一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑及其製備方法

2023-06-10 15:28:51

專利名稱：一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及建築材料技術領域，尤其涉及一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑及其製備方法。
背景技術：
隨著高等級公路交通現代化建設的快速發展，水泥混凝土路面已經放到了道路建設的重要位置，路基緩凝水泥用於公路路基，用來穩定砂礫、碎石，水泥含量一般為5%，不宜超過混合料總量的6%。由於道路施工拌料、鋪平、壓實等時間較長，必須在水泥凝結時間到來之前完成，用戶根據現場施工狀況要求，水泥凝結時間需要延長，一般情況下根據施工要求水泥初凝時間應大於3. 5h，終凝時間不小於6h。
然而，因為緩凝水泥自身的特性及其在生產組織過程中的諸多不便，水泥廠一般不願直接生產該品種水泥，而是通過以下兩種途徑來獲得一是在粉磨水泥時摻入少量緩凝材料，達到延緩水泥凝結時間的目的.但所摻之緩凝劑應對混凝土施工的工作性能及其耐久性、安全性無不良影響，現有技術中已公開了三乙醇胺、蔗糖、過磷酸鈣，三聚磷酸鈉、 葡萄糖酸鈉、檸檬酸等作為緩凝劑使用；二是在粉磨水泥時，使用經過預處理的磷石膏代替或部分代替二水石膏作為調凝劑，並復摻部分混合材(如石灰石、粉煤灰等)，以達到延緩水泥凝結時間的目的。
但是隨著高速公路的快速發展，因其施工的特殊性，不僅僅是對其凝結時間有要求，對水泥的強度等性能也提出了具體的要求一方面要求初凝、終凝時間較長；另一方面要求使用大型迴轉窯廠生產的水泥，水泥的3d和28d富餘抗壓強度必須穩定在 4. 0MPa^7. OMPa之間。採用上述兩種方式得到的緩凝水泥並不能在保證緩凝時間的同時提高水泥的強度等性能，無法滿足現代高速公路發展的需要，不利於其應用。發明內容
本發明的目的在於提供一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑及其製備方法，本發明提供的緩凝助磨劑能夠延緩了水泥的凝結時間，且改善水泥的物理性能，利於其在高等級公路等建設中的應用。
本發明提供了一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑，包括以下組分
20wt% 30wt%的木質素磺酸鹽；
3wt% 10wt% 的氧化劑；
5wt% 15wt%的接枝改性劑；
O. lwt% O. 5wt% 的引發劑；
4wtQ/cTl2wt% 的胺化改性劑；
3wt% 12wt% 的甲醒；
2wt% 10wt%的極性化合物；
餘量為水。
優選的，所述接枝改性劑為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、丙烯醇、丙烯醯胺和甲基丙烯磺酸鈉的一種或者多種。
優選的，所述木質素磺酸鹽為木質素磺酸鈉或木質素磺酸鈣。
優選的，所述氧化劑為過氧化氫、高錳酸鉀和硝酸中的一種或者多種。
優選的，所述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的一種或者多種。
優選的，所述胺化改性劑為二甲胺、乙二胺和三乙撐四胺的一種或者多種。
優選的，所述極性化合物為丙三醇、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉、二乙二醇和水楊酸的一種或者多種。
本發明提供了一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑的製備方法，包括以下步驟
a)將所述木質素磺酸鹽與氧化劑混合，進行氧化反應；
b)將所述步驟a)得到的氧化反應液與接枝改性劑和引發劑混合，進行接枝反應；
c)在鹼性條件下，將所述步驟b)得到的接枝反應液與甲醛、胺化改性劑和極性化合物反應，得到緩凝助磨劑。
優選的，所述步驟a)中氧化反應的溫度為80°C ^100°C ；
所述氧化反應的時間為Ihlh。
優選的，所述步驟c )為
Cl)將所述步驟b)得到的接枝反應液與鹼性物質混合，向其中加入甲醛和胺化改性劑，反應後得到混合溶液；
c2)向所述步驟Cl)得到的混合溶液中加入極性化合物，反應後得到緩凝助磨劑；
所述步驟Cl)中的反應溫度為85°C 100°C，反應時間為2h 5h ；
所述步驟c2)中的反應溫度為85°C 100°C，反應時間為lhlh。
本發明提供了一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑及其製備方法，本發明提供的緩凝助磨劑包括以下組分20wt% 30wt%的木質素磺酸鹽；3wt% 10wt%的氧化劑；5wt% 15wt% 的接枝改性劑；0. lwt% 0. 5wt%的引發劑；4wt% 12wt%的胺化改性劑；3wt% 12wt%的甲醒； 2wt9TlOwt%的極性化合物；餘量為水。在本發明提供的助磨劑中，採用接枝改性劑對木質素磺酸鹽進行接枝改性，引入如羧基、羥基、磺酸基等大量具有緩凝增強效果的官能團；而且胺化改性劑在木質素磺酸鹽中引入了胺基，也能夠改善其助磨效果，從而提高了木質素磺酸鹽的表面活性，提高了得到助磨劑的緩凝效果，使水泥的凝結時間延長，利於其在高等級公路等建設中的應用，且得到的水泥具有較高的物理性能，能夠提高高等級公路的質量， 利於其應用。實驗結果表明，本發明提供的緩凝助磨劑，能夠延緩水泥凝結時間3tT5h，水泥 3天抗壓強度增加了 2MPa 4MPa，28天抗壓強度增加了 4MPa 7MPa，提高了水泥的性能，而且能有效減水熟料的使用量，多摻工業廢渣。
具體實施方式
本發明提供了一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑，包括以下組分
20wt% 30wt%的木質素磺酸鹽；
3wt% 10wt% 的氧化劑；
5wt% 15wt%的接枝改性劑；
O. lwt% 0. 5wt% 的弓 I 發劑；
4wt% 12wt%的胺化改性劑；
3wt% 12wt% 的甲醛；
2wt% 10wt%的極性化合物；
餘量為水。
本發明提供的緩凝助磨劑採用接枝改性劑對木質素磺酸鹽進行接枝改性，引入如羧基、羥基、磺酸基等大量具有緩凝增強效果的官能團；而且胺化改性劑在木質素磺酸鹽中引入了胺基，也能夠改善其助磨效果，從而提高了木質素磺酸鹽的表面活性，提高了得到助磨劑的緩凝效果，將其用於緩凝水泥中，延長了水泥的凝結時間，且提高了水泥的物理性能，利於其在高等級公路等建設中的應用。
本發明提供的緩凝助磨劑包括20Wt9T30wt%的木質素磺酸鹽，優選為 23wt9T28wt%。木質素磺酸鹽為陰離子表面活性劑，具有良好的分散性、耐熱穩定性和高溫分散性，助磨效果良好，在本申請中，木質素磺酸鹽能夠降低磨粉的表面能，克服磨粉間的吸引力，減小粉碎阻力，阻止糊球糊磨，提高磨粉的流動性，為水泥帶來較好的助磨效果，提高粉磨效率，降低能耗，減緩了水泥的凝結，有利於得到的緩凝助磨劑在緩凝水泥中的應用。本發明對所述木質素磺酸鹽的來源沒有限制，如可以採用市售商品，在本發明中，所述木質素磺酸鹽優選為木質素磺酸鈉或木質素磺酸鈣。在現有技術中，木質素磺酸鹽主要由造紙廢液製備而成，本發明將其用來製備緩凝助磨劑，給造紙廢液的處理和利用提供了新的途徑，具有較大的經濟和環保價值，而且，木質素磺酸鹽的原料來源廣泛，價格低廉，降低了生產成本。
本發明提供的緩凝助磨劑包括3wt°/Tl0wt%的氧化劑,優選為5wt% 8wt%。在本發明提供的緩凝助磨劑中，接枝改性劑和胺化改性劑對木質素磺酸鹽進行改性，加入氧化劑後提高了木質素磺酸鹽的反應活性。本發明對所述氧化劑的種類沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的氧化劑即可。在本發明中，所述氧化劑優選為過氧化氫、過氧乙酸、高錳酸鉀、過硫酸銨、次氯酸鈉和硝酸中的一種或多種，更優選為過氧化氫、高錳酸鉀和硝酸中的一種或多種；
本發明提供的緩凝助磨劑包括5wt% 15wt%的接枝改性劑,優選為8wt% 12wt%。本發明採用接枝改性劑對木質素磺酸鹽進行改性，在木質素磺酸鹽的結構中引入羧基、羥基、 磺酸基等官能團，提高了木質素磺酸鹽的表面活性，從而提高了木質素磺酸鹽的緩凝助磨效果。在本發明中，所述接枝改性劑優選為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、丙烯醇、丙烯醯胺、丙烯磺酸鈉和甲基丙烯磺酸鈉的一種或者多種，更優選為丙烯酸、丙烯醇、丙烯醯胺、丙烯磺酸鈉和甲基丙烯磺酸鈉中的一種或多種；
本發明提供的緩凝助磨劑包括O. lwt% 0. 5wt%的引發劑,優選為O. lwt% 0. 3wt%。 在本發明中，所述引發劑引發接枝改性劑與木質素磺酸鹽的反應，在木質素磺酸鹽的結構中引入羥基、羧基、磺酸基等基團，提高木質素磺酸鹽的表面活性，從而提高其緩凝助磨效果。本發明對所述引發劑的種類沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的引發劑即可， 在本發明中，所述引發劑優選為過硫酸鹽，更優選為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的一種或多種；
本發明提供的緩凝助磨劑包括4wt% 12wt%的胺化改性劑,更優選為6wt% 10wt%。 所述胺化改性劑與木質素磺酸鹽進行反應，在木質素磺酸鹽額結構中引入胺基，進一步提5高木質素磺酸鹽的助磨效果。在本發明，所述胺化改性劑優選為二甲胺、乙二胺和三乙撐四胺的一種或多種，更優選為二甲胺、乙二胺或三乙撐四胺；
本發明提供的緩凝助磨劑包括3wt9Tl2wt%的甲醛，優選為6wt9T9wt%。在本發明中，所述甲醛為反應縮合劑，使得到的改性木質素磺酸鹽的表面活性更高，進一步提高了本發明提供的緩凝助磨劑的助磨效果；
本發明提供的緩凝助磨劑包括2wt% 10wt%的極性化合物，更優選為4wt% 8wt%。 在本發明中，極性化合物作為復配組分，能夠進一步提高得到的緩凝助磨劑的性能。在本發明中，所述極性化合物優選為多元醇類化合物、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉和水楊酸的一種或多種，更優選為丙三醇、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉、二乙二醇和水楊酸的一種或多種。
本發明提供的緩凝助磨劑除了上述技術方案所述的組分外，餘量為水。本發明對所述水沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的水即可。
在本發明提供的緩凝助磨劑中，採用接枝改性劑對木質素磺酸鹽進行接枝改性， 引入如羧基、羥基、磺酸基等大量具有緩凝增強效果的官能團；而且胺化改性劑在木質素磺酸鹽中引入了胺基，從而提高了木質素磺酸鹽的表面活性，提高了得到助磨劑的緩凝效果， 將其用於緩凝水泥中時，延緩了水泥的凝結時間，有利於其在高等級公路等的建設中的應用；而且，本發明的提供的緩凝助磨劑能夠提高水泥的物理性能，利於其應用。
本發明提供一種上述技術方案所述緩凝助磨劑的製備方法，包括以下步驟
a)將所述木質素磺酸鹽與氧化劑混合，進行氧化反應；
b)將所述步驟a)得到的氧化反應液與接枝改性劑和引發劑混合，進行接枝反應；
c)在鹼性條件下，將所述步驟b)得到的接枝反應液與甲醛、胺化改性劑和極性化合物反應，得到緩凝助磨劑。
本發明首先將木質素磺酸鹽與氧化劑混合，進行氧化反應，得到氧化反應液。本發明優選先提供木質素磺酸鹽的懸浮液，然後向其中加入氧化劑進行氧化反應。本發明對所述木質素磺酸鹽懸浮液的製備方法沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的配製懸浮液的技術方案即可。本發明優選將木質素磺酸鹽與水混合後，採用超聲處理，得到木質素磺酸鹽懸浮液。所述木質素磺酸鹽懸浮液的質量百分濃度優選為40%飛0%，更優選為 459Γ55%;本發明對所述超聲的方法沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的超聲的技術方案即可，在本發明中，所述超聲的時間優選為O. 5tTl. 5h ；
得到木質素磺酸鹽懸浮液後，本發明向其中加入氧化劑，進行氧化反應，提高了木質素磺酸鹽的反應活性。本發明優選向所述木質素磺酸鹽懸浮液中加入氧化劑後，將得到的混合溶液加熱到80°C 100°C進行氧化反應，更優選為85°C 95°C ;所述氧化反應的時間優選為lh 3h，更優選為I. 5h 2. 5h。
本發明完成上述氧化反應後，本發明將得到的氧化反應液與接枝改性劑和引發劑混合，進行接枝反應，在木質素磺酸鹽的結構中引入了羥基、羧基或磺酸基，提高了木質素磺酸鹽的表面活性，從而延長了緩凝水泥的凝結時間，而且還提高了其助磨效果，從而提高了得到的緩凝水泥的機械強度。本發明優選先分別配製接枝改性劑溶液和引發劑溶液，然後將接枝改性劑溶液和引發劑溶液滴加如上述技術方案得到的氧化反應液中，所述接枝改性劑優選在Ihlh內滴加完畢，所述引發劑溶液優選在3tT5h內滴加完畢，然後將得到的混合溶液在80°C 100°C下進行接枝反應，更優選為85°C 95°C ;所述接枝反應的時間優選為ltT3h，更優選為I. 5tT2. 5h ;本發明對所述接枝改性劑溶液和引發劑溶液的配製方法沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的溶液的配製技術方案即可。
完成上述接枝反應後，本發明在鹼性條件下，將得到的接枝反應液與甲醛、胺化改性劑和極性化合物反應，得到用於緩凝水泥的緩凝助磨劑。本發明優選先向上述技術方案得到的接枝反應液與鹼性物質混合，將所述接枝反應液調成鹼性，然後向其中加入甲醛和胺化改性劑，反應後得到混合溶液；向所述混合溶液中加入極性化合物，反應後得到緩凝助磨劑；
本發明為了使得到的緩凝助磨劑具有更好的緩凝效果，優選先向所述接枝反應液中加入鹼性化合物，將所述接枝反應液的PH值調至擴11，然後再向其中加入甲醛和胺化改性劑，反應後得到混合溶液。本發明對所述鹼性物質沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的鹼性物質即可。在本發明中，所述鹼性物質優選為鹼性化合物，更優選為氫氧化物，最優選為氫氧化鈉或氫氧化鉀，本發明可以採用鹼性物質，也可以採用鹼性物質的溶液，所述鹼性物質溶液的質量分數優選為20°/Γ50%，更優選為25°/Γ40% ;所述接枝反應液與甲醛和胺化改性劑反應的溫度優選為85°C 10(TC，更優選為90°C 95°C ;反應的時間優選為2h 5h，更優選為3tT4h;
完成接枝反應液與甲醛和胺化改性劑的反應後，本發明將得到的混合溶液與極性化合物反應，得到緩凝助磨劑。本發明優選向所述混合溶液中加入極性化合物，進行反應後，得到緩凝助磨劑。在本發明中，所述反應的溫度優選為85°C 100°C，更優選為 950C "950C ;所述反應的時間優選為ltT3h，更優選為I. 5tT2. 5h。
本發明得到緩凝助磨劑後，為了測試其性能，本發明將得到的緩凝助磨劑在 Φ 500mmX 500m m標準試驗小磨中進行試驗,具體過程如下
按照以下質量分數配製物料46wt%的熟料；4. 0wt%的石膏和50wt%的礦洛； 然後向其中加入物料質量分數為O. lwt%的緩凝助磨劑；進行粉磨後得到水泥，依據GB/ T 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》測試水泥膠砂強度；採用DBT-127型勃氏透氣比表面積儀檢測得到的緩凝助磨劑的勃氏比表面積；依據GB 1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》檢測水泥的標準稠度用水量、凝結時間，結果表明，本發明提供的緩凝助磨劑，能夠延緩水泥凝結時間3tT5h，水泥3天抗壓強度增加了 2MPa^4MPa, 28天抗壓強度增加了 4MPa 7MPa，提高了水泥的性能，而且能有效減水熟料的使用量，多摻工業廢渣。
本發明提供了一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑，包括以下組分20Wt9T30Wt%的木質素磺酸鹽；3wt% 10wt%的氧化劑；5wt% 15wt%的接枝改性劑；0. lwt% 0. 5wt%的引發劑；4wt% 12wt%的胺化改性劑；3wt% 12wt%的甲醒；2wt% 10wt%的極性化合物；餘量為水。 在本發明提供的助磨劑中，採用接枝改性劑對木質素磺酸鹽進行接枝改性，引入如羧基、羥基、磺酸基等大量具有緩凝增強效果的官能團；而且胺化改性劑在木質素磺酸鹽中引入了胺基，從而提高了木質素磺酸鹽的表面活性，提高了得到助磨劑的緩凝效果，將其用於緩凝水泥中時，能夠延長水泥的凝結時間，從而有利於其在高等級公路等建設中的應用。而且，本發明提供的緩凝助磨劑能夠在延緩水泥凝結時間的同時有效地改善水泥的物理性能，在保持原來水泥強度不變的情況下，能夠減少水泥熟料的用量，多摻混合材。實驗結果表明，本發明提供的緩凝助磨劑，能夠延緩水泥凝結時間3tT5h，水泥3天抗壓強度增加了2MPa^4MPa，28天抗壓強度增加了 4MPa 7MPa，提高了水泥的性能，而且能有效減水熟料的使用量，多摻工業廢渣。
另外，本發明提供的緩凝助磨劑添加方便，易於操作，給緩凝水泥的生產帶來了極大的方便；而且得到的緩凝助磨劑具有較高的水溶性、無異味、無毒，為綠色產品；採用的主要原料為木質素磺酸鹽，成本低，價格便宜，其主要來源為造紙廢液，為造紙廢液的利用提供了一條新的途徑，有利於環保。
而且本發明提供的緩凝助磨劑對於已使用了水泥助磨劑的企業來說，無需增加設別，只需更換助磨劑品種即可生產緩凝水泥。
為了進一步說明本發明，下面結合實施例對本發明提供的用於緩凝水泥的緩凝助磨劑及其製備方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發明保護範圍的限定。
實施例I
將82g的木質素磺酸鈣溶於80g水中，並不斷攪拌，待完全溶解後，放入超聲儀器中用超聲波進行處理lh，得到木質素磺酸鈣溶液；
將所述木質素磺酸鈣溶液加熱到85°C，然後向其中加入18g高錳酸鉀和6g濃硝酸反應2h,得到反應溶液；
再將12g丙烯磺酸鈉、14g丙醯胺、IOg丙烯酸和60g水配製得到接枝改性劑溶液 (簡稱A溶液),將O. 7g的過硫酸鈉和20g的水配成引發劑溶液(簡稱B)溶液；
將上述反應溶液升溫到95°C，向其中滴加A溶液和B溶液，A溶液在3h內滴完，B 溶液在4h內滴加完成，然後將得到的混合溶液保溫Ih ；
用質量分數為30%的氫氧化鈉溶液將混合溶液的pH值調至9左右，向其中加入 34g三乙撐四胺和37g甲醛，並在95°C下回流反應2h，其後再向其中加入20g葡萄糖酸鈉和 12g丙三醇並保溫lh，即得到緩凝助磨劑。
本發明將得到的緩凝助磨劑在Φ500ι πιΧ500πιπι標準試驗小磨中進行試驗,具體過程如下
按照以下物料配比混合質量分數為46%的熟料、質量分數為4. 0%的石膏、質量分數50%的礦渣，向得到的混合物中加入質量分數為混合物總質量O. 1%的本實施例得到的緩凝助磨劑，混合粉磨後得到處理後的水泥。依據GB/T 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法 (ISO法)》測試水泥膠砂強度；採用DBT-127型勃氏透氣比表面積儀檢測得到的緩凝助磨劑的勃氏比表面積；依據GB 1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》 檢測水泥的標準稠度用水量、凝結時間，結果如表I所示，表I為本發明實施例和比較例得到的小磨實驗結果。
實施例2
將90g的木質素磺酸鈣溶於80g水中，並不斷攪拌，待完全溶解後，放入超聲儀器中用超聲波進行處理lh，得到木質素磺酸鈣溶液；
將所述木質素磺酸鈣溶液加熱到80°C，然後向其中加入28g雙氧水反應2h，得到反應溶液；
再將20g馬來酸酐，18g甲基丙烯磺酸鈉，6g丙烯酸和64g水配成一定的接枝改性劑溶液(簡稱A溶液)，將O. 8g的過硫酸銨和20g的水配成引發劑溶液(簡稱B)溶液；
將上述反應溶液升溫到95°C，向其中滴加A溶液和B溶液，A溶液在2h內滴完，B溶液在3h內滴加完成，然後將得到的混合溶液保溫Ih ；
用質量分數為30%的氫氧化鈉溶液將所述混合溶液的pH值調至9左右，向其中加入29g乙二胺和32g甲醛並在95°C下回流反應2h，其後再向其中加入18g檸檬酸鈉和IOg 水楊酸並保溫lh，即得到緩凝助磨劑。
本發明將得到的緩凝助磨劑在Φ500ι πιΧ500πιπι標準試驗小磨中進行試驗,具體過程如下
按照以下物料配比混合質量分數為46%的熟料、質量分數為4. 0%的石膏、質量分數50%的礦渣，向得到的混合物中加入質量分數為混合物總質量O. 1%的本實施例得到的緩凝助磨劑，混合粉磨後得到處理後的水泥。依據GB/T 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法 (ISO法)》測試水泥膠砂強度；採用DBT-127型勃氏透氣比表面積儀檢測得到的緩凝助磨劑的勃氏比表面積；依據GB 1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》 檢測水泥的標準稠度用水量、凝結時間，結果如表I所示，表I為本發明實施例和比較例得到的小磨實驗結果。
實施例3
將77g的木質素磺酸鈣溶於80g水中，並不斷攪拌，待完全溶解後，放入超聲儀器中用超聲波進行處理lh，得到木質素磺酸鈣溶液；
將所述木質素磺酸鈣溶液加熱到80°C，然後向其中加入20g質量分數為30%的雙氧水反應2h，得到反應溶液；
再將21g甲基丙烯磺酸鈉，15g丙烯醇，15g丙烯醯胺和64g水配成一定的接枝改性劑溶液(簡稱A溶液)，將I. Og的過硫酸銨和20g的水配成引發劑溶液(簡稱B)溶液；
用質量分數為30%的氫氧化鈉溶液將所述反應溶液的pH值調至9左右，將其升溫到95°C，向其中滴加A溶液和B溶液，A溶液在2h內滴完，B溶液在3h內滴加完成，然後將得到的混合溶液保溫Ih ；
保溫完成後，再向混合溶液中加入31g 二甲胺和37g甲醛並在95°C下回流反應 2h，其後再向其中加入Sg丙三醇、7g 二乙二醇和17g水楊酸並保溫lh，即得到緩凝助磨劑。
本發明將得到的緩凝助磨劑在Φ500ι πιΧ500πιπι標準試驗小磨中進行試驗,具體過程如下
按照以下物料配比混合質量分數為46%的熟料、質量分數為4. 0%的石膏、質量分數50%的礦渣，向得到的混合物中加入質量分數為混合物總質量O. 1%的本實施例得到的緩凝助磨劑，混合粉磨後得到處理後的水泥。依據GB/T 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法 (ISO法)》測試水泥膠砂強度；採用DBT-127型勃氏透氣比表面積儀檢測得到的緩凝助磨劑的勃氏比表面積；依據GB 1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》 檢測水泥的標準稠度用水量、凝結時間，結果如表I所示，表I為本發明實施例和比較例得到的小磨實驗結果。
比較例I
將46wt%的熟料、4. 0wt%的石膏和50wt%的礦渣混合粉磨後得到處理後的水泥。依據GB/T 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》測試水泥膠砂強度；採用DBT-127 型勃氏透氣比表面積儀檢測得到的緩凝助磨劑的勃氏比表面積；依據GB 1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》檢測水泥的標準稠度用水量、凝結時間，結果如表I所示，表I為本發明實施例和比較例得到的小磨實驗結果。
比較例2
將46 1:%的熟料、4. 0wt%的石膏和50wt%的礦洛混合,然後向其中加入混合物料總質量的0.1%的木質素磺酸鈣，粉磨後得到處理後的水泥。依據GB/T 17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》測試水泥膠砂強度；採用DBT-127型勃氏透氣比表面積儀檢測得到的緩凝助磨劑的勃氏比表面積；依據GB 1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、 安定性檢驗方法》檢測水泥的標準稠度用水量、凝結時間，結果如表I所示，表I為本發明實施例和比較例得到的小磨實驗結果。
表I本發明實施例和比較例得到的小磨實驗結果
權利要求
1.一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑，包括以下組分 20wt% 30wt%的木質素磺酸鹽； 3wt% 10wt%的氧化劑； 5wt% 15wt%的接枝改性劑； 0.lwt% 0. 5wt%的引發劑； 4wt% 12wt%的胺化改性劑； 3wt% 12wt%的甲醒； 2wt% 10wt%的極性化合物； 餘量為水。
2.根據權利要求I所述的緩凝助磨劑，其特徵在於，所述接枝改性劑為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、丙烯醇、丙烯醯胺和甲基丙烯磺酸鈉的一種或者多種。
3.根據權利要求I所述的緩凝助磨劑，其特徵在於，所述木質素磺酸鹽為木質素磺酸鈉或木質素磺酸鈣。
4.根據權利要求I所述的緩凝助磨劑，其特徵在於，所述氧化劑為過氧化氫、高錳酸鉀和硝酸中的一種或者多種。
5.根據權利要求I所述的緩凝助磨劑，其特徵在於，所述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫Ife鍾中的一種或者多種。
6.根據權利要求I所述的緩凝助磨劑，其特徵在於，所述胺化改性劑為二甲胺、乙二胺和三乙撐四胺的一種或者多種。
7.根據權利要求I所述的緩凝助磨劑，其特徵在於，所述極性化合物為丙三醇、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉、二乙二醇和水楊酸的一種或者多種。
8.一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑的製備方法，包括以下步驟 a)將所述木質素磺酸鹽與氧化劑混合，進行氧化反應； b)將所述步驟a)得到的氧化反應液與接枝改性劑和引發劑混合，進行接枝反應； c)在鹼性條件下，將所述步驟b)得到的接枝反應液與甲醛、胺化改性劑和極性化合物反應，得到緩凝助磨劑。
9.根據權利要求8所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟a)中氧化反應的溫度為80 0C 100。。； 所述氧化反應的時間為lh 3h。
10.根據權利要求8所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟c)為 Cl)將所述步驟b)得到的接枝反應液與鹼性物質混合，向其中加入甲醛和胺化改性劑，反應後得到混合溶液； c2)向所述步驟Cl)得到的混合溶液中加入極性化合物，反應後得到緩凝助磨劑； 所述步驟Cl)中的反應溫度為85°C 100°C，反應時間為2h 5h ； 所述步驟c2)中的反應溫度為85°C 100°C，反應時間為lhlh。
全文摘要
本發明提供了一種用於緩凝水泥的緩凝助磨劑及其製備方法，本發明提供的緩凝助磨劑包括以下組分20wt％~30wt%的木質素磺酸鹽；5wt%~8wt%的氧化劑；5wt%~15wt%的接枝改性劑；0.1wt%~0.3wt%的引發劑；6wt%~10wt%的胺化改性劑；6wt%~9wt%的甲醛；4wt%~8wt%的極性化合物；餘量為水。本發明採用接枝改性劑對木質素磺酸鹽進行接枝改性，引入如羧基、羥基、磺酸基等大量具有緩凝增強效果的官能團；而且胺化改性劑在木質素磺酸鹽中引入了胺基，從而提高了木質素磺酸鹽的表面活性，提高了得到助磨劑的緩凝效果。
文檔編號C04B24/18GK102976650SQ20121051251
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者趙洪義, 孟凡軍, 朱化雨, 朱孔贊, 殷俊峰, 宋南京, 馮恩娟, 傅秀新, 李成武 申請人:山東宏藝科技股份有限公司, 臨沂大學