[发明专利]水泥助磨剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥添加剂及其制备方法，更具体地说，它涉及一种水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术

水泥是一种最常用的建筑材料，被广泛应用于土木建筑、水力、国防等工程，水泥在加工过程中，需要用到磨机来磨成粉末，按照现有的水泥粉磨工艺，磨机仓内经常出现过粉磨现象，产生静电吸附作用，而且入磨熟料温度特高，甚至达到190度。针对这种情况的解决办法，通常会加入水泥助磨剂。自二十世纪30年代，英国人Goddard以树脂作为助磨剂并取得专利。随后人们又先后试验了醋酸、磷酸盐、木质素磺酸盐、乙二醇、酚、三乙醇胺、桐油和沥青等助磨剂。到了60年代，工业发达国家如日本、美国、德国、前苏联，对助磨剂的研究和应用越来越广泛，在一些发达国家几乎所有的水泥厂都使用助磨剂，相比较我国对助磨剂的研究和利用起步较晚，50年代后期，只有少数水泥厂试验过用煤、纸浆废液、肥皂废液，效果不甚明显；目前，国内研究及应用的水泥助磨剂，有液体助磨剂和固体助磨剂，其基本成分大都属于有机表面活性物质。主要为：胺类、醇类、醇胺类、木质素磺酸盐类、脂肪酸及其盐类、烷基磺酸盐类等。具体物质为：三乙醇胺、二乙二醇、乙二醇、木质素磺酸盐、甲酸，硬脂酸、油酸、十二烷基苯磺酸钠等。

三乙醇胺是水泥助磨剂的主要原料之一，约占助磨剂配方总量的70%左右，目前市售复配水泥助磨剂掺量大，粉体类掺量为0.5-1%，液体类掺量为0.03-0.1%，且液体类水泥助磨剂还存在分层沉降等不足，致使产品性能波动大，而影响了助磨增强性能的发挥；同时随着石油等化工原材料的价格上涨，三乙醇胺的价格也不断上涨，严重制约了水泥助磨剂的推广和应用。

国内大多采用工业纯聚合有机盐和无机盐为助磨剂的主要成分，成本较高，技术经济指标不适应实际生产情况，产品适应面较窄，特别对于温度较高的物料还没有合适的产品。即使对于不同生产厂家的同种产品应用于不同厂家，也存在效果差异较大的情况。现有产品无法充分发挥该产品改善粉磨物料粘附效果，且未能将多种有效助磨成分配合在一起，从而发挥最佳粉磨效果，同时现有助磨剂中的氯或碱会对水泥或混凝土带来危害。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种不含三乙醇胺的水泥助磨剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种水泥助磨剂，其特征在于：该水泥助磨剂配方组分按重量分数计为

陶瓷超细粉8~12份

碳纤维5~8份

增稠剂4~5份

表面活性剂6~9份

糖蜜8~11份

工业盐4~6份

硫代硫酸钠9~14份

水62~73份。

其中，陶瓷超细粉作为最主要的磨料，陶瓷微粉是一种轻质非金属多功能材料，主要成分是SiO2和Al2O3，分散性好、遮盖力高、白度高、悬浮性好、化学稳定性好、可塑性好、耐热温度高、密度小、烧失量低、光散射性好、绝缘性好。可提高产品的吸附性、耐侯、耐久性、耐擦洗、耐腐蚀及耐高温性，改善产品的机械性能，增加透明度，提高防火性能，且陶瓷作为一种硬度较大的材料，这里作为助磨剂添加进水泥助磨剂，能够在水泥生产中有效地提高磨粉效率和所得水泥粉料的细度，从而获得质量良好的水泥产品，碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，可以作为水泥助磨剂中的磨料辅料，进一步提高水泥粉料的细度，同时碳纤维在非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小且具有良好的导热性能，作为水泥助磨剂的一部分添加进水泥后能够有效防止水泥凝固后因热胀冷缩导致损坏，同时碳纤维在微观上是多孔结构，加水搅拌后陶瓷超细粉中的颗粒会在表面活性剂的帮助下进入碳纤维的空隙中，形成以高强度的点支撑和高强度的线支撑组成的良好的支撑结构，从而有效提高了水泥的耐磨能力和抗压能力，为了使添加有水泥助磨剂的水泥在使用前陶瓷超细粉颗粒不会进入碳纤维的孔隙中，就需要提高水泥助磨剂的粘度，以减小陶瓷超细粉颗粒在液相内的移动速度，以此使陶瓷超细粉颗粒不会大量进入碳纤维的孔隙中，故需要在该水泥助磨剂中添加增稠剂，当添加有该水泥助磨剂的水泥在使用前加水时，增稠剂被稀释，表面活性剂的效果展现的更加明显，配合以糖蜜作为混凝土缓凝剂，提高整个混凝土体系保持液相的时间，此时陶瓷超细粉颗粒才能够轻松进入碳纤维的孔隙中，硫代硫酸钠作为漂白剂加入该水泥助磨剂，能够使添加该水泥助磨剂的混凝土更加美观，同时硫代硫酸钠和工业盐配合，还能够有效提高混凝土的早期强度。

优选的，所述增稠剂包括羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或几种。