【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改善水泥综合性能的外加剂材料及其制备方法，属于水泥生产。
技术介绍
1、水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，其中常见的硅酸盐类水泥是以石灰石为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。水泥行业是一种破坏环境，不可持续的高能耗的产业，每生产1万吨水泥，需要1.55万吨石灰石，1200吨煤，80万度电，会产生1万吨二氧化碳。目前，水泥助磨剂作为一种重要的水泥外加剂，可以改善水泥粉磨效果和性能，提高水泥台时产量以及各龄期水泥强度，水泥助磨剂作为水泥生产重要的外加剂已被水泥企业普遍认可，成为水泥生产中不可或缺的一部分。
2、通常情况下，水泥助磨剂的主要成分为醇胺类物质，起到提高水泥早强、后强的作用，其中三乙醇胺是提高早强最好的材料，但其对水泥后期强度贡献较小，尤其是当水泥当中掺加大量工业固废混合材后，水泥后期强度几乎无增长甚至倒缩；而三异丙醇胺在水泥助磨剂中主要起到提高水泥后期强度作用，但其对水泥早期强度贡献不大，尤其是用于低标号水泥生产时更为明显。为了弥补三乙醇胺、三异丙醇胺自身不足，行业内在实际使用时只能通过多批次的试验，根据对比结果进行不同比例的实验搭配，然后再进行多次的工业试验调整。期间需要大量的人力物力，且耗时较长。且最终调整出来的助磨剂产品虽然满足水泥厂暂时的3天、28天强度要求，但为了起到最大程度的效果，加入了大量的醇胺类和无机盐类，导致后端混凝土性能变差，甚至导致长龄期强度的下降，最终容易造成建筑耐久性不足。本专
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供了一种改善水泥综合性能的外加剂材料及其制备方法，本专利技术的外加剂材料是一种化合物，该化合物保留了三乙醇胺和三异丙醇胺的化学分子结构同时还兼顾了早后强，在实际应用中具有更好的普遍适用性能，且经过形成季铵盐后降低了醇胺类的碱性，可以改善水泥工作性能，与后期混凝土聚羧酸减水剂具有更好的适应性。同时，它还可以降低早期开裂，并且提高水泥混凝土内部整体致密性，更有利于混凝土整体结构的耐久性，这也是目前传统水泥助磨剂所不能及的。
2、本专利技术的技术方案是：一种改善水泥综合性能的外加剂材料的制备方法，其特征是，
3、1)以醇类溶剂作为反应溶剂，二氯代烷烃cl(ch2)ncl和三乙醇胺下在70-100℃下进行反应得到化合物sm；
4、2)以水作为反应溶剂，化合物sm再与三异丙醇胺在80-110℃下进行反应得到外加剂材料tp。
5、其中tp的合成路线如下：
6、
7、其中，r为(—ch2—)n，n为2-10，所述二氯代烷烃优选为1,3-二氯丙烷、1,4-二氯丁烷或1,2-二氯乙烷。
8、其中，所述醇类物质为：乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇等中的任一种。
9、其具体制备方法为：
10、1)在反应容器中加入醇类溶剂和二氯代烷烃cl(ch2)ncl，搅拌升温至50-60℃，缓慢滴加三乙醇胺，滴加完成后升温至70-100℃，保温搅拌反应2-3小时；反应完成后降至室温，过滤，滤饼用醇类溶剂浆洗、过滤，再用醇类溶剂淋洗，干燥得到固体颗粒物即化合物sm；
11、2)在反应容器中，加入tipa(三异丙醇胺)和水，搅拌升温至60-70℃，开始滴加sm水溶液，滴加完成后升温至80-110℃，保温反应4-6小时，得到含化合物tp的水溶液，上述水溶液直接使用。
12、上述二氯代烷烃cl(ch2)ncl和三乙醇胺的摩尔比为1：0.9-1；所述tipa(三异丙醇胺)和化合物sm的摩尔比为1：0.9-1。
13、本专利技术的作用机理是：本专利技术的tp化合物中，保留三乙醇胺和三异丙醇胺的分子结构，使其具备了提高水泥早期强度和后期强度的功能，且其碱性低于醇胺类物质，有利于提高水泥工作性能，改善了与混凝土用聚羧酸减水剂适应性。
14、使用本产品需注意：1、本物质应处于阴凉通风处密封保存，禁止太阳下暴晒。2、本物质为有机化合物，严禁食用。3、皮肤沾染本物质后应立即使用清水进行冲洗。
15、本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术的外加剂材料tp，与三乙醇胺相比对水泥3天抗压强度效果基本相当；与三异丙醇胺相比，对水泥28天、90和180天的抗压强度提高分别为2.1、3.2和3.5mpa，可见，其长龄期效果更加明显。
17、2、使用本专利技术的外加剂材料tp所生产的水泥用于混凝土，相同配合比情况下，混凝土早期开裂面积下降40％以上，混凝土电通量下降20％以上；
18、3、本专利技术最终所得为含tp的水溶液，无需进一步提纯即可直接作为水泥外加剂材料使用，可完全替代现用的三乙醇胺和三异丙醇胺，且工艺相对简单，利于大规模工业化。
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1.一种改善水泥综合性能的外加剂材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述二氯代烷烃Cl(CH2)nCl的n为2-10。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述二氯代烷烃为1,3-二氯丙烷、1,4-二氯丁烷或1,2-二氯乙烷。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述醇类物质为：乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇中的任一种。
5.如权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征是，所述步骤1)的后处理为：反应完成后降至室温，过滤，滤饼用醇类溶剂浆洗、过滤，再用醇类溶剂淋洗，干燥得到化合物SM。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征是，所述二氯代烷烃Cl(CH2)nCl和三乙醇胺的摩尔比为1：0.9-1。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征是，所述三异丙醇胺和化合物SM的摩尔比为1：0.9-1。
9.权利要求5-8中任一项所述制备方法制备的改善水泥综合性能的外加剂材料。<...
【技术特征摘要】
1.一种改善水泥综合性能的外加剂材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述二氯代烷烃cl(ch2)ncl的n为2-10。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述二氯代烷烃为1,3-二氯丙烷、1,4-二氯丁烷或1,2-二氯乙烷。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述醇类物质为：乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇中的任一种。
5.如权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢瑞兴，于奂泽，彭立刚，岳光亮，于彭，唐樱燕，约翰普朗克，
申请(专利权)人：山东众森科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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