CN108117625A - 一种用于水泥的助磨剂制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于水泥的助磨剂制备方法，涉及水泥助磨剂生产加工技术领域，以烯丙基聚氧乙烯醚、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、去离子水、丙烯酸、引发剂为过硫酸铵、三异丙醇胺、NaOH水溶液为原料，通过化学改性合成一种高分子水泥助磨剂。本发明用于水泥的助磨剂制备方法，制备的水泥助磨剂成本低、性能好、综合效益高，通过化学改性提高其对水泥熟料和混合材料的助磨增强性能，具有广阔的应用前景。

Description

一种用于水泥的助磨剂制备方法
技术领域
本发明涉及水泥助磨剂生产加工技术领域，具体涉及一种用于水泥的助磨剂制备方法。
背景技术
水泥生产过程中，粉磨工艺的电耗大，且能量利用率低。在不改变粉磨工艺的前提下，添加水泥助磨剂可以起到节能降耗、降低成本的作用，水泥助磨剂在水泥产业中具有重要地位，水泥助磨剂作为可有效缩短粉磨时间、改善水泥性能、节能减排，已成为公认的重要水泥添加剂。
水泥助磨剂是在水泥熟料粉磨过程中向系统内添加化学药剂的总称。它们主要由一些表面活性剂组成，在物料粉磨过程中，水泥助磨剂吸附于固体颗粒表面，削弱固体表面静电斥力，降低固体粉磨表面能，减弱细小颗粒积聚的趋势，从而达到提高粉磨效率、增加台时产量、降低粉磨电耗的效果。随着水泥需求总量的加大，水泥助磨剂的应用越来越广泛。醇胺系水泥助磨剂的应用较为广泛，应用性能也普遍得到市场认可，但由于该系列产品来自于化石原料，成本随着原油价格的上涨而越来越高。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明为了克服上述醇胺系水泥助磨剂成本高的缺陷问题，提出了一种用于水泥的助磨剂制备方法，本发明以烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水、丙烯酸、引发剂为过硫酸铵、三异丙醇胺、NaOH水溶液为原料，通过，通过化学改性合成一种成本低、性能好、综合效益高高分子水泥助磨剂。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于水泥的助磨剂制备方法，包括以下步骤：
S1、选取烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水，将烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水加入反应釜中，反应釜温度控制在50-60℃；
S2、选取丙烯酸、去离子水，制成丙烯酸稀释成60wt％的溶液；
S3、选取引发剂、去离子水，制成引发剂稀释成5wt％的溶液；
S4、将步骤S2制成的丙烯酸溶液加入到反应釜中，调节温度在70-80℃，反应3-5小时；
S5、向反应釜加入三异丙醇胺和步骤S3制成的引发剂溶液，保持温度在60-70℃，反应2-4小时；
S6、反应釜冷却至室温后，用碱溶液中和至中性溶液，制备出水泥助磨剂。
进一步地，所述步骤S1烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸摩尔比为1:1。
进一步地，所述步骤S2引发剂为过硫酸铵。
进一步地，所述步骤S6加入碱溶液为NaOH水溶液。
进一步地，所述NaOH水溶液为30wt％的NaOH水溶液。
进一步地，所述步骤S6用碱溶液中和至中性溶液的PH为7.0。
(三)有益效果
本发明的有益效果：一种用于水泥的助磨剂制备方法，以烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水、丙烯酸、引发剂为过硫酸铵、三异丙醇胺、NaOH水溶液为原料，通过化学改性合成一种高分子水泥助磨剂；本发明制备的水泥助磨剂成本低、性能好、综合效益高，通过化学改性提高其对水泥熟料和混合材料的助磨增强性能，具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明制备方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。
结合图1，一种用于水泥的助磨剂制备方法，包括以下步骤：
S1、选取烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水，将烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水加入反应釜中，反应釜温度控制在50-60℃；烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸摩尔比为1:1；
S2、选取丙烯酸、去离子水，制成丙烯酸稀释成60wt％的溶液；
S3、选取引发剂、去离子水，制成引发剂稀释成5wt％的溶液；引发剂为过硫酸铵；
S4、将步骤S2制成的丙烯酸溶液加入到反应釜中，调节温度在70-80℃，反应3-5小时；
S5、向反应釜加入三异丙醇胺和步骤S3制成的引发剂溶液，保持温度在60-70℃，反应2-4小时；
S6、反应釜冷却至室温后，用碱溶液中和至中性溶液，制备出水泥助磨剂；碱溶液为NaOH水溶液，NaOH水溶液最好为30wt％的NaOH水溶液；用碱溶液中和至中性溶液的PH为7.0。
实施例1：
一种用于水泥的助磨剂制备方法，包括以下步骤：
S1、选取烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水，将1mol烯丙基聚氧乙烯醚、1mol 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1L去离子水加入反应釜中，反应釜温度控制在50℃；
S2、选取1.8mol丙烯酸、去离子水，制成丙烯酸稀释成60wt％的溶液；
S3、选取0.008mol引发剂过硫酸铵、去离子水，制成引发剂稀释成5wt％的溶液；
S4、将步骤S2制成的丙烯酸溶液加入到反应釜中，调节温度在70℃，反应5小时；
S5、向反应釜加入0.18mol三异丙醇胺和步骤S3制成的引发剂过硫酸铵溶液，保持温度在60℃，反应4小时；
S6、反应釜冷却至室温后，用30wt％的NaOH水溶液中和至中性溶液，中性溶液的PH为7.0，制备出水泥助磨剂。
实施例2：
一种用于水泥的助磨剂制备方法，包括以下步骤：
S1、选取烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水，将1mol烯丙基聚氧乙烯醚、1mol 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1L去离子水加入反应釜中，反应釜温度控制在60℃；
S2、选取2.4mol丙烯酸、去离子水，制成丙烯酸稀释成60wt％的溶液；
S3、选取0.012mol引发剂过硫酸铵、去离子水，制成引发剂稀释成5wt％的溶液；
S4、将步骤S2制成的丙烯酸溶液加入到反应釜中，调节温度在80℃，反应3小时；
S5、向反应釜加入0.24mol三异丙醇胺和步骤S3制成的引发剂过硫酸铵溶液，保持温度在70℃，反应2小时；
S6、反应釜冷却至室温后，用30wt％的NaOH水溶液中和至中性溶液，中性溶液的PH为7.0，制备出水泥助磨剂。
实施例3：
一种用于水泥的助磨剂制备方法，包括以下步骤：
S1、选取烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水，将1mol烯丙基聚氧乙烯醚、1mol 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1L去离子水加入反应釜中，反应釜温度控制在55℃；
S2、选取2mol丙烯酸、去离子水，制成丙烯酸稀释成60wt％的溶液；
S3、选取0.01mol引发剂过硫酸铵、去离子水，制成引发剂稀释成5wt％的溶液；
S4、将步骤S2制成的丙烯酸溶液加入到反应釜中，调节温度在75℃，反应4小时；
S5、向反应釜加入0.2mol三异丙醇胺和步骤S3制成的引发剂过硫酸铵溶液，保持温度在65℃，反应3小时；
S6、反应釜冷却至室温后，用30wt％的NaOH水溶液中和至中性溶液，中性溶液的PH为7.0，制备出水泥助磨剂。
将上述实施例得到的水泥助磨剂加入到水泥胶砂中进行抗折强度、抗压强度试验，试验结果如下表1。通过测试数据可以得出，采用本发明制备出的高分子水泥助磨剂能很好地诱导水泥水化反应，从而显著提高水泥胶砂材料的强度。
表1：水泥胶砂强度测试结果
综上所述，本发明实施例用于水泥的助磨剂制备方法，以烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水、丙烯酸、引发剂为过硫酸铵、三异丙醇胺、NaOH水溶液为原料，通过化学改性合成一种高分子水泥助磨剂；本发明制备的水泥助磨剂成本低、性能好、综合效益高，通过化学改性提高其对水泥熟料和混合材料的助磨增强性能，具有广阔的应用前景。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种用于水泥的助磨剂制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、选取烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水，将烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水加入反应釜中，反应釜温度控制在50-60℃；
S2、选取丙烯酸、去离子水，制成丙烯酸稀释成60wt％的溶液；
S3、选取引发剂、去离子水，制成引发剂稀释成5wt％的溶液；
S4、将步骤S2制成的丙烯酸溶液加入到反应釜中，调节温度在70-80℃，反应3-5小时；
S5、向反应釜加入三异丙醇胺和步骤S3制成的引发剂溶液，保持温度在60-70℃，反应2-4小时；
S6、反应釜冷却至室温后，用碱溶液中和至中性溶液，制备出水泥助磨剂。
2.如权利要求1所述的一种用于水泥的助磨剂制备方法，其特征在于：所述步骤S1烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸摩尔比为1:1。
3.如权利要求1所述的一种用于水泥的助磨剂制备方法，其特征在于：所述步骤S2引发剂为过硫酸铵。
4.如权利要求3所述的一种用于水泥的助磨剂制备方法，其特征在于：所述步骤S6加入碱溶液为NaOH水溶液。
5.如权利要求4所述的一种用于水泥的助磨剂制备方法，其特征在于：所述NaOH水溶液为30wt％的NaOH水溶液。
6.如权利要求1所述的一种用于水泥的助磨剂制备方法，其特征在于：所述步骤S6用碱溶液中和至中性溶液的PH为7.0。
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