要的地位，且其整体成本相对比较低。

关于杀菌剂的选择，最好选择广谱杀菌剂。

优选地，关于杀菌剂，优选脱氢乙酸钠。脱氢乙酸钠是一种白色或近白色结晶性粉末，无毒、无臭，因而应用于助磨剂中不会有毒副作用，且无臭，对操作人员友好性比较好。

且脱氢乙酸钠易溶于水，利于制备缓凝型助磨剂。其水溶液在120℃下不发生变化，于120℃加热2小时仍保持稳定呈中性或微碱性。耐光、耐热性好，自身具有良好的稳定性。

一般而言，脱氢乙酸钠主要使用食品保鲜，属于食品防腐保鲜剂。

脱氢乙酸钠盐具有广谱的抗菌能力，对霉菌和酵母的抗菌能力尤强，是发明人在助磨剂方案中所选择杀菌剂中使用效果最好的一种。

优选地，所述脱氢乙酸钠占助磨剂的质量百分比为0.03~0.1%，其用量选择除了储存条件下的要求外，还可以充分考虑适用地域的、时令等自然条件。

常用的算哪的用量一般为0.03%~0.05%。

一种优选的缓凝型助磨剂，其组分安装质量百分比为：

脱氢乙酸钠：0.03%~0.1%；

乙二醇单异丙醇胺：9%~15%；

糖蜜：4%~6%；

柠檬酸钠：20%~50%；

六偏磷酸钠：2%~4%；以及

余量的水。

下面以一个对比例和三个实施例进行对比：

按照表1的组分配制长保质期缓凝型水泥助磨剂产品：

表1

其中实施例1表示不添加助磨剂的情形，以作为对比的基础。

将实施例2-4制备的长保质期缓凝水泥助磨剂产品2-4，采用混合材进行密封保护，每月采用水泥小磨进行粉磨对比试验，其中混合材配比为：将实施例熟料59%、天然石膏6%、石灰石15%、粉煤灰12%、有色金属灰渣8%。试验结果如表2、图1、图2和图3所示：

表2

从表2和附图1-3可以看出，在使用了本实施例的助磨剂之后，其保质期有成倍数的提高，由原来的两个月可以延长到5个月，从而避免了因为工程原因超过两个月不用失效的可能性。

此外，应用上述实施例的助磨剂，掺量低：选用的缓凝成分缓凝效果更佳优良，掺入到水泥中的量更少，节约了成本，例如材料成本和运输成本。

另外，应用上述是实例的助磨剂能够提产：在同配合比条件下，掺加本助磨剂，可使得水泥产量提高10-20%以上，在同台产条件下，掺加本助磨剂可以降低电耗。

制备方法：

取置两个反应釜，其中一个作为预溶釜，另一个作为最后搅拌所使用的反应釜。

在助磨剂的组分中，有些组分属于水溶性好的组分，有些属于水溶性不好的组分，对其进行分类处理，以提高整体的效率。

首先，在第一预溶釜中注入水，边搅拌边加入六偏磷酸钠，搅拌30分钟，配置成质量百分比为3%的六偏磷酸钠溶液。

然后，按照配方比例在第二个反应釜中边搅拌便把柠檬酸钠和氯化钠加入到余量水中，再加入糖蜜、二乙醇单异丙醇胺和脱氢乙酸钠，然后在第二反应釜中加入前一步骤制得的质量百分比为3%的六偏磷酸钠溶液，搅拌15min。

再经过不锈钢筛过滤杂质后，即得到长保质期缓凝助磨剂。

如图1-3所示，图中组分与保质期等性能参数都有明确的指引性，基于性能-参数的指引，据此能够覆盖足够多的实施例，据此所产生的实施例也应当落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种长保质期缓凝助磨剂，其特征在于，其包括杀菌剂，且杀菌剂占该助磨剂的质量百分比为0.03~0.2%。

2.根据权利要求1所述的长保质期缓凝助磨剂，其特征在于，所述杀菌剂为无机杀菌剂。

3.根据权利要求2所述的长保质期缓凝助磨剂，其特征在于，所述无机杀菌剂为脱氢乙酸钠。

4.根据权利要求3所述的长保质期缓凝助磨剂，其特征在于，所述脱氢乙酸钠占助磨剂的质量百分比为0.03~0.1%。

5.根据权利要求4所述的长保质期缓凝助磨剂，其特征在于，所述助磨剂进一步包括以下按质量百分比的组分：

二乙醇甲异丙烯胺：9~15%；

糖蜜：4~6%；

柠檬酸钠：20~50%；

六偏磷酸钠：2~4%；

水：余量。

6.一种长保质期缓凝助磨剂的制备方法，其特征在于，在助磨剂组分混合过程中加入杀菌剂，并以进一步搅拌，过滤。

7.根据权利要求1所述的长保质期缓凝助磨剂的制备方法，其特征在于，按照配方比例，除水外，将组分分成第一部分和在水中溶解速度快于第一部分的第二部分；

先对第一部分进行溶解，制成溶液；再对第二部分进行溶解，并在溶解过程中加入第一部分溶解后形成的溶液。

8.根据权利要求7所述的长保质期缓凝助磨剂的制备方法，其特征在于，在第二部分加入第一部分后，搅拌时间不少于10min。

9.根据权利要求8所述的长保质期缓凝助磨剂的制备方法，其特征在于，所述助磨剂包括以下按质量百分比的组分：

脱氢乙酸钠：0.03~0.1%；

二乙醇甲异丙烯胺：9~15%；

糖蜜：4~6%；

柠檬酸钠：20~50%；

六偏磷酸钠：2~4%；

水：余量；

其中，六偏磷酸钠属于第一部分，余者除水外属于第二部分；

进而，在制备过程中，首先配置质量百分比为3%的六偏磷酸钠溶液；

然后按照配方比例边搅拌边把柠檬酸钠、氯化钠加入到预定量的水中，再加入糖蜜、乙二醇单异丙醇胺和脱氢乙酸钠，最后加入3%的六偏磷酸钠溶液，搅拌后过筛。