CN112279552A - 一种导电水泥专用助磨剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电水泥专用助磨剂及其制备方法和应用，由以下原料制备得到：助磨剂母液17～25%，导电的聚苯胺3~7%，聚苯乙烯5～9%，玄武岩纤维8~15%，铁矿石粉4~9%，聚乙烯吡咯烷酮3~5%，余量为导电粉煤灰，总量100%；所述百分比均为质量百分比。使用了玄武岩纤维和聚苯乙烯可以提高复合水泥材料的抗拉强度、抗裂强度和韧性。使用聚乙烯吡咯烷酮稳泡剂制备轻质量的导电水泥。应用聚苯胺可以降低导电水泥的电阻增加导电性从而降低石墨等导电材料的掺入量。导电水泥助磨剂化学稳定性好、不含有腐蚀设备的卤素离子，显著提高了水泥的粉磨效率和早期、后期强度，有效提高导电水泥的导电性能和耐久性能。
Description
技术领域
本发明属于导电水泥生产技术领域，具体涉及一种导电水泥专用助磨剂及其制备方法和应用。
背景技术
在军工产品的生产、使用中因静电而造成的恶性事故时有发生。如某兵工厂试验产品时，因工人身体携带静电，而造成产品爆炸，炸伤一人；某化工厂结晶氮化铅分盘时，在用橡皮耙对纯度不合格而返修的结晶氮化铅做耙平操作时发生爆炸；在海军某舰艇上由于强大的电磁场而诱使鱼雷的误发射；某部队的火箭弹在雷雨中从包装箱内飞出等等。对纺织车间、电子产品车间的建筑设施特别是在军用设施上对静电的消除是一个迫切需要解决的问题。
传统消除静电方法有很多，例如接地、增湿、加抗静电剂、铺设导电橡胶、正负相消法和电离空气法等等。这些方法各有特点，在使用中也很好的起到了消除静电的作用，但是上述方法也有自己的缺点，有的实施成本高，有的则是不易工业化生产。因此，需要探索一种新的消除静电的方法，就是研制一种新型导电水泥。在炸药、武器弹药生产厂房的地面、墙壁等使用该导电水泥，由于水泥具有导电性可以很好的将生产过程中的静电及人身上的静电及时消除，避免静电积累而造成事故。
导电水泥的性质决定其既可以作为建筑结构材料使用，又可应用在电磁干扰屏蔽、防静电、接地等领域，在电力系统接地装置中有突出的应用。在土壤电阻率较高场所设计变电站时，接地规程不太容易满足，要采取适当的降阻措施，一般工程上采用增大接地网络面积、引入外接地、化学降阻等。化学降阻虽然在短期内有一定的效果，但对接地导体有较强的腐蚀作用，一般酸性越强，腐蚀越快，碱性越大，反而对腐蚀有抑制作用。导电水泥为弱碱性，所以对电极的腐蚀速度很小；另一方面，在高电阻率土壤、高腐蚀性土壤地区，导电水泥的应用也能够较好地解决增大接地网络面积和引入外接地带来的一些技术和经济问题。导电水泥的应用，对国防军工发展有着重要的意义。
然而导电水泥因为其加入了大量的导电材料会导致水泥机体抗拉强度、抗裂强度和韧性均降低。因此，需要在生产时加入一些辅助性物质对导电水泥的强度有所加强。
发明内容
目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种导电水泥专用助磨剂及其制备方法和应用。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种导电水泥专用助磨剂，该导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液17～25％,，导电的聚苯胺3～7％，聚苯乙烯5～9％，玄武岩纤维8～15％，铁矿石粉4～9％，聚乙烯吡咯烷酮3～5％，余量为导电粉煤灰，总量100％；所述百分比均为质量百分比。
按照配方比例，将助磨剂母液、导电的聚苯胺、聚苯乙烯、玄武岩纤维、铁矿石粉、聚乙烯吡咯烷酮和导电粉煤灰，混合均匀，即得。
在一些实施例中，所述助磨剂母液的组成为三乙醇胺60-70wt％、三乙丙醇胺30-40wt％。
在一些实施例中，所述导电粉煤灰的制备方法包括：
将一定量的粉煤灰在马弗炉700-800℃煅烧4-5h后，自然冷却降至室温；再将煅烧过的粉煤灰中加入质量百分比30％的石墨粉搅拌混合均匀得到导电粉煤灰。
在一些实施例中，导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液17％,，导电的聚苯胺3％，聚苯乙烯5％，玄武岩纤维8％，铁矿石粉4％，聚乙烯吡咯烷酮3％，余量为导电粉煤灰，总量100％；所述百分比均为质量百分比。
在一些实施例中，导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液25％,，导电的聚苯胺7％，聚苯乙烯9％，玄武岩纤维15％，铁矿石粉9％，聚乙烯吡咯烷酮5％，余量为导电粉煤灰，总量100％；所述百分比均为质量百分比。
在一些实施例中，导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液20％,，导电的聚苯胺5％，聚苯乙烯7％，玄武岩纤维11％，铁矿石粉7％，聚乙烯吡咯烷酮4％，余量为导电粉煤灰，总量100％；所述百分比均为质量百分比。
在一些实施例中，导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液25％,，导电的聚苯胺3％，聚苯乙烯5％，玄武岩纤维8％，铁矿石粉5％，聚乙烯吡咯烷酮3％，余量为导电粉煤灰，总量100％；所述百分比均为质量百分比。
在一些实施例中，电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液18％,，导电的聚苯胺7％，聚苯乙烯8％，玄武岩纤维13％，铁矿石粉5％，聚乙烯吡咯烷酮5％，余量为导电粉煤灰，总量100％；所述百分比均为质量百分比。
本发明还提供所述的导电水泥专用助磨剂的制备方法，包括：按照配方比例，将助磨剂母液、导电的聚苯胺、聚苯乙烯、玄武岩纤维、铁矿石粉、聚乙烯吡咯烷酮和导电粉煤灰，混合均匀，即得。
本发明还提供所述的导电水泥专用助磨剂在用于提高导电水泥的性能(导电性能和耐久性能)中的应用。
有益效果：本发明提供的导电水泥专用助磨剂，使用了玄武岩纤维和聚苯乙烯可以提高复合水泥材料的抗拉强度、抗裂强度和韧性。为了降低导电水泥的密度使用聚乙烯吡咯烷酮稳泡剂制备轻质量的导电水泥。应用聚苯胺可以降低导电水泥的电阻增加导电性从而降低石墨等导电材料的掺入量，这样既可以节约成本，又可以防止水泥因掺入过量的石墨等导电材料而使水泥强度降低。导电水泥助磨剂化学稳定性好、不含有腐蚀设备的卤素离子，显著提高了水泥的粉磨效率和早期、后期强度，有效提高混导电水泥的导电性能和耐久性能。
具有以下优点：
1)抗腐蚀性好：具有很强的抵抗Mg2+、Cl-腐蚀的能力；
2)导电性好：应用聚苯胺可以降低导电水泥的电阻增加导电性。
3)强度高：玄武岩纤维和聚苯乙烯大大增加了导电水泥的强度。
4)无毒无污染，能够提高助磨效率，增加台时产量，明显降低水泥生产的能耗20～30％，无腐蚀性，无放射性，不属于危险化学品。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做具体说明：本发明中百分比均为质量百分比。
实施例1
一种导电水泥专用助磨剂，其原料组成为：助磨剂母液17％,，导电的聚苯胺3％，聚苯乙烯5％，玄武岩纤维8％，铁矿石粉4％，聚乙烯吡咯烷酮3％，余量为导电粉煤灰，总量100％；
所述百分比均为质量百分比，按照配方比例，将助磨剂母液、导电的聚苯胺，聚苯乙烯，玄武岩纤维，铁矿石粉，聚乙烯吡咯烷酮和导电的粉煤灰，搅拌混合均匀，即得，产品1。
实施例2
一种导电水泥专用助磨剂，其原料组成为：助磨剂母液25％,，导电的聚苯胺7％，聚苯乙烯9％，玄武岩纤维15％，铁矿石粉9％，聚乙烯吡咯烷酮5％，余量为导电粉煤灰，总量100％；
所述百分比均为质量百分比，按照配方比例，将助磨剂母液、导电的聚苯胺，聚苯乙烯，玄武岩纤维，铁矿石粉，聚乙烯吡咯烷酮和导电的粉煤灰，搅拌混合均匀，即得，产品2。
实施例3
一种导电水泥专用助磨剂，其原料组成为：助磨剂母液20％,，导电的聚苯胺5％，聚苯乙烯7％，玄武岩纤维11％，铁矿石粉7％，聚乙烯吡咯烷酮4％，余量为导电粉煤灰，总量100％；
所述百分比均为质量百分比，按照配方比例，将助磨剂母液、导电的聚苯胺，聚苯乙烯，玄武岩纤维，铁矿石粉，聚乙烯吡咯烷酮和导电的粉煤灰，搅拌混合均匀，即得，产品3。
实施例4
一种导电水泥专用助磨剂，其原料组成为：助磨剂母液25％,，导电的聚苯胺3％，聚苯乙烯5％，玄武岩纤维8％，铁矿石粉5％，聚乙烯吡咯烷酮3％，余量为导电粉煤灰，总量100％；
所述百分比均为质量百分比，按照配方比例，将助磨剂母液、导电的聚苯胺，聚苯乙烯，玄武岩纤维，铁矿石粉，聚乙烯吡咯烷酮和导电的粉煤灰，搅拌混合均匀，即得，产品4。
性能测试
导电水泥专用助磨剂的掺加量为水泥配料的百分之一。
水泥的比表面积按照GB/T 8074-2008《水泥比表面积测定方法勃氏法》测试水泥比表面积；按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》测定水泥胶砂强度。
结果见下表：
以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种导电水泥专用助磨剂，其特征在于，该导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液17～25%,，导电的聚苯胺3~7%，聚苯乙烯5～9%，玄武岩纤维8~15%，铁矿石粉4~9%，聚乙烯吡咯烷酮3~5%，余量为导电粉煤灰，总量100%；所述百分比均为质量百分比；
按照配方比例，将助磨剂母液、导电的聚苯胺、聚苯乙烯、玄武岩纤维、铁矿石粉、聚乙烯吡咯烷酮和导电粉煤灰，混合均匀，即得。
2.根据权利要求1所述的导电水泥专用助磨剂，其特征在于，所述助磨剂母液的组成为三乙醇胺60-70wt%、三乙丙醇胺30-40 wt %。
3.根据权利要求1所述的导电水泥专用助磨剂，其特征在于，所述导电粉煤灰的制备方法包括：
将一定量的粉煤灰在马弗炉700-800℃煅烧4-5h后，自然冷却降至室温；再将煅烧过的粉煤灰中加入质量百分比30%的石墨粉搅拌混合均匀得到导电粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的导电水泥专用助磨剂，其特征在于，导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液17%,，导电的聚苯胺3%，聚苯乙烯5%，玄武岩纤维8%，铁矿石粉4%，聚乙烯吡咯烷酮3%，余量为导电粉煤灰，总量100%；所述百分比均为质量百分比。
5.根据权利要求1所述导电水泥专用助磨剂，其特征在于，导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液25%,，导电的聚苯胺7%，聚苯乙烯9%，玄武岩纤维15%，铁矿石粉9%，聚乙烯吡咯烷酮5%，余量为导电粉煤灰，总量100%；所述百分比均为质量百分比。
6.根据权利要求1所述导电水泥专用助磨剂，其特征在于，导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液20%,，导电的聚苯胺5%，聚苯乙烯7%，玄武岩纤维11%，铁矿石粉7%，聚乙烯吡咯烷酮4%，余量为导电粉煤灰，总量100%；所述百分比均为质量百分比。
7.根据权利要求1所述导电水泥专用助磨剂，其特征在于，导电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液25%,，导电的聚苯胺3%，聚苯乙烯5%，玄武岩纤维8%，铁矿石粉5%，聚乙烯吡咯烷酮3%，余量为导电粉煤灰，总量100%；所述百分比均为质量百分比。
8.根据权利要求1所述导电水泥专用助磨剂，其特征在于，电水泥专用助磨剂由以下原料制备得到：助磨剂母液18%,，导电的聚苯胺7%，聚苯乙烯8%，玄武岩纤维13%，铁矿石粉5%，聚乙烯吡咯烷酮5%，余量为导电粉煤灰，总量100%；所述百分比均为质量百分比。
9.根据权利要求1-8任一项所述的导电水泥专用助磨剂的制备方法，其特征在于，包括：按照配方比例，将助磨剂母液、导电的聚苯胺、聚苯乙烯、玄武岩纤维、铁矿石粉、聚乙烯吡咯烷酮和导电粉煤灰，混合均匀，即得。
10.权利要求1-8任一项所述的导电水泥专用助磨剂在用于提高导电水泥的性能中的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210129 |