本发明公开了一种水泥助磨剂，属于建筑材料技术领域。
背景技术：
在水泥工业生产中，为了提高粉磨效率、降低磨机功耗和改善水泥质量，可在粉磨过程中添加少量的由一种或多种具有表面活性的物质和其他化学助剂构成的水泥助磨剂，它在水泥粉磨过程中可以降低水泥的表面能，克服物料之间的静电吸引力、减小粉碎阻力，防止糊球糊磨，提高粉磨的流动性，从而降低磨机能耗，提高粉磨效率。某些含有特殊功能组份的助磨剂还可以加快水泥水化的速度，改进水泥的质量。因此，采用水泥助磨剂是提高水泥粉磨效率、降低单位电耗以及改善水泥质量的有效措施。随着水泥需求总量的加大，水泥助磨剂的应用越来越广泛。
在水泥的粉磨生产中加入适量助磨剂，通过助磨剂的表面活性及电荷分散作用达到对颗粒表面的物理化学改性，发挥界面效应，可在水泥细度和磨机功率消耗都相同的条件下增加产量；或在水泥产量和磨机功率消耗相同的情况下增加水泥的比表面积，优化水泥颗粒级配，进而提高水泥的强度和质量。传统的以三乙醇胺为主的复配型助磨剂在使用过程中存在一些缺陷，如：无法突破助磨能力上限，一般只能提高磨机台时产量10%～20%左右；与混凝土外加剂相容性不好；复配助磨剂主要成分以化工原料（三乙醇胺等）为主，成本高；助磨性能不稳定，用量敏感，掺量的细小波动会带来质量的重大波动；大部分助磨剂含盐量大，对生产优质耐久性水泥有害；功能单一，提高磨机台时产量不能同时改善水泥的其他性能，如强度、流动度等；部分液体助磨剂中含有尿素、氨水等有害易挥发性物质，对人体有害。
因此，如何改善传统水泥助磨剂助磨性能及水化效果不佳的缺点，以获取更高综合性能的水泥助磨剂，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统水泥助磨剂助磨性能及水化效果不佳的缺点，提供了一种水泥助磨剂。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种水泥助磨剂，是由以下重量份数的原料组成：20～30份卡波姆，20～30份改性乳液，8～10份醇胺类化合物，8～10份聚合多元醇，5～6份表面活性剂，5～6份有机硅烷，10～20份改性膨胀剂，8～10份碳酸氢钙，80～100份水；
所述水泥助磨剂的制备过程为：按原料组成称量各原料，将卡波姆，改性乳液，醇胺类化合物，聚合多元醇，表面活性剂，有机硅烷，改性膨胀剂，碳酸氢钙和水搅拌混合，即得水泥助磨剂。
所述卡波姆为卡波姆971p，卡波姆974p或卡波姆934p中的任意一种。
所述改性乳液的制备过程为：按重量份数计，将20～30份辛烯基琥珀酸酐滴加进30～40份乳液中，随后滴加氢氧化钠溶液调节ph，加热搅拌反应，调节ph，得改性乳液；所述乳液为纳米苯丙乳液，纳米纯丙乳液或纳米硅丙乳液中的任意一种；所述乳液固含量为20～30%。
所述醇胺类化合物为三乙醇胺，三异丙醇胺，二乙醇胺或一乙醇胺中的任意一种。
所述聚合多元醇为丙三醇，丙二醇或乙二醇中的任意一种。
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠或木质素磺酸钠中的任意一种。
所述有机硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷，氨丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，巯基丙基三乙氧基硅烷或巯基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。
所述改性膨胀剂的制备过程为：将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比2：1～1：1混合，并加入聚乙二醇衍生物质量0.1～0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.08～0.12倍的二茂铁，搅拌混合，即得改性膨胀剂；所述聚乙二醇衍生物为新型y型聚乙二醇，多臂聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇中的任意一种。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过添加卡波姆，由于卡波姆中含有大量的羧基，使得其具有一定酸性，在使用过程中，卡波姆被中和使得羧基离子化后，由于负电荷的相互排斥作用，水泥细颗粒被离子化后的卡波姆吸引，因此水泥细颗粒均匀地分散填充在体系中，避免水泥细颗粒出现团聚、静电吸附包球的现象，从而提升助磨剂的助磨效果，同时，有效降低能耗，另外，卡波姆具有良好的保水性能，可促使水泥水化完全；
（2）本发明通过添加改性乳液，首先，乳液糖经辛烯基琥珀酸酐改性处理后，分子中同时引入亲水性的羧基基团和疏水性能的烯基长链，在使用过程中，亲水的羧基基团会伸向水中，疏水的辛烯基长链会深入油中，而复杂的分子长链则会在水油界面上展开，形成一层致密的、连续、厚实的且不易破坏的界面膜，界面膜的形成，有效阻止水泥细颗粒团聚，从而提升助磨剂的助磨效果，同时，其次，改性纳米壳聚糖乳液具有很强的空间位阻效应，使得体系中水泥细颗粒间不易因碰撞发生团聚，避免水泥细颗粒出现团聚，从而提升助磨剂的助磨效果，同时，有效降低能耗；
（3）本发明通过添加改性膨胀剂和碳酸氢钙，在使用过程中，碳酸氢钙分解生成二氧化碳，同时，由于改性膨胀剂具有两亲性，即聚乙二醇链段亲水，而聚（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺链段疏水，这样的嵌段共聚物在水溶液中，二氧化碳与脒基团发生相互作用能够自组装形成囊泡，使得体系膨胀，体系膨胀使得水泥细颗粒良好的分散在体系中，避免水泥细颗粒出现团聚，从而提升助磨剂的助磨效果。
具体实施方式
按重量份数计，用滴液漏斗向盛有30～40份乳液的三口烧瓶中滴加20～30份辛烯基琥珀酸酐，再将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，随后用滴液漏斗向三口烧瓶中滴加质量分数为3～5%的氢氧化钠溶液调节ph至8.3～8.5，于温度为35～50℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌反应2～3h，得混合液，随后向混合液中滴加质量分数为8～10%的盐酸，调节混合液ph至6.8～7.1，得改性改性乳液；将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比2：1～1：1置于单口烧瓶中，并加入聚乙二醇衍生物质量0.1～0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.08～0.12倍的二茂铁，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合30～50min，即得改性膨胀剂；按重量份数计，将20～30份卡波姆，20～30份改性乳液，8～10份醇胺类化合物，8～10份聚合多元醇，5～6份表面活性剂，5～6份有机硅烷，10～20份改性膨胀剂，8～10份碳酸氢钙，80～100份水置于混料机中，于转速为1000～1200r/min条件下，高速搅拌30～50min，即得水泥助磨剂。所述卡波姆为卡波姆971p，卡波姆974p或卡波姆934p中的任意一种。所述乳液为纳米苯丙乳液，纳米纯丙乳液或纳米硅丙乳液中的任意一种。所述乳液固含量为20～30%。所述醇胺类化合物为三乙醇胺，三异丙醇胺，二乙醇胺或一乙醇胺中的任意一种。所述聚合多元醇为丙三醇，丙二醇或乙二醇中的任意一种。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠或木质素磺酸钠中的任意一种。所述有机硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷，氨丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，巯基丙基三乙氧基硅烷或巯基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。所述聚乙二醇衍生物为新型y型聚乙二醇，多臂聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇中的任意一种。
实例1
按重量份数计，用滴液漏斗向盛有40份乳液的三口烧瓶中滴加30份辛烯基琥珀酸酐，再将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，随后用滴液漏斗向三口烧瓶中滴加质量分数为5%的氢氧化钠溶液调节ph至8.5，于温度为50℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应3h，得混合液，随后向混合液中滴加质量分数为10%的盐酸，调节混合液ph至7.1，得改性改性乳液；将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比1：1置于单口烧瓶中，并加入聚乙二醇衍生物质量0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.12倍的二茂铁，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得改性膨胀剂；按重量份数计，将30份卡波姆，30份改性乳液，10份醇胺类化合物，10份聚合多元醇，6份表面活性剂，6份有机硅烷，20份改性膨胀剂，10份碳酸氢钙，100份水置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，高速搅拌50min，即得水泥助磨剂。所述卡波姆为卡波姆971p。所述乳液为纳米苯丙乳液。所述乳液固含量为30%。所述醇胺类化合物为三乙醇胺。所述聚合多元醇为丙三醇。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述有机硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷。所述聚乙二醇衍生物为新型y型聚乙二醇。
实例2
按重量份数计，用滴液漏斗向盛有40份乳液的三口烧瓶中滴加30份辛烯基琥珀酸酐，再将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，随后用滴液漏斗向三口烧瓶中滴加质量分数为5%的氢氧化钠溶液调节ph至8.5，于温度为50℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应3h，得混合液，随后向混合液中滴加质量分数为10%的盐酸，调节混合液ph至7.1，得改性改性乳液；将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比1：1置于单口烧瓶中，并加入聚乙二醇衍生物质量0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.12倍的二茂铁，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得改性膨胀剂；按重量份数计，将30份改性乳液，10份醇胺类化合物，10份聚合多元醇，6份表面活性剂，6份有机硅烷，20份改性膨胀剂，10份碳酸氢钙，100份水置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，高速搅拌50min，即得水泥助磨剂。所述乳液为纳米苯丙乳液。所述乳液固含量为30%。所述醇胺类化合物为三乙醇胺。所述聚合多元醇为丙三醇。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述有机硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷。所述聚乙二醇衍生物为新型y型聚乙二醇。
实例3
将（n-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比1：1置于单口烧瓶中，并加入聚乙二醇衍生物质量0.2倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.12倍的二茂铁，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，即得改性膨胀剂；按重量份数计，将30份卡波姆，10份醇胺类化合物，10份聚合多元醇，6份表面活性剂，6份有机硅烷，20份改性膨胀剂，10份碳酸氢钙，100份水置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，高速搅拌50min，即得水泥助磨剂。所述卡波姆为卡波姆971p。所述乳液为纳米苯丙乳液。所述乳液固含量为30%。所述醇胺类化合物为三乙醇胺。所述聚合多元醇为丙三醇。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述有机硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷。所述聚乙二醇衍生物为新型y型聚乙二醇。
实例4
按重量份数计，用滴液漏斗向盛有40份乳液的三口烧瓶中滴加30份辛烯基琥珀酸酐，再将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，随后用滴液漏斗向三口烧瓶中滴加质量分数为5%的氢氧化钠溶液调节ph至8.5，于温度为50℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌反应3h，得混合液，随后向混合液中滴加质量分数为10%的盐酸，调节混合液ph至7.1，得改性改性乳液；按重量份数计，将30份卡波姆，30份改性乳液，10份醇胺类化合物，10份聚合多元醇，6份表面活性剂，6份有机硅烷，10份碳酸氢钙，100份水置于混料机中，于转速为1200r/min条件下，高速搅拌50min，即得水泥助磨剂。所述卡波姆为卡波姆971p。所述乳液为纳米苯丙乳液。所述乳液固含量为30%。所述醇胺类化合物为三乙醇胺。所述聚合多元醇为丙三醇。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述有机硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷。所述聚乙二醇衍生物为新型y型聚乙二醇。
对比例：淮坊市某建材科技有限公司生产的水泥助磨剂。
将实例1至4所得的水泥助磨剂及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.水化效果：按照gb/t17671检测使用试件后水泥抗压强度；
2.助磨效果：按照jc/t721检测使用试件后水泥颗粒分布。
具体检测结果如表1所示：
表1
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的水泥助磨剂具有优异的助磨效果及水化效果的特点，在建筑材料行业的发展中具有广阔的前景。