一种用于缓凝水泥的缓凝助磨剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于缓凝水泥的缓凝助磨剂及其制备方法，本发明专利技术提供的缓凝助磨剂包括以下组分：20wt％~30wt%的木质素磺酸盐；5wt%~8wt%的氧化剂；5wt%~15wt%的接枝改性剂；0.1wt%~0.3wt%的引发剂；6wt%~10wt%的胺化改性剂；6wt%~9wt%的甲醛；4wt%~8wt%的极性化合物；余量为水。本发明专利技术采用接枝改性剂对木质素磺酸盐进行接枝改性，引入如羧基、羟基、磺酸基等大量具有缓凝增强效果的官能团；而且胺化改性剂在木质素磺酸盐中引入了胺基，从而提高了木质素磺酸盐的表面活性，提高了得到助磨剂的缓凝效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及。
技术介绍
随着高等级公路交通现代化建设的快速发展，水泥混凝土路面已经放到了道路建设的重要位置，路基缓凝水泥用于公路路基，用来稳定砂砾、碎石，水泥含量一般为5%，不宜超过混合料总量的6%。由于道路施工拌料、铺平、压实等时间较长，必须在水泥凝结时间到来之前完成，用户根据现场施工状况要求，水泥凝结时间需要延长，一般情况下根据施工要求水泥初凝时间应大于3. 5h，终凝时间不小于6h。然而，因为缓凝水泥自身的特性及其在生产组织过程中的诸多不便，水泥厂一般不愿直接生产该品种水泥，而是通过以下两种途径来获得一是在粉磨水泥时掺入少量缓凝材料，达到延缓水泥凝结时间的目的.但所掺之缓凝剂应对混凝土施工的工作性能及其耐久性、安全性无不良影响，现有技术中已公开了三乙醇胺、蔗糖、过磷酸钙，三聚磷酸钠、 葡萄糖酸钠、柠檬酸等作为缓凝剂使用；二是在粉磨水泥时，使用经过预处理的磷石膏代替或部分代替二水石膏作为调凝剂，并复掺部分混合材(如石灰石、粉煤灰等)，以达到延缓水泥凝结时间的目的。但是随着高速公路的快速发展，因其施工的特殊性，不仅仅是对其凝结时间有要求，对水泥的强度等性能也提出了具体的要求一方面要求初凝、终凝时间较长；另一方面要求使用大型回转窑厂生产的水泥，水泥的3d和28d富余抗压强度必须稳定在 4. 0MPa^7. OMPa之间。采用上述两种方式得到的缓凝水泥并不能在保证缓凝时间的同时提高水泥的强度等性能，无法满足现代高速公路发展的需要，不利于其应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，本专利技术提供的缓凝助磨剂能够延缓了水泥的凝结时间，且改善水泥的物理性能，利于其在高等级公路等建设中的应用。本专利技术提供了一种用于缓凝水泥的缓凝助磨剂，包括以下组分20wt% 30wt%的木质素磺酸盐；3wt% 10wt% 的氧化剂；5wt% 15wt%的接枝改性剂；O. lwt% O. 5wt% 的引发剂；4wtQ/cTl2wt% 的胺化改性剂；3wt% 12wt% 的甲醒；2wt% 10wt%的极性化合物；余量为水。优选的，所述接枝改性剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、丙烯醇、丙烯酰胺和甲基丙烯磺酸钠的一种或者多种。优选的，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙。优选的，所述氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾和硝酸中的一种或者多种。优选的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或者多种。优选的，所述胺化改性剂为二甲胺、乙二胺和三乙撑四胺的一种或者多种。优选的，所述极性化合物为丙三醇、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、二乙二醇和水杨酸的一种或者多种。本专利技术提供了一种用于缓凝水泥的缓凝助磨剂的制备方法，包括以下步骤a)将所述木质素磺酸盐与氧化剂混合，进行氧化反应；b)将所述步骤a)得到的氧化反应液与接枝改性剂和引发剂混合，进行接枝反应；c)在碱性条件下，将所述步骤b)得到的接枝反应液与甲醛、胺化改性剂和极性化合物反应，得到缓凝助磨剂。优选的，所述步骤a)中氧化反应的温度为80°C ^100°C ；所述氧化反应的时间为Ihlh。优选的，所述步骤c )为Cl)将所述步骤b)得到的接枝反应液与碱性物质混合，向其中加入甲醛和胺化改性剂，反应后得到混合溶液；c2)向所述步骤Cl)得到的混合溶液中加入极性化合物，反应后得到缓凝助磨剂；所述步骤Cl)中的反应温度为85°C 100°C，反应时间为2h 5h ；所述步骤c2)中的反应温度为85°C 100°C，反应时间为lhlh。本专利技术提供了，本专利技术提供的缓凝助磨剂包括以下组分20wt% 30wt%的木质素磺酸盐；3wt% 10wt%的氧化剂；5wt% 15wt% 的接枝改性剂；0. lwt% 0. 5wt%的引发剂；4wt% 12wt%的胺化改性剂；3wt% 12wt%的甲醒； 2wt9TlOwt%的极性化合物；余量为水。在本专利技术提供的助磨剂中，采用接枝改性剂对木质素磺酸盐进行接枝改性，引入如羧基、羟基、磺酸基等大量具有缓凝增强效果的官能团；而且胺化改性剂在木质素磺酸盐中引入了胺基，也能够改善其助磨效果，从而提高了木质素磺酸盐的表面活性，提高了得到助磨剂的缓凝效果，使水泥的凝结时间延长，利于其在高等级公路等建设中的应用，且得到的水泥具有较高的物理性能，能够提高高等级公路的质量， 利于其应用。实验结果表明，本专利技术提供的缓凝助磨剂，能够延缓水泥凝结时间3tT5h，水泥 3天抗压强度增加了 2MPa 4MPa，28天抗压强度增加了 4MPa 7MPa，提高了水泥的性能，而且能有效减水熟料的使用量，多掺工业废渣。具体实施方式本专利技术提供了一种用于缓凝水泥的缓凝助磨剂，包括以下组分20wt% 30wt%的木质素磺酸盐；3wt% 10wt% 的氧化剂；5wt% 15wt%的接枝改性剂；O. lwt% 0. 5wt% 的弓 I 发剂；4wt% 12wt%的胺化改性剂；3wt% 12wt% 的甲醛；2wt% 10wt%的极性化合物；余量为水。本专利技术提供的缓凝助磨剂采用接枝改性剂对木质素磺酸盐进行接枝改性，引入如羧基、羟基、磺酸基等大量具有缓凝增强效果的官能团；而且胺化改性剂在木质素磺酸盐中引入了胺基，也能够改善其助磨效果，从而提高了木质素磺酸盐的表面活性，提高了得到助磨剂的缓凝效果，将其用于缓凝水泥中，延长了水泥的凝结时间，且提高了水泥的物理性能，利于其在高等级公路等建设中的应用。本专利技术提供的缓凝助磨剂包括20Wt9T30wt%的木质素磺酸盐，优选为 23wt9T28wt%。木质素磺酸盐为阴离子表面活性剂，具有良好的分散性、耐热稳定性和高温分散性，助磨效果良好，在本申请中，木质素磺酸盐能够降低磨粉的表面能，克服磨粉间的吸引力，减小粉碎阻力，阻止糊球糊磨，提高磨粉的流动性，为水泥带来较好的助磨效果，提高粉磨效率，降低能耗，减缓了水泥的凝结，有利于得到的缓凝助磨剂在缓凝水泥中的应用。本专利技术对所述木质素磺酸盐的来源没有限制，如可以采用市售商品，在本专利技术中，所述木质素磺酸盐优选为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙。在现有技术中，木质素磺酸盐主要由造纸废液制备而成，本专利技术将其用来制备缓凝助磨剂，给造纸废液的处理和利用提供了新的途径，具有较大的经济和环保价值，而且，木质素磺酸盐的原料来源广泛，价格低廉，降低了生产成本。本专利技术提供的缓凝助磨剂包括3wt°/Tl0wt%的氧化剂,优选为5wt% 8wt%。在本专利技术提供的缓凝助磨剂中，接枝改性剂和胺化改性剂对木质素磺酸盐进行改性，加入氧化剂后提高了木质素磺酸盐的反应活性。本专利技术对所述氧化剂的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的氧化剂即可。在本专利技术中，所述氧化剂优选为过氧化氢、过氧乙酸、高锰酸钾、过硫酸铵、次氯酸钠和硝酸中的一种或多种，更优选为过氧化氢、高锰酸钾和硝酸中的一种或多种；本专利技术提供的缓凝助磨剂包括5wt% 15wt%的接枝改性剂,优选为8wt% 12wt%。本专利技术采用接枝改性剂对木质素磺酸盐进行改性，在木质素磺酸盐的结构中引入羧基、羟基、 磺酸基等官能团，提高了木质素磺酸盐的表面活性，从而提高了木质素磺酸盐的缓凝助磨效果。在本专利技术中，所述接枝改性剂优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、丙烯醇、丙烯酰胺、丙烯磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠的一种或者多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于缓凝水泥的缓凝助磨剂，包括以下组分：20wt%~30wt%的木质素磺酸盐；3wt%~10wt%的氧化剂；5wt%~15wt%的接枝改性剂；0.1wt%~0.5wt%的引发剂；4wt%~12wt%的胺化改性剂；3wt%~12wt%的甲醛；2wt%~10wt%的极性化合物；余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种用于缓凝水泥的缓凝助磨剂，包括以下组分 20wt% 30wt%的木质素磺酸盐； 3wt% 10wt%的氧化剂； 5wt% 15wt%的接枝改性剂； 0.lwt% 0. 5wt%的引发剂； 4wt% 12wt%的胺化改性剂； 3wt% 12wt%的甲醒； 2wt% 10wt%的极性化合物； 余量为水。2.根据权利要求I所述的缓凝助磨剂，其特征在于，所述接枝改性剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、丙烯醇、丙烯酰胺和甲基丙烯磺酸钠的一种或者多种。3.根据权利要求I所述的缓凝助磨剂，其特征在于，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙。4.根据权利要求I所述的缓凝助磨剂，其特征在于，所述氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾和硝酸中的一种或者多种。5.根据权利要求I所述的缓凝助磨剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过硫Ife钟中的一种或者多种。6.根据权利要求I所述的缓凝助磨剂，其特征在于，所述胺化改性剂为二甲胺、乙二胺和三乙撑四胺的一种或者多种。7.根据权利要求I所述的缓凝助...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪义，孟凡军，朱化雨，朱孔赞，殷俊峰，宋南京，冯恩娟，傅秀新，李成武，
申请(专利权)人：山东宏艺科技股份有限公司，临沂大学，
类型：发明
国别省市：