一种助磨剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种助磨剂及其制备方法和应用，属于建筑材料技术领域。一种助磨剂，原料包括：二乙醇单异丙醇胺、聚合多元醇、不饱和多元羧酸、水溶性硫代硫酸盐、水溶性氯盐和水溶性钙盐。本发明专利技术提供的助磨剂，通过原料组分的搭配，当其应用于水泥制备中时，能够在保证研磨效率的前提下，提升所得水泥的早期强度。提升所得水泥的早期强度。

【技术实现步骤摘要】
一种助磨剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种助磨剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着基础建筑行业的不断发展，助磨剂在水泥产业中的应用也越来越广泛。目前，水泥厂使用的助磨剂主要是以改善粉磨情况，降低能耗为主。传统降低能耗的途径是对水泥生产工艺和设备进行技术改造，但是这种途径前期建设投资巨大，短时间内成本难以回收，导致水泥企业的积极性不高，而使用水泥助磨剂给节能降耗提供新了思路，因此，开发和研究水泥助磨剂成为水泥行业节能减排的首选。它既可使水泥产量得到提高，还可降低粉磨耗电量，节约成本。
[0003]随着行业的进步，对水泥强度的要求越来越高，行业内对助磨剂的研究方向，也逐渐从单纯提升研磨效率，转移至同时提升研磨效率和水泥性能(包括强度)。关于早期强度的提升，行业内可以通过增加醇胺物质在助磨剂中的比例达到，但因为醇胺物质价格较高，因此，这种方法使得助磨剂成本较高，难以进行大规模推广使用。其他通过助磨剂提升水泥早期强度的方法，难以兼顾早期强度和后期强度。
[0004]综上，现有的，通过助磨剂提升水泥早期强度的方法，或成本较高，或效果不够明显。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种助磨剂，通过原料组分的搭配，能够在保证水泥研磨效率的前提下，提升所得水泥的早期强度，并达到降低成本的目的。
[0006]本专利技术还提出一种上述助磨剂的制备方法。
[0007]本专利技术还提出一种上述助磨剂在水泥制备中的应用。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提出了一种助磨剂，原料包括：二乙醇单异丙醇胺、聚合多元醇、不饱和多元羧酸、水溶性硫代硫酸盐、水溶性氯盐和水溶性钙盐。
[0009]根据本专利技术的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：
[0010]本专利技术提供的助磨剂中：
[0011]二乙醇单异丙醇胺，可作为化学激发剂激发水泥强度，通过影响水泥粉磨过程，保证水泥水化阶段的稳定进行；具体的，二乙醇单异丙醇胺对水泥颗粒的分散和初步溶解有促进作用，能够在水泥水化过程中络合Ca
2+
，从而能延长水化的诱导期，延长水泥与水拌和后的可操作时间，使水化更加均匀；
[0012]同时，二乙醇单异丙醇胺在水化过程中能加速AFT(三硫型水化硫铝酸钙，也就是钙矾石)向AFM(单硫型水化硫铝酸钙)的变化趋势，降低水泥孔隙率，提高水泥后期强度；但是醇胺类物质类别有限，价格太高，若大量使用，则难以被生产厂家接受。
[0013]聚合多元醇用于提高水泥粉磨过程中的助磨效果；具体的，聚合多元醇，表面含有
较多的醇羟基，羟基极性强，在水泥研磨过程中，聚合多元醇能吸附在水泥表面，产生静电斥力，从而对水泥粉磨产生较好的助磨效果，提升水泥的研磨效率，达到节能效果。
[0014]水溶性钙盐能加速水泥的早期水化过程，提升水泥的早期强度；具体的，水泥的主要成分包括3CaO
·
SiO2(硅酸三钙，C2S)、2CaO
·
SiO2(硅酸二钙，C3S)和3CaO
·
Al2O3(铝酸三钙，C3A)；3CaO
·
SiO2和2CaO
·
SiO2水化过程中会生成C
‑
S
‑
H(水化硅酸钙)，C
‑
S
‑
H表面也会附着部分富裕的二氧化硅(当水泥体系中包括硅灰时，这一现象尤为明显)；
[0015]水溶性钙盐能增加Ca
2+
浓度，在水化体系中形成Ca(OH)2，Ca(OH)2可与C
‑
S
‑
H表面附着的二氧化硅发生火山灰效应，生成C
‑
S
‑
H(水化硅酸钙)，由火山灰效应生成的C
‑
S
‑
H，多填充在水泥水化生成的C
‑
S
‑
H凝胶孔隙之中，大大提高了结构密实度，进而提升水泥的后期强度；
[0016]同时，Ca
2+
还可以与硫酸根发生反应，生成微溶的硫酸钙，进而降低水泥水化体系中硫酸根浓度，减缓了钙矾石(3CaO
·
Al2O3·
3CaSO4·
32H2O)的形成，即加速了铝酸三钙(3CaO
·
Al2O3)的水化，提升了水泥的早期强度。
[0017]水溶性氯盐可提升水泥的早期强度，水泥中铝酸三钙与氯离子反应生成水化氯铝酸盐，能够促进铝酸三钙的水化，氯离子对硅酸三钙的水化也有加速作用。
[0018]水溶性硫代硫酸盐可提升水泥的早期强度，具体的，硫代硫酸根和硫酸根均可促进水泥中硅酸三钙的水化，提升早期强度，但是常用技术中应用的硫酸根会与水化产物发生反应而引起水泥基膨胀破坏，加速水泥基材料内钢筋锈蚀，影响水泥的后期强度；因此，本专利技术用硫代硫酸盐替换硫酸盐，可在保证早期强度的前提上，还可保证水泥的后期强度。
[0019]不饱和多元羧酸中的羧基，可以提高助磨剂吸附能力和水泥颗粒间静电斥力，并能提高水泥早期强度；此外，在硫代硫酸钠的作用下，部分不饱和多元羧酸会发生聚合反应，生成聚羧酸高分子，能够分散水泥颗粒，提升研磨效率。
[0020]综上，本专利技术中，通过三种水溶性盐组合，促进了硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙的早期水化过程，并提升了结构密实度，搭配醇胺、不饱和多元羧酸和聚合多元醇后，形成的助磨剂，相对于单纯使用醇胺的助磨剂，降低了成本；相对于其他种类助磨剂，具有同时兼顾研磨效率、早期强度和后期强度的优点。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述聚合多元醇，单体为乙二醇、二乙二醇、丙三醇中的至少一种。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，所述不饱和多元羧酸，为衣康酸。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶性硫代硫酸盐，为硫代硫酸钠和硫代硫酸钾中的至少一种。
[0024]所述硫代硫酸盐的作用是提供硫代硫酸根。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶性氯盐，为氯化钠、氯化钾和氯化钙中的至少一种。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶性钙盐，为硝酸钙和硅酸钙中的至少一种。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，所述水溶性钙盐提供的钙离子的物质的量，大于所述水溶性氯盐提供的氯离子的物质的量。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中，按重量份计，所述助磨剂包括：
[0029][0030]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述助磨剂还包括溶剂。
[0031]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述溶剂为水。
[0032]在本专利技术的一些优选的实施方式中，按重量份计，所述溶剂的添加量为33～47份。
[0033]根据本专利技术的再一个方面，提出了一种所述的助磨剂的制备方法，包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种助磨剂，其特征在于，原料包括：二乙醇单异丙醇胺、聚合多元醇、不饱和多元羧酸、水溶性硫代硫酸盐、水溶性氯盐和水溶性钙盐。2.根据权利要求1所述的助磨剂，其特征在于，所述聚合多元醇，单体为为乙二醇、二乙二醇、丙三醇中的至少一种。3.根据权利要求1所述的助磨剂，其特征在于，所述不饱和多元羧酸为衣康酸。4.根据权利要求1所述的助磨剂，其特征在于，所述水溶性硫代硫酸盐，为硫代硫酸钠和硫代硫酸钾中的至少一种。5.根据权利要求1所述的助磨剂，其特征在于，所述水溶性氯盐，为氯化钠、氯化钾和氯化钙中的至少一种。6.根据权利要求1所述的助磨剂，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺任，幸余彬，钟康，岳健，霍小伟，
申请(专利权)人：湖南中岩建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：