一種增強型水泥助磨劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及水泥添加劑技術領域，具體涉及一種增強型水泥助磨劑。
【背景技術】
[0002] 我國是水泥生產和消耗大國，水泥工業對煤炭、電力等資源的消耗，以及生產過程 中形成的粉塵，排放的大量有害氣體，對人類生存環境造成嚴重影響，因此生產低環境負荷 型高性能水泥是水泥工業發展的必然趨勢。為實現這一目標，除大力發展節能減排技術及 裝備外，另一個更為簡便且行之有效的方法便是在粉磨工藝中添加適當的水泥助磨劑。
[0003] 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，可以顯著提高水泥臺 時產量和各齡期水泥強度，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，還可以降低粉磨過程中形成的超細顆粒再次聚結趨勢。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。
[0004] 目前，助磨劑的主要原料是三乙醇胺和三異丙醇胺，還有一些無機鹽類，或者有機 酸類。三乙醇胺和三異丙醇胺的助磨效果卓越，提產功能強，但它們都有各自的嚴重不足： 1.三乙醇胺只能提高早期強度，對后期強度基本沒有作用，過量甚至會引起強度倒縮；2. 三異丙醇胺只能提高后期強度，對3天強度沒有貢獻，并且三異丙醇胺的用量敏感，如果使 用多，會導致大量引氣，因而導致混凝土強度下降，密實性降低，表面凸凹粗糙，在與混凝土 外加劑相容性方面不足。3.成本較高，制約了水泥助磨劑生產成本控制，對企業創匯增效工 作產生障礙。
[0005] 發明專利CN101665339B公開了一種增強型水泥復合助磨劑，其主要成分為二乙 醇異丙醇胺、糖蜜、木質素磺酸鹽、無機分散劑和水。助磨劑主體成分二乙醇異丙醇胺在性 能上是三乙醇胺與三異丙醇胺的替代品，可大幅提高混凝土制品的后期強度，但對早期強 度的提高要弱于三乙醇胺，且二乙醇異丙醇胺的用量較大，生產成本高。
【發明內容】
[0006] 本發明針對現有技術的不足，提供了一種增強型水泥助磨劑。本發明的助磨劑在 較低摻量條件下可顯著提高助磨劑的穩定性和助磨效果，同時提高制品的早期和后期強 度，且生產成本低，與混凝土外加劑的相容性好。
[0007] 本發明為實現上述目的所采用的技術方案為： 一種增強型水泥助磨劑是由以下質量百分比的物質組成的：二乙醇單異丙醇胺馬來酸 酯化合物45-70%、二乙醇單異丙醇胺5-10%、羧甲基纖維素3-7%、糖蜜5-10%，余量為水； 所述的，助磨劑是通過以下步驟制備得到的：反應釜中加水，加熱到35-45°C，加入羧 甲基纖維素，攪拌30min，加入糖蜜，攪拌20min，冷卻至室溫，再加入二乙醇單異丙醇胺馬 來酸酯化合物、二乙醇單異丙醇胺，攪拌15min，得增強型水泥助磨劑。
[0008] 所述的，二乙醇單異丙醇胺馬來酸酯化合物是通過以下方法制備得到的：在反應 釜內加入二乙醇單異丙醇胺和馬來酸酐，加入催化劑，攪拌條件下減壓至0. 3-0. 5MPa，加 熱，溫度控制在90-100°C，維持體系恒溫，每隔一小時測定一次體系的酸度，到酸值無明顯 變化時反應停止。然后冷卻至室溫，依次用飽和碳酸鈉溶液和蒸餾水洗滌，得到二乙醇單異 丙醇胺馬來酸酯化合物。
[0009] 優選的，一種增強型水泥助磨劑是由以下質量百分比的物質組成的：二乙醇單異 丙醇胺馬來酸酯化合物58%、二乙醇單異丙醇胺8%、羧甲基纖維素5%、糖蜜8%，余量為水。
[0010] 所述的，二乙醇單異丙醇胺和馬來酸酐的摩爾比為1. 0:1. 0-2. 2。
[0011] 所述的，催化劑為體積濃度98%的濃硫酸或質量分數為1. 4%的對甲苯磺酸，所述 催化劑的加入量為總物質量的1. 0-1. 5%。
[0012] 本發明的有益效果： 1.本發明的助磨劑摻量低。粉磨時，按照熟料和混合材總質量的0. 02-0. 05%的摻量 摻入，可提高粉磨效率達5-9%，同時還可提高水泥早期強度3MPa以上，后期強度4. 5MPa以 上，克服了水泥助磨劑對三乙醇胺及三異丙醇胺的依賴。
[0013] 2.本發明的助磨劑通過對二乙醇單異丙醇胺進行改性，所得二乙醇單異丙醇胺馬 來酸酯化合物可顯著提高產品的早期強度，過合理的添加二乙醇單異丙醇胺、羧甲基纖維 素、糖蜜等物質，有效完善產品的綜合性能，使產品性能滿足更高要求，與其它混凝土外加 劑適應性好，且用量少，可顯著降低了生產成本，制備方法簡單易行，穩定性更高，具有顯著 的經濟和社會效益，適合大規模生產。
【具體實施方式】
[0014] 本發明提供了一種在較低摻量的情況下即可顯著提高助磨劑的穩定性和助磨效 果的增強型水泥助磨劑。該助磨劑是由以下質量百分比的物質組成的：二乙醇單異丙醇胺 馬來酸酯化合物45-70%、二乙醇單異丙醇胺5-10%、羧甲基纖維素3-7%、糖蜜5-10%，余量為 水。
[0015] 其中二乙醇單異丙醇胺馬來酸酯化合物，包括二乙醇單異丙醇馬來酸單酯、二乙 醇單異丙醇馬來酸雙酯、二乙醇單異丙醇馬來酸三酯中的一種或多種。
[0016] 本發明制備的增強型水泥助磨劑，利用馬來酸酐對二乙醇單異丙醇胺進行改性， 形成了具有胺基、羥基、酯基和羧基的化合物，在粉磨過程中，胺基使粉體具有靜電斥力， 羥基吸附在粉體顆粒表面，分子結構中的的胺基、酯基和羧基還可以與水泥中的金屬離子 Fe2+、Ca2+等發生螯合作用，多重作用效果大大提高了二乙醇單異丙醇胺馬來酸酯化合物的 助磨效果。在常規組分的基礎上加入二乙醇單異丙醇胺馬來酸酯化合物，可有效提高水泥 磨臺時產量，改善水泥流動性，降低能耗，提高水泥的綜合性能。羧甲基纖維素對光和熱具 有很好的穩定性，使助磨劑在不同溫度下存放較長時間仍能保持穩定，不會發生變性。糖蜜 是多羥基有機物，是一種優良的助磨劑，同時能有效改善水泥質量，如減少水泥需水量，改 善水泥顆粒的孔徑結構，提高水泥的質量。
[0017] 實施例1 一種增強型水泥助磨劑是由以下質量百分比的物質組成的：二乙醇單異丙醇胺馬來酸 酯化合物45%、二乙醇單異丙醇胺10%、羧甲基纖維素7%、糖蜜10%，余量為水，含固量為42%。
[0018] 本實施例的增強型水泥助磨劑是通過以下步驟制備得到的：反應釜中加水，加熱 到45°C，加入羧甲基纖維素，攪拌30min，加入糖蜜，攪拌20min，冷卻至室溫，再加入二乙醇 單異丙醇胺馬來酸酯化合物、二乙醇單異丙醇胺，攪拌15min，得增強型水泥助磨劑。
[0019] 二乙醇單異丙醇胺馬來酸酯化合物是通過以下方法制備得到的：按照二乙醇單異 丙醇胺和馬來酸酐的摩爾比為1. 0:2. 2向反應釜中加入二乙醇單異丙醇胺和馬來酸酐，再 加入