[发明专利]一种增强型高效助磨剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增强型高效助磨剂及其制备方法，该一种增强型高效助磨剂包括三乙醇胺‑烟酰胺共晶；三乙醇胺‑烟酰胺共晶中，三乙醇胺和烟酰胺的摩尔比为1:2；使用Cu‑Kα辐射，三乙醇胺‑烟酰胺共晶以2θ角度表示的X‑射线粉末衍射图具有以下特征峰：3.6±0.2°、5.4±0.2°、7.2±0.2°、9.9±0.2°、13.0±0.2°、18.6±0.2°、25.0±0.2°和33.4±0.2°，可与水泥预配制，增加水泥浆体的后期强度。

技术领域

本发明涉及水泥外加剂领域，特别地，涉及一种增强型高效助磨剂及其制备方法。

背景技术

物料在粉磨过程中，加入少量的外加剂（气态、液态或固态的物质），能够显著提高粉磨效率或降低能耗，这种化学添加剂通常称为助磨剂。

醇胺类物质如三乙醇胺（TEA）是目前应用比较广泛的助磨剂的主要成分之一，该类物质属于非离子型表面活性剂，具有很强的极性，-NH2和-OH极性基团会吸附在水泥颗粒表面的裂纹上，降低裂纹表面的自由能，降低水泥物料表面的强度，从而物料粉碎变得更加容易，改善水泥质量，提高水泥细度，提高水泥比表面积，从而提高水泥生产效率。

TEA助磨剂通过改变熟料颗粒的表面性能从而达到促进粉磨过程，在掺量为0.01~0.03%时，能够将助磨效率提高约20%，但掺加TEA的水泥浆体的后期强度反而下降。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种增强型高效助磨剂，可与水泥预配制，增加水泥浆体的后期强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种增强型高效助磨剂，包括三乙醇胺-烟酰胺共晶；所述三乙醇胺-烟酰胺共晶中，三乙醇胺和烟酰胺的摩尔比为1:2；使用Cu-Kα辐射，所述三乙醇胺-烟酰胺共晶以2θ角度表示的X-射线粉末衍射图具有以下特征峰：3.6±0.2°、5.4±0.2°、7.2±0.2°、9.9±0.2°、13.0±0.2°、18.6±0.2°、25.0±0.2°和33.4±0.2°。

三乙醇胺可作为液体助磨剂，其具有较大的吸湿性，若将其与水泥混合，则分散在三乙醇胺周围的水泥局部水化，影响水泥性能，因此三乙醇胺在实际操作过程中一般通过与水泥现配的方式来应用，这种现配的操作方式在不同操作人员之间具有一定的差异性，造成水泥性能的差异性，不利于规范化管理和控制。采用上述技术方案，利用三乙醇胺和烟酰胺反应形成分子间氢键作用力，得到固体晶体三乙醇胺-烟酰胺共晶，该共晶具有较低的吸湿性，与水泥混合后该共晶周围的水泥无明显吸湿，因此该共晶和水泥可在车间进行预混合，减少现场配制引起的差异性，更利于规范化管理及控制。

同时研究发现，以三乙醇胺-烟酰胺共晶作为助磨剂，其通过空间位阻效应和静电斥力等作用，使水泥裂纹表面的剩余价键和电荷得到平衡，可以有效防止水泥颗粒之间的团聚，水泥颗粒分布更集中于3~32μm，提高水泥后期强度。

现有技术表明，醇胺类有机物对混凝土外加剂相容性有不利影响，主要由于醇胺类有机物经过水泥粉磨以后，会吸附在熟料颗粒表面，阻碍了石膏微粉在熟料颗粒，特别是C₃A表面的吸附，破坏了水泥中石膏与C₃A的最佳匹配，从而影响水泥与减水剂的相容性。然而，三乙醇胺-烟酰胺共晶可提高水泥浆体流动度，有利于减水剂的吸附，对减水剂的减水效果影响少或起到促进作用。

优选的，所述三乙醇胺-烟酰胺共晶以2θ角度表示的X-射线粉末衍射图具有以下特征峰及其相对强度：