CN109354433A - 一种液体水泥助磨剂及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液体水泥助磨剂及其制造方法，通过将各组分溶解在水中配制而成。以质量百分比计，包括高分子聚合物50～60％，对氨基苯磺酸1～5％，丙二醇5～10％，硝酸铵1～5％，其余为水。高分子聚合物是以丙酮为溶剂，由聚合单体、引发剂、链转移剂通过自由基聚合后减压蒸馏而成。本助磨剂具有显著的助磨效果，有效提高磨机产量，提高水泥比表面积，同时能够改善水泥。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂制备领域，具体地说是一种液体水泥助磨剂及其制造方法。
背景技术
水泥粉磨是一个高能耗，低效率的过程，其中75％以上的能量被浪费掉，所以节能减排，发展低碳经济是水泥行业迫切要解决的问题。为降低能耗，提高粉磨效率，人们通常采取以下两个方面的措施：一，改善粉磨设备和粉磨工艺以最大限度的利用机械能；二，在水泥粉磨过程中加入水泥助磨剂来提高粉磨效率。其中第二种措施是当前水泥生产领域的研究重点。在欧美，日本等发达国家，助磨剂的使用已经相当普遍，而我们还处于刚刚起步的阶段。究其原因，我国助磨剂的配方中大多由有机醇胺，无机盐等成分构成，甚至有的厂家在生产助磨剂过程中大量使用工业副产物。这些助磨剂在使用过程的不足逐渐显现出来，如氯盐给水泥和混凝土的耐久性带来很大的安全隐患；助磨剂质量不稳定，掺量大，从而导致水泥质量波动等。
发明内容
1、本发明的目的就是要提供一种液体水泥助磨剂及其制造方法，以解决现有助磨剂质量不稳定，掺量大的问题，本发明采用如下技术方案：
2、本发明是这样实现的：一种液体水泥助磨剂及其制造方法，包括以下组分，以质量百分比计：
(1)高分子聚合物45～55％；
(2)对氨基苯磺酸5％；
(3)丙二醇11％；
(4)硝酸铵5％；
(5)水25～45％；
其中，所述高分子聚合物包括以下组分，以质量百分比计：
聚合单体：26～30％，由苯乙烯、烯丙基聚醚、丙烯酸乙酯按质量比0.8～1.2:8～12:2～4组成：
作为引发剂的偶氮二异丁腈：0.3～1.0％，
作为链转移剂的正十二硫醇：0.2～0.8％，
丙酮：69～73％；
所述高分子聚合物制备方法如下：取丙酮于四口烧瓶中，分别加入引发剂、链转移剂，开动搅拌，升温至55～65℃回流，3～8分钟后加入聚合单体；控制温度在55～65℃，反应3～5小时，反应完全后，控制温度在55～65℃，通过减压蒸馏除去丙酮，得到高分子聚合物
2、根据权利要求1所述的水泥助磨剂，其特征在于，所述的烯丙基聚醚的结构式为：
CH2＝CHCH2O(CH2CH2O)nH其中，n为20～30的自然数。
本发明的有益效果：
1、本发明开发了一种新型水性高分子材料作为水泥助磨剂的主要组成成分，经试验证明，使用含有本发明中水性高分子的水泥助磨剂,台时产量可以提高20％左右，同时水泥的比表面积显著提高，水泥颗粒级配得到改善。
2：本发明开发的水泥助磨剂，经试验证明具有激发水泥强度的作用，水泥28天强度能提高8％左右。
3、掺入量低，仅为水泥用量的0.02-0.03％
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步的解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
实施例1
一种液体水泥助磨剂及其制造方法，包括以下组分，按质量百分比计：
高分子聚合物：50％
对氨基苯磺酸：5％
丙二醇：11％
硝酸铵：5％
水：40％
该水泥助磨剂的制备过程如下：
在搅拌状态下，依次向水中加入对氨苯磺酸、丙二醇、硝酸铵，至完全溶解后加入高分子聚合物，搅拌至完全溶解高分子聚合物的制备方法如下，以质量百分比计：
取71.2％的丙酮于四口烧瓶中，然后分别加入0.5％偶氮二异丁腈、0.3％正十二硫醇，开动搅拌，升温至60℃回流，5分钟后加入2％苯乙烯、20％烯丙基醚(n＝25)、6％丙烯酸乙酯单体；控制温度在60±1℃，反应3.5小时。反应完全后，控制温度在60±1℃，通过减压蒸馏除去丙酮，得到高分子聚合物。
实施例2
一种液体水泥助磨剂及其制造方法，包括以下组分，按质量百分比计：
高分子聚合物：50％
对氨基苯磺酸：3％
丙二醇：10％
硝酸铵：4％
水：33％
该水泥助磨剂的制备过程如下：
在搅拌状态下，依次向水中加入对氨苯磺酸、丙二醇、硝酸铵，至完全溶解后加入高分子聚合物，搅拌至完全溶解。
高分子聚合物的制备方法如下，以质量百分比计：
取69.1％丙酮于四口烧瓶中，然后分别加入0.6％偶氮二异丁腈、0.3％正十二硫醇，开动搅拌，升温至58℃回流，5分钟后加入2％苯乙烯、22％烯丙基醚(n＝28)、6％丙烯酸乙酯单体；控制温度在59±1℃，反应4小时。反应完全后，控制温度在59±1℃，通过减压蒸馏除去丙酮，得到高分子聚合物。
实施例3
一种液体水泥助磨剂及其制造方法，包括以下组分，按质量百分比计：
高分子聚合物：60％
对氨基苯磺酸：5％
丙二醇：5％
硝酸铵：1％
水：29％
该水泥助磨剂的制备过程如下：
在搅拌状态下，依次向水中加入对氨苯磺酸、丙二醇、硝酸铵，至完全溶解后加入高分子聚合物，搅拌至完全溶解。
高分子聚合物的制备方法如下，以质量百分比计：
取69％丙酮于四口烧瓶中，然后分别加入0.8％偶氮二异丁腈、0.2％正十二硫醇，开动搅拌，升温至58℃回流，5分钟后加入2.2％苯乙烯、23.8％烯丙基醚(n＝28)、4％丙烯酸乙酯单体；控制温度在58±1℃，反应5小时。反应完全后，控制温度在58±1℃，通过减压蒸馏除去丙酮，得到高分子聚合物。
实施例4
一种液体水泥助磨剂及其制造方法，包括以下组分，按质量百分比计：
高分子聚合物：55％
对氨基苯磺酸：1％
丙二醇：5％
硝酸铵：5％
水：34％
该水泥助磨剂的制备过程如下：
在搅拌状态下，依次向水中加入对氨基苯磺酸、丙二醇、硝酸铵，至完全溶解后加入高分子聚合物，搅拌至完全溶解。高分子聚合物的制备方法如下，以质量百分比计：
取71.68％丙酮于四口烧瓶中，然后分别加入0.3％偶氮二异丁腈、0.5％正十二硫醇，开动搅拌，升温至55℃回流，8分钟后加入1.92％苯乙烯、19.2％烯丙基醚(n＝20)、6.4％丙烯酸乙酯单体；控制温度在56±1℃，反应5小时。反应完全后，控制温度在56±1℃，通过减压蒸馏除去丙酮，得到高分子聚合物。
实施例5
一种液体水泥助磨剂及其制造方法，包括以下组分，按质量百分比计：
高分子聚合物：55％
对氨基苯磺酸：3％
丙二醇：8％
硝酸铵：3％
水：31％
该水泥助磨剂的制备过程如下：
在搅拌状态下，依次向水中加入对氨基苯磺酸、丙二醇、硝酸铵，至完全溶解后加入高分子聚合物，搅拌至完全溶解。高分子聚合物的制备方法如下，以质量百分比计：取71.2％丙酮于四口烧瓶中，然后分别加入1％偶氮二异丁腈、0.8％正十二硫醇，开动搅拌，升温至65℃回流，3分钟后加入2％苯乙烯、20％烯丙基醚(n＝30)、5％丙烯酸乙酯单体；控制温度在64±1℃，反应3小时。反应完全后，控制温度在64±1℃，通过减压蒸馏除去丙酮，得到高分子聚合物。
助磨效果对比试验采用实施例1-3制备得到的助磨剂及市售助磨剂(型号：GA-100)掺入水泥粉磨过程中，对各助磨剂进行测试，所用水泥材料配比见表1，测试结果见表2。
表1水泥材料配比
| 名称 | 熟料 | 二水石膏 | 粉煤灰(Ⅱ级) | 石子 |
| 比例(重量比％) | 75 | 5 | 15 | 5 |
表2助磨剂测试结果
Claims (2)
1.一种液体水泥助磨剂及其制造方法，其特征在于，包括以下组分，以质量百分比计：
高分子聚合物50～60％，
对氨基苯磺酸1～5％，
丙二醇5～10％，
硝酸铵1～5％，
水20～43％；
其中，所述高分子聚合物包括以下组分，以质量百分比计：
聚合单体：26～30％，由苯乙烯、烯丙基聚醚、丙烯酸乙酯按质量比0.8～1.2:8～12:2～4组成作为引发剂的偶氮二异丁腈：0.3～1.0％，
作为链转移剂的正十二硫醇：0.2～0.8％，
丙酮：69～73％；
所述高分子聚合物制备方法如下：取丙酮于四口烧瓶中，分别加入引发剂、链转移剂，开动搅拌，升温至55～65℃回流，3～8分钟后加入聚合单体；控制温度在55～65℃，反应3～5小时，反应完全后，控制温度在55～65℃，通过减压蒸馏除去丙酮，得到所述高分子聚合物。
2.根据权利要求1所述的水泥助磨剂，其特征在于，所述的烯丙基聚醚的结构式为：
CH2＝CHCH2O(CH2CH2O)nH其中，n为20～30的自然数。
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| CN102964082A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-03-13 | 贵州环海澳蕾建材科技有限公司 | 一种高分子合成水泥助磨剂 |
| CN103265223A (zh) * | 2013-06-03 | 2013-08-28 | 东南大学 | 一种水泥助磨剂 |
| CN108751770A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-06 | 湖南辰砾新材料有限公司 | 一种水泥助磨剂及其制备方法 |
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2018
- 2018-11-14 CN CN201811355679.0A patent/CN109354433A/zh active Pending
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