一种无氯高效水泥助磨剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无氯高效水泥助磨剂及其制备方法，该助磨剂的组份和质量配比为：糖蜜10-20％，麦草碱木素3-15％，硅油0-2％，羟甲基甘氨酸钠5-15％，AMPS共聚物7-15％、水玻璃5-8％，木钙5-8％，元明粉5-10％，余量的水。其制备方法为按照上述质量配比，依次将麦草碱木素、木钙、元明粉和糖蜜加入35-60℃的水中，搅拌均匀；然后再加入羟甲基甘氨酸钠、AMPS共聚物、水玻璃和硅油，搅拌均匀，既得深棕色液体状助磨剂产品。本发明专利技术所述的助磨剂具有良好的助磨效果，不含影响混凝土耐久性的氯盐类物质，扩大了助磨剂的适用范围，降低了成本，有效控制了使用效果的波动性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水泥生产加工
，涉及一种水泥生产的外加助磨剂，尤其涉及。
技术介绍
我国是一水泥生产大国，水泥产量连续多年位居世界首位。但制约我国水泥工业发展的关键问题，是水泥粉磨阶段的能耗高且利用率低。水泥工业是高能耗、高污染行业，是节能减排重点行业。针对这类问题，除了从设备、技术工艺方面进行改进外，在粉磨过程中加入少量水泥助磨剂是一种有效途径。经实践证明，在实际水泥生产中助磨剂确实展现了良好的助磨效果，但它的加入也同时影响了水泥的使用性能。例如在助磨剂中起早强作用的氯盐，对建筑中的钢筋有较强的腐蚀作用，从而影响混凝土的耐久性。因此，我国2008年6月实施的《通用硅酸盐水泥标准》中明确规定，助磨剂的加入量不应大于水泥质量的0. 5%，这个规定主要强调水泥粉磨时允许加入助磨剂，但其使用不能以牺牲水泥性能和混凝土耐久性为代价。因此，在保证水泥品质的基础上，开发具有高粉磨效率的无氯水泥助磨剂，对我国水泥工业的低碳可持续发展具有重大的现实意义。目前市售的助磨剂主要存在以下不足，一是含有的氯盐等物质对水泥性能有不良影响；二是助磨剂的主要组分醇胺类等物质成本较高；三是助磨剂的适应面窄，波动性较大。上述不足使得助磨剂的实际使用效果受到很大影响，在一定程度上限制了助磨剂的应用。
技术实现思路
针对以上所述的助磨剂含对水泥性能不利的物质、生产成本高和适应面窄等问题，本专利技术提供了一种无氯高效水泥助磨剂，主要原料为糖蜜、木钙、麦草碱木素、羟甲基甘氨酸钠、AMPS共聚物、硅油、元明粉和水玻璃，有效降低了助磨剂的生产成本，调整了助磨剂的组分，极大程度地改善了助磨剂的性能和适用范围。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案是—种无氯高效水泥助磨剂，该助磨剂的组份和质量配比为糖蜜10-20%，麦草碱木素3-15 %，硅油0-2 %，羟甲基甘氨酸钠5-15 %，AMPS共聚物7_15 %、水玻璃5_8 %，木钙5-8%，元明粉5-10%，余量的水。其制备方法按照上述质量配比，依次将麦草碱木素、木钙、元明粉和糖蜜加入35-60°C的水中，搅拌均匀；然后再加入羟甲基甘氨酸钠、AMPS共聚物、水玻璃和硅油，搅拌均匀，既得深棕色液体状助磨剂产品。所述硅油优选为水泥助磨剂专用嵌段硅油，加入量为体系总质量的0_2%。所述水玻璃的模数为2. 6-3. 0，加入量为体系总质量的5-8%。所述AMPS共聚物为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与烯丙氧基羟丙磺酸钠或苯乙烯磺酸钠的一种作共聚单体，过硫酸铵或过硫酸钾作引发剂，85-95°C的特定温度下溶液共聚合的产物。所述AMPS共聚物的制备中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的用量为10-20%，烯丙氧基羟丙磺酸钠或苯乙烯磺酸钠的用量为15-25%，过硫酸铵或过硫酸钾的用量为1-1.5%，反应温度为85-95°C。所述AMPS共聚物为高分子非离子表面活性剂，加入量为体系总质量的7-15%。耐高温，且AMPS共聚物带有的羟基、酰胺基和磺酸基使其具有良好的分散助磨作用，可扩大助磨剂的使用范围。所述羟甲基甘氨酸钠带有羟基和羧基，可对AMPS共聚物的分散助磨起到辅助增强的作用，加入量为体系总质量的5-15%。 本专利技术所述的助磨剂，不含影响混凝土耐久性的氯盐类物质，通过麦草碱木素、木钙、元明粉、糖蜜、水玻璃和硅油的复合作用，增强了助磨剂的使用效果。通过羟甲基甘氨酸钠和AMPS共聚物中含有羧基、羟基、磺酸基和酰胺基等活性基团的协调作用，可以扩大助磨剂的适用范围，解决使用效果的波动性大的问题。另外，本专利技术所述的助磨剂有效降低了成本，其中糖蜜、木钙、麦草碱木素分别为制糖和纸浆的废料加工而成，其价格为醇胺类的五分之一左右，不但极大降低成本，而且也减少了制糖和造纸业废料对环境的污染。本专利技术提供的无氯高效水泥助磨剂具有良好的助磨效果，该助磨剂在水泥中的掺加量可控制在0. I %以内，应用性能稳定，并且在水泥助磨和水泥物理性能改善提高方面都有显著的效果。经试验验证，掺加该助磨剂的水泥相对空白水泥45 筛余降低20-30%，80iim筛余降低27. 8-39. 5%，比表面积增大11-17. 2%，3d水泥抗压强度增大3_5MPa，28d水泥强度增大4-6MPa。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细、清楚、完整的说明，以说明本专利技术完全符合专利法要求的新颖性、创造性和实用性。应当注意，实施例描述的只是本专利技术的一部分实施方式，不能用于限制本专利技术的保护范围。实施例I助磨剂成分为糖蜜10%，木钙5%，元明粉8%，羟甲基甘氨酸钠10%，AMPS共聚物15%，水玻璃5%，麦草碱木素8%和余量水。将该实例应用于32. 5P S A矿渣硅酸盐水泥，水泥配比为熟料55%，粒化高炉矿渣35%，石膏10%。按水泥质量0. 08%的比例，添加本专利技术助磨剂，空白样与试验样粉磨时间均为29min。具体实验效果见下表权利要求1.一种无氯高效水泥助磨剂，其特征在于，所述助磨剂的组份和质量配比为糖蜜10-20%，麦草碱木素3-15%，硅油0-2%，羟甲基甘氨酸钠5-15%，AMPS共聚物7-15%、水玻璃5-8 %，木钙5-8 %，元明粉5-10 %，余量的水。2.根据权利要求I所述的无氯高效水泥助磨剂，其特征在于，所述硅油为水泥助磨剂专用嵌段硅油。3.根据权利要求I所述的无氯高效水泥助磨剂，其特征在于，所述水玻璃的模数为2.6_3. O。4.根据权利要求I所述的无氯高效水泥助磨剂，其特征在于，所述AMPS共聚物为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与烯丙氧基羟丙磺酸钠或苯乙烯磺酸钠的一种作共聚单体，过硫酸铵或过硫酸钾作引发剂，85-95°C的特定温度下溶液共聚合的产物。5.根据权利要求4所述的无氯高效水泥助磨剂，其特征在于，所述AMPS共聚物的制备中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的用量为10-20%，烯丙氧基羟丙磺酸钠或苯乙烯磺酸钠的用量为15-25%，过硫酸铵或过硫酸钾的用量为1-1. 5%，反应温度为85-95°C。6.根据权利要求I所述的无氯高效水泥助磨剂，其特征在于，所述无氯高效水泥助磨剂的制备方法为，按照所述的质量配比，依次将麦草碱木素、木钙、元明粉和糖蜜加入35-60°C的水中，搅拌均匀；然后再加入羟甲基甘氨酸钠、AMPS共聚物、水玻璃和硅油，搅拌均匀，得到深棕色液体状，即为助磨剂产品。7.根据权利要求I所述的无氯高效水泥助磨剂，其特征在于，所述的助磨剂在水泥中的掺加量不大于水泥质量的0. 1%。全文摘要本专利技术涉及，该助磨剂的组份和质量配比为糖蜜10-20％，麦草碱木素3-15％，硅油0-2％，羟甲基甘氨酸钠5-15％，AMPS共聚物7-15％、水玻璃5-8％，木钙5-8％，元明粉5-10％，余量的水。其制备方法为按照上述质量配比，依次将麦草碱木素、木钙、元明粉和糖蜜加入35-60℃的水中，搅拌均匀；然后再加入羟甲基甘氨酸钠、AMPS共聚物、水玻璃和硅油，搅拌均匀，既得深棕色液体状助磨剂产品。本专利技术所述的助磨剂具有良好的助磨效果，不含影响混凝土耐久性的氯盐类物质，扩大了助磨剂的适用范围，降低了成本，有效控制了使用效果的波动性。文档编号C04B24/16GK10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无氯高效水泥助磨剂，其特征在于，所述助磨剂的组份和质量配比为：糖蜜10？20％，麦草碱木素3？15％，硅油0？2％，羟甲基甘氨酸钠5？15％，AMPS共聚物7？15％、水玻璃5？8％，木钙5？8％，元明粉5？10％，余量的水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张学成，陶绪泉，丁俊红，李相成，
申请(专利权)人：聊城天成水泥科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：