CN111018390A - 绿色助磨剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水泥添加剂的技术领域，涉及一种绿色助磨剂，其包括以下质量份数的组分：多元醇10‑25份；三异丙醇胺10‑15份；改性三乙醇胺8‑13份；糖浆5‑10份；脂肪酸钠3‑5份；达沙替尼1‑2份；N，N‑二甲基丁胺0.5‑1份；改性三乙醇胺的制备方法为：将丙烯酸与三乙醇胺以质量份数比为1:1‑3的比例混合，加热至125‑140℃，保温反应5‑7h。本发明具有有利于增强水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度增强的效果。
Description
技术领域
本发明涉及水泥添加剂的技术领域，尤其是涉及一种绿色助磨剂及其制备方法。
背景技术
目前，在水泥生产中，为了提高粉磨效率，降低磨机功耗，改善水泥质量，在粉磨过程中通常需要添加少量的助磨剂以降低粉磨过程中的物料表面能、消除物料微粉颗粒之间的静电、改善磨内的物料的流动性，从而提高粉磨效率、改善水泥颗粒级配。
现有的助磨剂一般由三乙醇胺和各种氯盐、尿素等复配而成。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：三乙醇胺能够快速提高水泥的早期强度，但是容易使得水泥的后期强度有所下降，氯盐中的氯离子还容易使得水泥在使用中容易造成钢筋的侵蚀，甚至容易对建筑物的寿命产生影响，因此，仍有改进的空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种绿色助磨剂。
本发明的目的之二是提供一种绿色助磨剂的制备方法。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种绿色助磨剂，包括以下质量份数的组分：
多元醇10-25份；
三异丙醇胺10-15份；
改性三乙醇胺8-13份；
糖浆5-10份；
脂肪酸钠3-5份；
达沙替尼1-2份；
N，N-二甲基丁胺0.5-1份；
所述改性三乙醇胺的制备方法为：将丙烯酸与三乙醇胺以质量份数比为1:1-3的比例混合，加热至125-140℃，保温反应5-7h。
通过采用上述技术方案，通过采用丙烯酸改性三异醇胺，有利于更好地提高三乙醇胺的性能，有利于更好地提高水泥的早期强度的同时使得三乙醇胺更加不容易对水泥的晚期强度造成影响，从而有利于更好地提高水泥的晚期强度。
通过采用达沙替尼以及N，N-二甲基丁胺与改性三乙醇胺的复配使用，有利于更好地提高制备所得的助磨剂的助磨效果，同时，还有利于更好地提高水泥的抗折强度以及抗压强度，使得水泥的晚期强度更强。
用于制备助磨剂的组分均无毒无害，不容易对环境以及人体健康造成影响，从而有利于更好地提高助磨剂的绿色环保性能；同时，助磨剂中不含有氯离子，不容易对建筑物造成影响。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括以下质量份数的组分：
对甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.1-0.5份。
通过采用上述技术方案，通过加入对甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯，有利于更好地促进达沙替尼以及N，N-二甲基丁胺与改性三乙醇胺的互相协同配合，从而有利于更好地增强助磨剂的助磨效果，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括以下质量份数的组分：
绿原酸甲酯1-2份。
通过采用上述技术方案，通过加入绿原酸甲酯与对甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯互相协同配合，有利于更好地促进达沙替尼以及N，N-二甲基丁胺与改性三乙醇胺的互相协同配合，从而有利于更好地增强助磨剂的助磨效果，同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述多元醇包括以下质量份数的组分：
乙二醇8-10份；
丙三醇7-13份。
通过采用上述技术方案，通过采用乙二醇与丙三醇互相协同配合以形成多元醇，有利于多元醇更好地与其他组分互相协同配合，从而有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，使得水泥的筛余量更小，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述多元醇包括以下质量份数的组分：
乙二醇8份；
丙三醇12份。
通过采用上述技术方案，通过控制乙二醇与丙三醇的混合比例，有利于多元醇更好地与其他组分互相协同配合，从而有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，使得水泥的筛余量更小，同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述糖浆包括以下质量份数的组分：
玉米糖浆3-5份；
葡萄糖浆1-2份；
蔗糖浆2-3份。
通过采用上述技术方案，通过采用玉米糖浆、葡萄糖糖浆以及蔗糖糖浆互相协同配合以形成糖浆，有利于糖浆更好地与其他组分互相协同配合，从而有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述糖浆包括以下质量份数的组分：
玉米糖浆4份；
葡萄糖浆2份；
蔗糖浆2份。
通过采用上述技术方案，通过控制玉米糖浆、葡萄糖浆以及蔗糖浆的特定混合比例，有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，使得粉磨效率更高，从而使得水泥中的骨料更容易被破碎，有利于更好地降低水泥的筛余量；同时，还有利于更好地增强水泥的晚期强度，使得水泥抗压强度以及抗折强度更高。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述脂肪酸钠包括以下质量份数的组分：
硬脂酸钠2-3份；
木质素磺酸钠1-2份。
通过采用上述技术方案，通过采用硬脂酸钠与木质素磺酸钠互相协同配合以形成脂肪酸钠，有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，使得水泥的筛余量更小，同时，还有利于更好地增强水泥的抗压强度以及抗折强度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述脂肪酸钠包括以下质量份数的组分：
硬脂酸钠3份；
木质素磺酸钠2份。
通过采用上述技术方案，通过控制硬脂酸钠与木质素磺酸钠的特定混合比例，有利于硬脂酸钠与木质素磺酸钠更好地互相协同配合，从而有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，使得水泥骨料的研磨效率更高，有利于更好地减小水泥的筛余量；同时，还有利于更好地增强水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种绿色助磨剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备改性三乙醇胺；
S2、在反应容器中加入多元醇、三异丙醇胺以及改性三乙醇胺，搅拌混合均匀，形成预混合物；
S3、将绿色助磨剂的剩余组分加入至预混合物中，搅拌混合均匀，即得绿色助磨剂。
通过采用上述技术方案，通过先混合多元醇、三异丙醇胺以及改性三乙醇胺，再混合剩余组分，有利于各组分更好地互相协同配合，从而有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，使得水泥骨料的研磨效率更高，有利于更好地减小水泥的筛余量；同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，有利于更好地增强抗压强度以及抗折强度。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过采用丙烯酸改性三异醇胺，有利于更好地提高水泥的早期强度的同时使得三乙醇胺更加不容易对水泥的晚期强度造成影响，有利于更好地提高水泥的晚期强度；
2.通过采用达沙替尼以及N，N-二甲基丁胺与改性三乙醇胺的复配使用，有利于更好地提高制备所得的助磨剂的助磨效果，同时，还有利于更好地提高水泥的抗折强度以及抗压强度，使得水泥的晚期强度更强；
3.用于制备助磨剂的组分均无毒无害，不容易对环境以及人体健康造成影响，有利于更好地提高助磨剂的绿色环保性能；
4.用于制备助磨剂的组分中均不含有氯离子，从而使得助磨剂更加不容易对建筑产生影响。
附图说明
图1是本发明中绿色助磨剂的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
以下实施例中，乙二醇采用郑州百丰化工产品有限公司的乙二醇。
以下实施例中，丙三醇采用济南运恒化工有限公司的丙三醇。
以下实施例中，三异丙醇胺采用郑州耀邦化工有限公司的三异丙醇胺。
以下实施例中，三乙醇胺采用济南宝达染料化工有限公司的型号为220的三乙醇胺。
以下实施例中，丙烯酸采用济南威振化工有限公司的丙烯酸。
以下实施例中，玉米糖浆采用山东腾望化工有限公司的玉米糖浆粉。
以下实施例中，葡萄糖浆采用河北佰品生物科技有限公司的葡萄糖浆。
以下实施例中，蔗糖浆采用临沂市泰沂食品有限责任公司的蔗糖浆。
以下实施例中，硬脂酸钠采用河北千友新材料科技有限公司的硬脂酸钠。
以下实施例中，木质素磺酸钠采用五莲县飞阳新材料有限公司的木质素磺酸钠。
以下实施例中，达沙替尼采用上海源叶生物科技有限公司的货号为S45672的达沙替尼。
以下实施例中，N，N-二甲基丁胺采用湖北昌润生物医药技术有限公司的货号为927-62-8的N，N-二甲基丁胺。
实施例1
一种绿色助磨剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、在反应器中加入三乙醇胺1kg以及丙烯酸1kg，并升高反应器的温度至125℃，边搅拌边反应，保温反应7h，即得改性三乙醇胺。
S2、在100L搅拌釜中，常温条件下，加入多元醇10kg、三异丙醇胺15kg以及步骤S1中的改性三乙醇胺13kg，搅拌混合均匀，形成预混合物。
S3、边搅拌边向预混合物中加入糖浆10kg、脂肪酸钠4kg、沙达替尼1.5kg以及N，N-二甲基丁胺1kg，搅拌混合均匀，即得绿色助磨剂。
在本实施例中，多元醇为乙二醇，糖浆为玉米糖浆，脂肪酸钠为硬脂酸钠。
实施例2
与实施例1的区别在于：
步骤S1中加入三乙醇胺2kg以及丙烯酸1kg，升高温度至132℃，保温反应6h。
各组分的加入量如下：
多元醇17.5kg；三异丙醇胺12.5kg；改性三乙醇胺10.5kg；糖浆7.5kg；脂肪酸钠3kg；达沙替尼2kg；N，N-二甲基丁胺0.75kg。
实施例3
与实施例1的区别在于：
步骤S1中加入三乙醇胺3kg以及丙烯酸1kg，升高温度至140℃，保温反应5h。
各组分的加入量如下：
多元醇25kg；三异丙醇胺10kg；改性三乙醇胺8kg；糖浆5kg；脂肪酸钠5kg；达沙替尼1kg；N，N-二甲基丁胺0.5kg。
实施例4
与实施例1的区别在于：
步骤S1中加入三乙醇胺2.5kg以及丙烯酸1kg，升高温度至130℃，保温反应5.5h。
各组分的加入量如下：
多元醇20kg；三异丙醇胺11kg；改性三乙醇胺9kg；糖浆8kg；脂肪酸钠5kg；达沙替尼1.1kg；N，N-二甲基丁胺0.6kg。
实施例5
与实施例4的区别在于：步骤S3中还加入了对甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.1kg。
实施例6
与实施例4的区别在于：步骤S3中还加入了对甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.5kg。
实施例7
与实施例4的区别在于：步骤S3中还加入了绿原酸甲酯1kg。
实施例8
与实施例4的区别在于：步骤S3中还加入了绿原酸甲酯2kg。
实施例9
与实施例4的区别在于：步骤S3中还加入了甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.1kg以及绿原酸甲酯2kg。
实施例10
与实施例4的区别在于：步骤S3中还加入了甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.5kg以及绿原酸甲酯1kg。
实施例11
与实施例4的区别在于：多元醇为丙三醇。
实施例12
与实施例4的区别在于：多元醇由8kg乙二醇与13kg丙三醇均匀混合而成。
实施例13
与实施例4的区别在于：多元醇由10kg乙二醇与7kg丙三醇均匀混合而成。
实施例14
与实施例4的区别在于：多元醇由8kg乙二醇与12kg丙三醇均匀混合而成。
实施例15
与实施例4的区别在于：糖浆为葡萄糖浆。
实施例16
与实施例4的区别在于：糖浆为蔗糖浆。
实施例17
与实施例4的区别在于：糖浆由5kg玉米糖浆与3kg葡萄糖浆均匀混合而成。
实施例18
与实施例4的区别在于：糖浆由5kg玉米糖浆与3kg蔗糖浆均匀混合而成。
实施例19
与实施例4的区别在于：糖浆由5kg葡萄糖浆与3kg蔗糖浆均匀混合而成。
实施例20
与实施例4的区别在于：糖浆由3kg玉米糖浆、2kg葡萄糖浆与3kg蔗糖浆均匀混合而成。
实施例21
与实施例4的区别在于：糖浆由5kg玉米糖浆、1kg葡萄糖浆与2kg蔗糖浆均匀混合而成。
实施例22
与实施例4的区别在于：糖浆由4kg玉米糖浆、2kg葡萄糖浆与2kg蔗糖浆均匀混合而成。
实施例23
与实施例4的区别在于：脂肪酸钠为木质素磺酸钠。
实施例24
与实施例4的区别在于：脂肪酸钠由2kg硬脂酸钠与2kg木质素磺酸钠均匀混合而成。
实施例25
与实施例4的区别在于：脂肪酸钠由3kg硬脂酸钠与1kg木质素磺酸钠均匀混合而成。
实施例26
与实施例4的区别在于：脂肪酸钠由3kg硬脂酸钠与2kg木质素磺酸钠均匀混合而成。
实施例27
与实施例4的区别在于：
步骤S3中还加入了甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.1kg以及绿原酸甲酯2kg。
多元醇由8kg乙二醇与13kg丙三醇均匀混合而成。
糖浆由3kg玉米糖浆、2kg葡萄糖浆与2kg蔗糖浆均匀混合而成。
脂肪酸钠由2kg硬脂酸钠与1kg木质素磺酸钠均匀混合而成。
实施例28
步骤S3中还加入了甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.3kg以及绿原酸甲酯1.5kg。
多元醇由9kg乙二醇与10kg丙三醇均匀混合而成。
糖浆由4kg玉米糖浆、1kg葡萄糖浆与3kg蔗糖浆均匀混合而成。
脂肪酸钠由2.5kg硬脂酸钠与1.5kg木质素磺酸钠均匀混合而成。
实施例29
步骤S3中还加入了甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.5kg以及绿原酸甲酯1kg。
多元醇由10kg乙二醇与7kg丙三醇均匀混合而成。
糖浆由5kg玉米糖浆、1.5kg葡萄糖浆与2.5kg蔗糖浆均匀混合而成。
脂肪酸钠由3kg硬脂酸钠与2kg木质素磺酸钠均匀混合而成。
实施例30
步骤S3中还加入了甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.4kg以及绿原酸甲酯1.7kg。
多元醇由8kg乙二醇与12kg丙三醇均匀混合而成。
糖浆由4kg玉米糖浆、2kg葡萄糖浆与2kg蔗糖浆均匀混合而成。
脂肪酸钠由3kg硬脂酸钠与2kg木质素磺酸钠均匀混合而成。
比较例1
与实施例4的区别在于：步骤S2中未加入改性三乙醇胺，且步骤S3中未加入达沙替尼以及N，N-二甲基丁胺。
比较例2
与实施例4的区别在于：步骤S2中未加入改性三乙醇胺。
比较例3
与实施例4的区别在于：步骤S3中未加入达沙替尼。
比较例4
与实施例4的区别在于：步骤S3中未加入N,N-二甲基丁胺。
比较例5
与实施例4的区别在于：步骤S2中的改性三乙醇胺替换为三乙醇胺。
实验1
按照熟料55％、石膏5％、水渣12％、石灰石10％、粉煤灰18％的比例配置水泥。先用颚式破碎机将水泥熟料以及石膏用颚式破碎机破碎至5mm以下，再将各组分按比例混合均匀。
然后分别掺入0.05％以上实施例以及比较例制备所得的绿色助磨剂，制成水泥样品，再将水泥样品加入实验磨中粉磨25分钟，根据GB/T1345-2005《水泥细度检验方法筛析法》分别测定粉磨后水泥样品的45μm筛余量和80μm筛余量；并根据GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》分别测定粉磨后水泥样品的3d抗压强度(MPa)、28d抗压强度(MPa)以及3d抗折强度(MPa)、28d抗压强度(MPa)。
以上实验的检测数据见表1。
表1
根据表1中实施例4-6的数据对比可得，通过加入甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯，有利于更好地促进改性三乙醇胺、达沙替尼与N，N-二甲基丁胺的互相协配合，从而有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，使得水泥的筛余量更小，同时，还有利于更好地提高水泥的抗压强度以及抗折强度。
根据表1中实施例4与实施例7-10的数据对比可得，通过单独加入绿原酸甲酯，对助磨剂的助磨效果以及对水泥的抗压强度和抗折强度的影响均不大，只有当同时加入绿原酸甲酯以及对甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯互相协同配合时，才能更好地提高助磨剂的助磨效果，同时，才有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
根据表1中实施例4与实施例11-14的数据对比可得，通过控制多元醇的组成成分以及各组分的用量比例，有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
根据表1中实施例4与实施例15-22的数据对比可得，通过控制糖浆的组成成分以及各组分的用量比例，有利于更好提高助磨剂的助磨效果，使得水泥的筛余量更低，同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度增强。
根据表1中实施例4与实施例23-26的数据对比可得，通过控制脂肪酸钠的组成成分以及各组分的用量比例，有利于脂肪酸钠更好地与其他组分互相协同配合，从而有利于更好地提高助磨剂的助磨效果，使得水泥的筛余量更低，同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
根据表1中实施例4与是实施例27-29的数据对比可得，通过加入甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯以及绿原酸甲酯，并同时通过控制多元醇、糖浆以及脂肪酸钠的组成成分以及各组分的用量比例，有利于各组分更好地互相协同配合以更好地提高助磨剂的助磨效果，使得水泥的筛余量更低，同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
根据表1中实施例4与比较例1-3的数据对比可得，只有当改性三乙醇胺、达沙替尼与N，N-二甲基丁胺互相协同配合时，才能更好地增强助磨剂的助磨效果，有利于更好地降低水泥的筛余量，同时，还有利于更好地提高水泥的晚期强度，使得水泥的抗压强度以及抗折强度更高。
根据表1中实施例4与比较例4的数据对比可得，通过采用三乙醇胺作为助磨剂的原料，有利于提高水泥的早期强度的同时容易使得水泥的晚期强度下降，使得水泥的抗压28d抗压强度以及28d抗折强度下降，而通过采用丙烯酸改性三乙醇胺，有利于改性三乙醇胺更好地与达沙替尼以及N，N-二甲基丁胺互相协同配合，使得水泥的筛余量更小的同时使得水泥的晚期强度更加不容易受到影响，有利于更好地提高水泥的抗压强度以及抗折强度。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种绿色助磨剂，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
多元醇10-25份；
三异丙醇胺10-15份；
改性三乙醇胺8-13份；
糖浆5-10份；
脂肪酸钠3-5份；
达沙替尼1-2份；
N，N-二甲基丁胺0.5-1份；
所述改性三乙醇胺的制备方法为：将丙烯酸与三乙醇胺以质量份数比为1:1-3的比例混合，加热至125-140℃，保温反应5-7h。
2.根据权利要求1所述的绿色助磨剂，其特征在于：还包括以下质量份数的组分：
对甲胺基苯甲酰谷氨酸二乙酯0.1-0.5份。
3.根据权利要求2所述的绿色助磨剂，其特征在于：还包括以下质量份数的组分：
绿原酸甲酯1-2份。
4.根据权利要求1-3任一所述的绿色助磨剂，其特征在于：所述多元醇包括以下质量份数的组分：
乙二醇8-10份；
丙三醇7-13份。
5.根据权利要求4所述的绿色助磨剂，其特征在于：所述多元醇包括以下质量份数的组分：
乙二醇8份；
丙三醇12份。
6.根据权利要求1-3任一所述的绿色助磨剂，其特征在于：所述糖浆包括以下质量份数的组分：
玉米糖浆3-5份；
葡萄糖浆1-2份；
蔗糖浆2-3份。
7.根据权利要求6所述的绿色助磨剂，其特征在于：所述糖浆包括以下质量份数的组分：
玉米糖浆4份；
葡萄糖浆2份；
蔗糖浆2份。
8.根据权利要求1-3任一所述的绿色助磨剂，其特征在于：所述脂肪酸钠包括以下质量份数的组分：
硬脂酸钠2-3份；
木质素磺酸钠1-2份。
9.根据权利要求8所述的绿色助磨剂，其特征在于：所述脂肪酸钠包括以下质量份数的组分：
硬脂酸钠3份；
木质素磺酸钠2份。
10.一种如权利要求1-9任一所述的绿色助磨剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、制备改性三乙醇胺；
S2、在反应容器中加入多元醇、三异丙醇胺以及改性三乙醇胺，搅拌混合均匀，形成预混合物；
S3、将绿色助磨剂的剩余组分加入至预混合物中，搅拌混合均匀，即得绿色助磨剂。
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2019
- 2019-12-27 CN CN201911379527.9A patent/CN111018390A/zh active Pending
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