CN114787100B - 一种经有机硅处理的组合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机硅的水性体系用于熟料和水泥的制备的用途。
Description
技术领域
发明涉及一种有机硅在熟料研磨上的新用途，以及由此制备的水泥类产品。
背景技术
水泥表示可用于将材料粘合在一起的许多不同种类的试剂。本发明涉及用于形成结构元件例如道路，桥梁，建筑物等的水硬性水泥。水硬性水泥是粉末材料，当与水单独或与骨料混合时，会形成坚硬的产品，例如水泥净浆，砂浆或混凝土。水泥净浆是通过将水与水硬性水泥混合而形成的。砂浆是通过将水硬性水泥与少量骨料(例如沙子)和水混合而成的。混凝土是通过将水硬性水泥与小骨料，大骨料(例如0.5-2.5cm的石头)和水混合而形成的。例如，波特兰水泥是一种常用水硬性水泥材料。
通常，将包括碳酸钙(例如石灰石)、硅酸铝(例如粘土或页岩)、二氧化硅(例如砂子)和少数各种铁氧化物在内的各种组分的混合物烧结制备成水硬性水泥。在烧结过程中，这些组分失去它们本身特性，而发生化学转化。在烧结过程中，发生化学反应，其中形成固化的不规则球粒，通常叫做熟料。
熟料冷却之后，在球磨机中与少量的石膏(硫酸钙约5-20wt％)一起磨成粉状，提供一种细小的、均匀的粉状产品。在某些情况下，其它材料可以与熟料一起磨碎或与熟料一起混合，提供一种特殊类型的水硬性水泥。经常加入的组分是代替一部分昂贵的熟料材料的石灰石、粒状高炉矿渣、火山灰或者粉煤灰。
石灰石和熟料可以放在一起磨，或分别磨碎然后混合在一起。
与熟料相比，矿渣和粉煤灰通常是惰性的。而石灰石几乎无活性，自身没有粘结功能。在考虑经济因素的情况下，水泥强度降低一些是可接受的，所以人们也将这些物质添加进水泥组合物中。
术语“混合水泥”是指含有5-80wt％(通常为5-60wt％)矿渣、粉煤灰、石灰石，或其混合物(作为水泥组成的部分)的水硬性水泥。
水硬性水泥产品包括波特兰水泥、高炉矿渣水泥、矿渣改性的波特兰水泥、复合水泥等等。
由于熟料很硬，需要大量能量将它们磨成合适的粉末形式。细磨所需的能量取决于熟料或矿物混合物的性质。
已经证明有些材料例如乙二醇、链烷醇胺、芳族醋酸盐等可以降低研磨所需要的能量，从而提高了对熟料或者矿物混合物研磨的效率。这些材料，通常被称为助磨剂，是加工添加剂，将其少量引入磨机中并与熟料或者矿物混合物一起相互研磨以得到均匀的粉末混合物。
现今使用的助磨剂主要品种之一是低级烷撑二醇的低聚物，例如二甘醇，一般以30-40wt％固含量的水性体系形式使用。因考虑到其有效性和低成本，这种助磨剂被广泛使用。
CN108424012A公开了一种能够提高钢渣研磨效率的液体助磨剂。这种助磨剂是混合物，包含助磨分散剂(硅氧烷表面活性剂)、增溶剂、无机盐、聚乙二醇和水。硅氧烷表面活性剂是聚氧乙烯改性的三硅氧烷、聚醚改性的硅氧烷、聚醚改性的七甲基三硅氧烷或聚醚磷酸酯改性的硅氧烷。
CN108239243A公开了一种制备聚醚侧链改性有机硅的方法，并将该有机硅用作生产水泥产品过程中的助磨剂。
CN1332705A或EP1144331A1公开了一种用于矿渣和矿渣/熟料混合物的助磨剂。这种助磨剂包含三甲基封端的聚二有机硅氧烷或烷氧基硅烷或羟基封端的聚二有机硅氧烷。助磨剂的用量为每公吨炉渣用10克至20,000克。
发明内容
使用本发明的有机硅提高了在细磨过程中熟料或矿物混合物的研磨效率，因此降低了在细磨工序过程中消耗的能量。此外，由上述方法得到的含助磨剂的水泥制成的混凝土或砂浆，比没有使用这种助磨剂下制成的混凝土或砂浆，表现出更好的短期和长期的抗压强度。
实现本发明目标的技术方案如下：
一种组合物，包括：用含有机硅的助磨剂处理过的水泥；
其中所述水泥中的石灰石含量大于或等于3wt％，优选为3-45wt％，优选为5-30wt％，更优选为8-25wt％，更优选为12-20wt％，以所述水泥为100wt％计，
含有机硅的助磨剂含有用式1表示的有机硅，式1的有机硅是聚醚改性的聚硅氧烷，
其中每次出现的R相同或不同，代表C1-C40一价烃基，含杂原子的C-C40一价烃基，优选甲基、乙基、OH、氨乙基氨基丙基，更优选甲基、乙基，
R1代表具有1-40个碳原子的二价烃基，优选为亚甲基，亚乙基，亚丙基，更优选为亚丙基，
R2代表CH2CH3、COH(CH3)2、COCH3、CH3或H，
EO代表CH2CH2O，PO代表CH2(CH3)CH2O，
a是从0-12，优选从6-8选择的整数，b是从0-3选择的整数，a+b≥1；x是0-3之间的整数，y是1-3之间的整数，x+y≥1。
一种组合物，包含：用上述含有机硅的助磨剂处理的矿物混合物；其中所述矿物混合物中的石灰石大于或等于5wt％，优选为5-30wt％，更优选为8-20wt％，更优选为12-20wt％，以所述矿物混合物为100wt％计。
在本发明中，矿物混合物是一种混合物，其包含烧结的熟料，任选的石膏，任选的石灰石粉，任选的矿渣，任选的火山灰和任选的粉煤灰。矿物混合物是球磨机中研磨步骤之前的混合物。矿物混合物颗粒的直径通常为3-50mm，优选为3-10mm。在矿物混合物中，熟料占矿物混合物的70wt％以上，优选80wt％以上，更优选90wt％以上,以所述矿物混合物为100wt％计。
在球磨机中进行研磨步骤之后，矿物混合物变为水泥。矿物混合物的重量几乎与水泥的重量相同，但粘结活性发生了很大变化。
在本发明中，球磨机或精磨机或水泥研磨机是指矿物混合物的最后研磨步骤。
根据上述组合物，其中熟料是通过烧结包含0-90％的石灰石、0-90％的硅砂、0-90％的粘土或页岩的混合物制成的。
根据上述组合物，其中用上述含有机硅的助磨剂处理过的水泥含量大于等于50wt％，优选大于等于70wt％，更优选大于等于85wt％，更优选大于等于95wt％，更优选大于等于99wt％，基于组合物的总重量以100wt％计。
根据上述组合物，其中水含量小于1wt％，优选小于0.5wt％，更优选小于0.1wt％，基于组合物的总重量以100wt％计。
根据上述组合物，其中式1的有机硅的用量为15-1000ppm，优选为15-500ppm，更优选为50-300ppm，基于组合物的总重量以100wt％计。
根据上述组合物，其中所述含有机硅的助磨剂是水性体系。
根据上述组合物，其中式1的有机硅的用量为0.1-50wt％，优选为1-20wt％，更优选为1-10wt％，基于含有机硅的助磨剂总重量为100wt％计。
根据上述组合物，其中油脂的用量小于1wt％，优选小于0.5wt％，更优选小于0.1wt％，基于含有机硅的助磨剂总重量为100wt％计。
在本发明中，油脂是在室温(23+2℃)下为粘性液体并且是疏水性和亲脂性的非极性化学物质。选自聚二甲基硅氧烷，矿物油或植物油。
根据上述组合物，其中所述含有机硅的助磨剂包含式1的有机硅和第二物质的混合物，其中所述第二物质是选自单取代，二取代或三取代的一种或多种乙醇胺，二或三取代的氧乙醇胺；单，二或三取代的丙醇胺；单，二或三取代的异丙醇胺；多元醇，包括甘油；分子量不同的聚氧乙烯醚；不同分子量的聚丙二醇醚。
根据上述组合物，其中第二物质的用量小于5wt％，优选小于1wt％，更优选小于0.5wt％，基于含有机硅的助磨剂总重量为100wt％计。
根据上述组合物，进一步包含未处理的熟料，其含量为0.1-90wt％，优选1-50wt％，更优选1-30wt％，优选1-10wt％，以组合物的总重量为100wt％计。
根据上述组合物，还包含0.1-90wt％的未处理的矿物混合物，优选1-50wt％，更优选1-30wt％，优选1-10wt％，以组合物的总重量为100wt％计。
根据上述组合物，还包含未处理的水泥，其量为0.1-90wt％，优选1-50wt％，更优选1-30wt％，优选1-10wt％，以组合物的总重量为100wt％计。
在本发明中，“未处理的”熟料，矿物混合物或水泥是指既没有被“式1的有机硅”也没有被其他有机助磨剂处理。
在本发明中，“处理过的”熟料，矿物混合物或水泥是指，用式1的有机硅或含有机硅的助磨剂处理过的，优选在球磨机中的研磨过程之前，之中或之后用式1的有机硅或含有机硅的助磨剂处理这些物质，更优选在球磨机中的研磨过程中用式1的有机硅或含有机硅的助磨剂处理这些物质。
根据上述组成，其中在球磨机中的研磨过程之后，将未处理的水泥与已处理的水泥混合。
根据上述方法，其中未处理的水泥已通过球磨机研磨。
根据上述组合物，其中组合物的抗压强度得到改善。
一种含有机硅的助磨剂，是一种水性体系，含有
50-99.9wt％水，优选用量为80-99.5wt％，更优选为85-99wt％，
0.1-50wt％式1的有机硅，优选用量为0.5-20wt％,更优选为1-15wt％,
0-10wt％第二种物质，
其中水性体系含有自组装结构，该自组装结构选自颗粒状，球形，层状或液晶结构，更优选为球形或层状。
根据上述含有机硅的助磨剂，其中所述水性体系是胶束。该水性体系不是乳液。
在本发明中，胶束是分散在液体胶体中的表面活性剂分子的聚集体。水溶液中的典型胶束形成具有与周围溶剂接触的亲水性“头部”区域的聚集体，从而将胶束中心的疏水性尾区域隔离。式1的有机硅在本发明中的作用类似于表面活性剂分子。
一种提高熟料或水泥研磨效率的方法，该方法包括以下步骤：在球磨机中用上述式1的有机硅或含有机硅的助磨剂处理熟料或矿物混合物，其中熟料或矿物混合物中的石灰石大于或等于3wt％，优选为3-45wt％，更优选为5-30wt％，更优选为8-25wt％，更优选为12-20wt％，基于100wt％的熟料或水泥。
根据上述方法，式1的有机硅的用量为15-1000ppm，优选15-500ppm，更优选50-300ppm，基于100wt％的水泥。
根据上述方法，其中提高研磨效率，优选降低球磨机中的温度。
一种水泥，其由上述处理过的熟料或处理过的矿物混合物制成的。
一种水泥，其是用上述组合物制成的。
根据上述水泥，其中提高了水泥的抗压强度。
将式1的有机硅用作水泥生产中的助磨剂的用途，其中可提高水泥的抗压强度,其中水泥中的石灰石大于或等于3wt％，优选为3-45wt％，更优选为5-30wt％，更优选为8-25wt％，更优选为12-20wt％，基于100wt％的水泥。
根据上述用途，其中提高了研磨效率，优选降低了球磨机中的温度。
将式1的有机硅用作水泥净浆，砂浆或混凝土制剂中的后添加剂的用途，可提高水泥净浆，砂浆或混凝土的抗压强度，
所述的水泥净浆，砂浆或混凝土都含有水泥，而水泥中的石灰石大于或等于3wt％，优选为3-45wt％，更优选为5-30wt％，更优选为8-25wt％，更优选为12-20wt％，基于100wt％的水泥。
将含有机硅的助磨剂用作水泥净浆，砂浆或混凝土制剂中的后添加剂的用途，可提高水泥净浆，砂浆或混凝土的抗压强度,
所述的水泥净浆，砂浆或混凝土都含有水泥，而水泥中的石灰石大于或等于3wt％，优选为3-45wt％，更优选为5-30wt％，更优选为8-25wt％，更优选为12-20wt％，基于100wt％的水泥。
根据上述用途，其中式1的有机硅的用量为15-1000ppm，优选15-500ppm，更优选50-300ppm，基于100wt％的水泥。
在本发明中，后添加剂是指在制备水泥净浆，砂浆或混凝土的过程中，将水泥、可选的小骨料、可选的大骨料、可选的研磨后的石灰石与水混合的过程之前或之后或之中，优选在将水泥、可选的小骨料、可选的大骨料、可选的研磨后的石灰石与水混合的过程中或之后，在加入式1的有机硅或含有机硅的助磨剂。
根据上述用途，其中改善了水泥净浆，砂浆或混凝土的抗压强度。
具体实施方式
除非另有说明，所有百分比，比例，份数和比例均以重量计。
有机硅1，聚醚改性的三硅氧烷，属于前述式1，纯度为100wt％，瓦克化学公司提供。
使用EN 196-6测量细磨后的熟料(或者细磨后的矿物混合物)的比表面积，指定为Blaine，以m2/Kg表示。按照EN 196-6定义以及水泥生产者承认的标准，取3个不同样品的平均值，弃除偏离平均值5％以上的值。Blaine与所得到的水泥的强度直接相关。
实施例1
实验室测试砂浆的强度
外加剂1(即一种含有机硅的助磨剂)是通过将有机硅1与水混合而制备的水性体系，其中有机硅1的含量为1wt％，相对于外加剂1的总重量为100wt％。
外加剂1包含由有机硅1分子形成的自组装结构，该结构在有机硅1加入水中以后形成。
砂浆的制备步骤如下：
向搅拌釜中加入外加剂1和水，在140rpm的混合过程中加入450克水泥。在30秒内混合，然后在285rpm的搅拌速度下添加1350g沙子(根据ISO EN 196-1)。加入沙子后，在60秒内保持285rpm的混合速度。停止搅拌，保持90秒钟，然后以140rpm的速度混合60秒钟。制备砂浆后，将其压实至铸钢件，以获得40x40x160 mm的立方柱。
将砂浆在模具中的90％相对湿度(RH)和(20±2)℃温度下保持24小时。之后，将样品脱模并将其在(20±2)℃的水中放置7天。7天后，将其放回到相对湿度90％和(20±3)℃的室内，再放置21天。
28天后，测量抗压强度和抗折强度。
几种水泥类型相关的测试结果列于表1-2。
表1-1.砂浆的实施例和对比例
“在水泥中的含量”，指有机硅1或石灰石在水泥中的含量，以水泥为100wt％计。
表1-2砂浆强度
本发明中抗折强度和抗压强度按照EN 196-1测试
结果表明，与空白砂浆相比，添加外加剂1可以使砂浆增加5-20％的抗压强度。对于石灰石含量较高的水泥，该效果较明显，而对不含石灰石的水泥无效果。
例子2.实验室球磨机测试
球磨机的内部容积为100L。加载量为40vol％。球磨的体积分数(以直径计)如下：
20毫米–25％，30毫米–35％，40毫米-15％，50毫米-15％，70毫米-10％。
矿物混合物2的组成如下：熟料95wt％，石膏5wt％，总重量5265g。
通过将有机硅1与水混合来制备外加剂2(即一种含有机硅的助磨剂)，其中有机硅1的含量为10wt％，以外加剂2的总重为100wt％计。
有机硅1在矿物混合物2中的用量约为200ppm，以矿物混合物2的总重量为100wt％计。
研磨之前，矿物混合物2的直径在3-10mm的范围内。研磨时间固定为40分钟。速度为最大速度的50％。在研磨过程之后，得到水泥1或水泥2。
根据实施例1中的方法和EN 196-1，制备砂浆2-1和砂浆2-2。
表2-1
基于矿物混合物2的总重量(以100wt％计)，矿物混合物2中有机硅1的剂量约为200ppm。
表2-2
表2-2中，在温度-蒸气处理下可以看到外加剂2的效果：砂浆2-1样品在相对湿度为90％，温度为80℃的室内暴露24小时后的抗压强度比经常规外加剂处理的样品高4％。
对于砂浆和混凝土生产商来说，非常重要的参数之一是初凝和终凝时间。砂浆2-1的初凝时间比砂浆2-2的初凝时间高26分钟。砂浆2-1的终凝时间也高23分钟。
结果表明，与常规外加剂相比，在熟料-石膏矿物混合物的研磨过程中使用外加剂2可使初凝和终凝时间延长20-15％，且保留了抗压强度。该技术效果使外加剂2与常规助磨剂和常规缓凝剂不同。使用常规的酸基缓凝剂通常会降低砂浆和混凝土的抗压强度。
例子3.工业测试结果
该测试在水泥生产工厂的生产线内进行了1个班次的测试。使用了带有钢球的卧式球磨机。
表3-2中表明通过添加外加剂2可以提高研磨效率。在球磨机中研磨后，可获得CEMII A-L 42.5，N型(EN 197-1)的水泥。
表3-1两次实验中的原料信息
有机硅1的用量约为200ppm，以水泥重量为100wt％计
表3-2两次实验结果
*生产率是通过整个生产线的生产控制面板上的设备信号测得的。
Claims (10)
1.将式1的有机硅用作水泥净浆，砂浆或混凝土制剂的后添加剂的用途，可提高水泥净浆，砂浆或混凝土的抗压强度,
所述的水泥净浆，砂浆或混凝土都含有水泥，而水泥中的石灰石为10-45wt％，基于100wt％的水泥，其中式1的有机硅是聚醚改性的聚硅氧烷，
其中每次出现的R相同或不同，代表OH、C1-C40一价烃基或含杂原子的C1-C40一价烃基，
R1代表具有1-40个碳原子的二价烃基，
R2代表CH2CH3、COH(CH3)2、COCH3、CH3或H，
EO代表CH2CH2O，PO代表CH2(CH3)CH2O，
a是从0-12选择的整数，b是从0-3选择的整数，a+b≥1；x是0-3之间的整数，y是1-3之间的整数，x+y≥1。
2.根据权利要求1所述的用途，水泥中的石灰石为10-30wt％基于100wt％的水泥。
3.根据权利要求1或2所述的用途，水泥中的石灰石为10-25wt％，基于100wt％的水泥。
4.根据权利要求1或2所述的用途，水泥中的石灰石为12-20wt％，基于100wt％的水泥。
5.根据权利要求1或2所述的用途，R是甲基、乙基、氨乙基氨基丙基。
6.根据权利要求1或2所述的用途，R1为亚甲基，亚乙基，亚丙基。
7.根据权利要求1或2所述的用途，a是从6-8选择的整数。
8.根据权利要求1或2所述的用途，式1的有机硅的用量为15-1000ppm，基于100wt％的水泥。
9.根据权利要求1或2所述的用途，式1的有机硅的用量为15-500ppm，基于100wt％的水泥。
10.根据权利要求1或2所述的用途，式1的有机硅的用量为50-300ppm，基于100wt％的水泥。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000039047A1 (en) * | 1998-12-29 | 2000-07-06 | Dow Corning Corporation | Silicon containing grinding aides for clinker |
| CN1332705A (zh) * | 1998-12-29 | 2002-01-23 | 道·康宁公司 | 用于矿渣的含硅助磨剂 |
| CN103191673A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-10 | 山西博丰天地科技有限公司 | 一种含炔键聚醚改性聚氧烷表面活性剂及其合成方法 |
| CN103449752A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-12-18 | 辽宁鑫隆科技有限公司 | 一种聚醚复合水泥助磨剂 |
| RU2653214C1 (ru) * | 2017-03-21 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Известково-кремнезёмистое вяжущее для изготовления пустотелых прессованных изделий |
| CN108017300A (zh) * | 2016-10-28 | 2018-05-11 | 湖南昌迪环境科技有限公司 | 一种水泥粉磨的方法和水泥助磨剂 |
| CN108424012A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-08-21 | 沈阳建筑大学 | 一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000039047A1 (en) * | 1998-12-29 | 2000-07-06 | Dow Corning Corporation | Silicon containing grinding aides for clinker |
| CN1332705A (zh) * | 1998-12-29 | 2002-01-23 | 道·康宁公司 | 用于矿渣的含硅助磨剂 |
| CN103191673A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-10 | 山西博丰天地科技有限公司 | 一种含炔键聚醚改性聚氧烷表面活性剂及其合成方法 |
| CN103449752A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-12-18 | 辽宁鑫隆科技有限公司 | 一种聚醚复合水泥助磨剂 |
| CN108017300A (zh) * | 2016-10-28 | 2018-05-11 | 湖南昌迪环境科技有限公司 | 一种水泥粉磨的方法和水泥助磨剂 |
| RU2653214C1 (ru) * | 2017-03-21 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Известково-кремнезёмистое вяжущее для изготовления пустотелых прессованных изделий |
| CN108424012A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-08-21 | 沈阳建筑大学 | 一种提高钢渣粉磨效率的液体助磨剂 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| Chemical, Mineralogical, and Morphological Properties of Steel Slag;Irem Zeynep Yildirim等;《Advances in Civil Engineering》;20111231;第2011卷;全文 * |
| Thaumasite form of sulfate attack (TSA) in limestone cement pastes;S.Tsivilis等;《Journal of the European Ceramic Society》;20061119;第27卷;全文 * |
| 战佳宇等.《固体废物协同处置与综合应用》.中国建材工业出版社,2014,第255页. * |
| 有机硅改性高分子水泥助磨剂合成研究;梁英;《化工管理》;20170131(第3期);第114页右栏第2-6段 * |
| 磷宗寿.《水泥"十万"个为什么》.武汉理工大学出版社,2010,第113页. * |
Also Published As
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