一種聚羧酸系水泥助磨劑及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬建筑材料技術領域，具體設及一種聚簇酸系水泥助磨劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 水泥助磨劑是一種改善水泥粉磨效果和性能的化學添加劑，可W顯著提高水泥臺 時產量、各齡期水泥強度，改善其流動性。水泥助磨劑能大幅度降低粉磨過程中形成的靜電 吸附包球現象，并可W降低粉磨過程中形成的超細顆粒的再次聚結趨勢。水泥助磨劑也能 顯著改善水泥流動性，提高磨機的研磨效果和選粉機的選粉效率，從而降低粉磨能耗。使用 助磨劑生產的水泥具有較低的壓實聚結趨勢，從而有利于水泥的裝卸，并可減少水泥庫的 掛壁現象。作為一種化學添加劑，助磨劑能改善水泥顆粒分布并激發(fā)水化動力，從而提高水 泥早期強度和后期強度，它的應用為水泥企業(yè)帶來了顯著的經濟效益和社會效益。
[0003] 現有技術中，水泥助磨劑產品有粉狀和液狀兩種形態(tài)，粉體水泥助磨劑的組分常 有:元明粉、工業(yè)鹽、粉煤灰、Ξ乙醇胺、粉體助磨劑母液等。液體水泥助磨劑的組分常有:液 體助磨劑母液、Ξ乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、Ξ異丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙Ξ醇、月旨 肪酸鋼、氯化巧、氯化鋼、醋酸鋼、硫酸侶、甲酸巧、木巧、木鋼等。然而目前市場上的運些助 磨劑主要采用有機、無機材料復配而成，并不是嚴格意義上的有機合成的產品，具有穩(wěn)定性 差、針對性差、適應性不廣等特點，限制了助磨劑的推廣。因此，對水泥助磨劑的深入研究和 應用勢在必行。
[0004] 聚簇酸是一種表面活性劑，其分子結構為梳型結構，主鏈中含有簇酸基團、橫酸基 團、酷胺基團等極性基團，能吸附在水泥顆粒表面，側鏈中含有聚氧乙締基鏈段，可W幫助 水泥顆粒在磨機中分散，提高粉體流動性。聚簇酸水泥助磨劑利用其表面分散活性W及各 種功能基團的協同作用起到提高水泥粉磨分散和水化誘導作用，其應用性能穩(wěn)定，與水泥 的相容性好，與傳統(tǒng)的助磨劑相比，滲量低、粉磨效率高、水泥早、后期強度都得到提高，更 符合社會的需求，成為現代助磨劑研究的主流方向。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現有小分子水泥助磨劑產品存在的缺陷，提 高助磨劑產品穩(wěn)定性、提高水泥粉磨效率W及水泥增強效果，且生產工藝具有節(jié)能降耗、綠 色環(huán)保、簡化工藝、提高效率等一系列優(yōu)勢，具有一定的市場競爭力，有利于大規(guī)模生產和 應用。
[0006] 本發(fā)明提出的一種聚簇酸系水泥助磨劑，由異戊締醇聚氧乙締酸、丙締酸、甲基丙 締酸、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸、甲基丙締橫酸鋼、締丙基橫酸鋼、雙氧水、過硫酸錠、1^-抗 壞血酸、二水甲醒合次硫酸氨鋼、琉基乙酸、琉基丙酸、氨氧化鋼和水組成。各組成的重量比 如下： 異戊締醇聚氧乙締酸 100 丙締酸 5-10 甲基丙締酸 5-10 2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸 0-10 甲基丙締橫酸鋼 0-5 締丙基橫酸鋼 0-5 雙氧水 1.1-2.5 過硫酸錠 0.5-2.8 心抗壞血酸 0.05-0.25 二水甲醒合次硫酸氨鋼 0.05-0.25 琉基乙酸 0-0.5 琉基丙酸 0-0.5 氨氧化鋼 10-20 水 110-190; 其中：所述異戊締醇聚氧乙締酸其分子量為1200;所述雙氧水的濃度為30%;所述氨氧 化鋼的濃度為30%。
[0007] 各組分較佳的重量比為： 異戊締醇聚氧乙締酸 100 丙締酸 5-10 甲基丙締酸 5-10 2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸 2-6 甲基丙締橫酸鋼 0-5 締丙基橫酸鋼 0-5 雙氧水 1.1-2.3 過硫酸錠 1.1-2.8 心抗壞血酸 0.07-0.25 二水甲醒合次硫酸氨鋼 0.05-0.20 琉基乙酸 0.2-0.5 琉基丙酸 0.2-0.5 氨氧化鋼 11-18 水 110-190。
[0008] 本發(fā)明中，所述水為去離子水。
[0009] 本發(fā)明中，所述丙締酸為工業(yè)級產品；所述甲基丙締酸為工業(yè)級產品;所述2-丙締 酷胺-2-甲基丙橫酸為工業(yè)級產品;所述二水甲醒合次硫酸氨鋼為白色塊狀晶體。
[0010] 本發(fā)明提出的早強型聚簇酸系高性能減水劑的制備方法，具體步驟如下： 1)按原料配比稱取異戊締醇聚氧乙締酸、丙締酸、甲基丙締酸、2-丙締酷胺-2-甲基丙 橫酸、甲基丙締橫酸鋼、締丙基橫酸鋼、雙氧水、過硫酸錠α-抗壞血酸、二水甲醒合次硫酸 氨鋼、琉基乙酸、琉基丙酸、氨氧化鋼和水。
[0011] 2)將異戊締醇聚氧乙締酸、雙氧水、過硫酸錠、甲基丙締橫酸鋼、締丙基橫酸鋼和 占總用水量30%的水，投入到聚合反應蓋中，攬拌均勻； 3)將丙締酸、甲基丙締酸、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸和占總用水量10%的水配制成溶 液八，將心抗壞血酸、二水甲醒合次硫酸氨鋼、琉基乙酸、琉基丙酸和占總用水量20%的水配 制成溶液B。反應蓋中溶液溫度升高至30°C時，同時滴加溶液A和溶液B，溶液A在3.0~3.5小 時內滴加完畢，溶液B在3.5~4.0小時內滴加完畢。聚合反應溫度為35± 2°C，反應蓋攬拌電 機勻速攬拌。
[0012] 4)滴加完畢后，保溫進行聚合反應1~2小時，聚合溫度為35±2°C。
[0013] 5)用氨氧化鋼調節(jié)pH值至5~7,同時補加占總用水量40%的水，混合均勻，即得最 終產品。
[0014] 本發(fā)明中，異戊締醇聚氧乙締酸與丙締酸、甲基丙締酸、甲基丙締橫酸鋼、締丙基 橫酸鋼、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸發(fā)生聚合反應。雙氧水、心抗壞血酸、二水甲醒合次硫酸 氨鋼、過硫酸錠在聚合反應中起到引發(fā)劑的作用，使各類大單體和小單體參與聚合反應。琉 基乙酸、琉基丙酸作為鏈轉移劑，控制了合成產物的分子量，氨氧化鋼用來中和產品溶液的 pH值。采用上述方法制得的聚簇酸助磨劑產品，其分子結構為梳型結構，主鏈中含有簇酸、 橫酸、酷胺等極性基團，可W吸附在水泥顆粒表面，通過電荷排斥作用阻止水泥顆粒團聚。 梳型的聚氧乙締酸側鏈具有一定的空間位阻作用，阻礙水泥顆粒間的相互接近，達到提高 粉磨效率W及增強水泥強度的效果。
[0015] 本發(fā)明的有益效果在于： 1)本發(fā)明提供了一種聚簇酸系水泥助磨劑。其為無色至淡黃色透明液體，濃度為40% 左右。本發(fā)明產品滲量低，一般用量控制在〇.〇2%W內，其性能穩(wěn)定，在助磨及水泥早、后期 強度的提升方面都有很好的效果。助磨上，比未使用助磨劑時提高滲量20%左右，比使用小 分子助磨劑產品提高10%左右;水泥Ξ天強度比未使用助磨劑時提高滲量10%左右，比使用 小分子助磨劑產品提高5%左右;水泥二十八天強度比未使用助磨劑時提高滲量10%左右，比 使用小分子助磨劑產品提高5%左右，提高水泥生產企業(yè)的經濟效益W及社會效益。
[0016] 2)本發(fā)明聚簇酸系水泥助磨劑生產工藝具有節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、簡化工藝、提 高效率等一系列優(yōu)勢，具有一定的市場競爭力，有利于大規(guī)模生產和應用。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施 例范圍之中，在不背離本發(fā)明的技術解決方案前提下，對本發(fā)明所做的本領域普通技術人 員容易實現的任何改動或改變都將歸入本發(fā)明的權利要求范圍之內。
[001引實施例1 一種聚簇酸系水泥助磨劑，按重量比計：由異戊締醇聚氧乙締酸100、丙締酸10、甲基丙 締酸0、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸5、甲基丙締橫酸鋼0、締丙基橫酸鋼0、雙氧水2.1、過硫酸 錠0.5、心抗壞血酸0.23、二水甲醒合次硫酸氨鋼0.08、琉基乙酸0、琉基丙酸0.39、氨氧化鋼 14和水180組成。
[0019] 該減水劑合成步驟如下： 1)按前述重量比稱取異戊締醇聚氧乙締酸、丙締酸、甲基丙締酸、2-丙締酷胺-2-甲基 丙橫酸、甲基丙締橫酸鋼、締丙基橫酸鋼、雙氧水、過硫酸錠α-抗壞血酸、二水甲醒合次硫 酸氨鋼、琉基乙酸、琉基丙酸、氨氧化鋼和水。
[0020] 2)將異戊締醇聚氧乙締酸、雙氧水、過硫酸錠、甲基丙締橫酸鋼、締丙基橫酸鋼和 占總用水量30%的水，投入聚合反應蓋中，攬拌均勻； 3)將丙締酸、甲基丙締酸、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸和占總用水量10%的水配制成溶 液八，將心抗壞血酸、二水甲醒合次硫酸氨鋼、琉基乙酸、琉