[发明专利]一种高分子/小分子表面活性剂复配的矿渣助磨剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿渣外加剂技术领域，尤其涉及一种高分子/小分子表面活性剂复配的矿渣助磨剂及其制备方法。

背景技术

矿渣粉是粒化高炉矿渣粉的简称，是一种优质的混凝土掺合料，由符合GB/T203 标准的粒化高炉矿渣，经干燥、粉磨，达到相当细度且符合相当活性指数的粉体，又称为矿粉、粒化高炉矿渣粉，高品质的矿渣微粉是优质的混凝土掺合料和水泥混合材，是当今世界公认的配制高性能混凝土的重要材料。随着我国建筑市场越来越高端化、国际化，对高活性高品质的矿渣微粉的需求量逐年攀升，但是受制于技术的限制，S105级、S95级等高等级的矿渣微粉的市场占有率偏低，满足了不了建筑生产需要。

由于矿渣微粉中玻璃体含量较多，易磨性较差，磨至规定细度所产生的能耗极高，而试验结果表明矿渣的比表面积达到480m2/kg左右、大多数颗粒粒径分布在2-40μm之间，其潜在的活性才能完全激发出来。为了生产高比表面积、低能耗的矿渣微粉，在生产过程中常添加一些化学助磨剂的方式来提高微粉比表面积、改善粉体性能。如有研究者在矿渣粉磨的同时加入10%左右的粉煤灰助磨，其结果是磨机产量有所提高，矿渣微粉活性却下降，其潜在的活性性能却没有完全发挥，且制得的矿渣微粉只能掺入水泥15%以下才能保证原水泥的强度指标不降低；有些研究者则利用一些化学激发剂进行改性处理，也获得了活性较好的产品，例如《三乙醇胺系矿渣复合助磨剂的实验研究》一文以三乙醇胺为主要成分的助磨剂，配合羧酸、无机盐以及醇类化合物复配后与矿渣混合进行粉磨，有效的改善了矿渣微粉的粒度分布及颗粒形貌，活性指数得到提高，但是三乙醇胺价格昂贵，且其高温挥发性强，在粉磨过程中难免受到温度的影响，推广应用受到限制。

发明内容

本发明为了弥补现有三乙醇胺系矿渣助磨剂的缺陷，提供一种高分子/小分子表面活性剂复配的矿渣助磨剂及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高分子/小分子表面活性剂复配的矿渣助磨剂，该助磨剂由以下重量份的组分组成：高分子表面活性剂1%-5%、小分子表面活性剂0.5%-2%、碳质中间相0.1%-0.5%、螯合剂1%-5%、消泡剂0.1-0.2%、溶剂余量。

所述的高分子表面活性剂为阳离子丙烯酸酯共聚物、季铵化聚丙烯酰胺、木质素磺酸盐、聚丙烯酸及其共聚物、丙烯酸马来酸酐共聚物中的一种或一种以上。

所述的小分子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800中的一种或一种以上。

所述的碳质中间相为石油沥青、煤系沥青、煤焦油、催化裂化澄清油中的一种在400-450℃、惰性气体氛围下经热缩聚法或乳液法制备得到的粒径为1-10μm的微球。

所述的螯合剂为肌醇六磷酸酯、低分子量聚丙烯酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、植酸钠中的一种或一种以上。

所述的溶剂为水。

一种制备所述的矿渣助磨剂的制备方法，具体步骤为：依次将溶剂、高分子表面活性剂、小分子表面活性剂、螯合剂依次投入反应容器中，充分溶解搅拌混合均匀后加入碳质中间相、消泡剂，超声振荡分散30-50min后即得。

本发明制备的助磨剂将高分子表面活性剂与小分子表面活性剂复配使用，高分子表面活性剂中亲水基、疏水基位置大小可调，分子结构可呈梳状又可呈多支链状，对微粉的分散、表面覆盖以及包封效果更强，乳化稳定性强，而小分子表面活性剂具有优良的渗透性和降低表面张力的能力，两者复配使用较之传统的多元醇胺类化合物如三乙醇胺具有更佳的渗透、润滑、助磨效果，再配合螯合剂的使用，进一步的促进矿渣活性激发和细化，同时对微粉有一定的收敛作用，避免粒度过细而导致团聚严重；此外原料中加入的碳质中间相微球具有降磨润滑作用，在研磨过程中可在矿物表面形成润滑膜，对微粉的形貌有良好的改善作用，制得的矿渣微粉形貌更佳；本发明制备的的助磨剂环保价廉，性能稳定，使用方便。

具体实施方式

实施例1

一种高分子/小分子表面活性剂复配的矿渣助磨剂，该助磨剂由以下重量份的组分组成：阳离子丙烯酸酯共聚物1%、十二烷基苯磺酸钠0.5%、碳质中间相0.1%、肌醇六磷酸酯1%、消泡剂0.1%、水余量。

其中碳质中间相为石油沥青在400℃、惰性气体氛围下经热缩聚法制备得到的粒径为1μm的微球。

该助磨的制备步骤为：依次将水、阳离子丙烯酸酯共聚物、十二烷基苯磺酸钠、肌醇六磷酸酯依次投入反应容器中，充分溶解搅拌混合均匀后加入碳质中间相、消泡剂，超声振荡分散30min后即得。