一种水泥助磨剂及其制备方法与流程

文档序号:40972523发布日期:2025-02-18 19:37阅读:82来源:国知局

本发明涉及水泥助磨剂,具体为一种水泥助磨剂及其制备方法。


背景技术:

1、在水泥生产中,如何减少水泥粉磨过程中的耗能一直是备受关注的问题。水泥助磨剂是一种可以降低能耗,改善水泥台时产量、水泥强度、流动性的化学助剂,现有的助磨剂主要有固体助磨剂和液体助磨剂两大类。但其助磨效率低,助磨剂合成成本高,因此如何避免这一现象,是解决问题的关键。如专利cn103771753b公布了一种水泥助磨剂及其制备方法,通过用廉价工业废液和废糖渣等代替传统的原材料合成助磨剂,降低了助磨剂的成本并且更加环保,但其助磨效率还有待提高。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种水泥助磨剂及其制备方法,具有较好的助磨效果。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:一种一种水泥助磨剂,包括以下重量组分:7-12重量份的含硅季铵盐、5-8重量份的马来酸酐-三乙醇胺功能性单体、10-16重量份的纳米二氧化硅、12-18重量份的木质素、22-38重量份的水。

5、优选的,所述含硅季铵盐的制备方法为:

6、(1)向n,n–二甲基甲酰胺溶剂中加入3,3-二氨基联苯胺和对羟基苯甲醛,混合均匀,在72-90℃下反应7-15h,反应结束后,过滤,洗涤并干燥,得到中间体1;

7、(2)向n,n–二甲基甲酰胺溶剂中加入六甲基二硅氮烷和3-溴-1-丙醇,在65-80℃下反应6-10h,反应结束后,减压蒸馏,石油醚洗涤,干燥,得到中间体2;

8、(3)向乙腈溶剂中加入中间体1和中间体2,搅拌溶解后,再向其加入氯铂酸催化剂,升温至75-85℃,反应结束后,洗涤并干燥,得到含硅季铵盐。

9、优选的,所述(1)中3,3-二氨基联苯胺、对羟基苯甲醛的质量比为1:2.2-2.26。

10、优选的,所述(2)中六甲基二硅氮烷、3-溴-1-丙醇的质量比为1:1.14-1.18。

11、优选的,所述(3)中中间体1、中间体2、氯铂酸催化剂的质量比为1:0.85-0.95:0.036-0.04。

12、优选的,所述马来酸酐-三乙醇胺功能性单体的制备方法为:向反应器中加入马来酸酐,升温至60-70℃,待马来酸酐充分溶解后,向其中缓慢滴加三乙醇胺,滴加时间为2.5-3h,滴加结束后继续保温反应1.5-2.5h,反应结束后,冷却至室温,洗涤并干燥,得到马来酸酐-三乙醇胺功能性单体。

13、优选的,所述马来酸酐、三乙醇胺的质量比为1:1.05-1.12。

14、优选的,所述水泥助磨剂的制备方法为:将含硅季铵盐、马来酸酐-三乙醇胺功能性单体、纳米二氧化硅、木质素加入到搅拌器中,在75-90℃下反应35-45min,反应结束后得到水泥助磨剂。

15、(三)有益的技术效果

16、本发明通过将含硅季铵盐、马来酸酐-三乙醇胺功能性单体、纳米二氧化硅、木质素加入到搅拌器中搅拌,结束后得到水泥助磨剂。

17、将3,3-二氨基联苯胺中的氨基和对羟基苯甲醛的醛基进行缩合反应,引入了羟基与烯基,从而得到中间体1,将六甲基二硅氮烷和3-溴-1-丙醇的氨基与溴基团进行季铵化反应,生成了季铵盐基团,同时引入了羟基,从而得到中间体2,将中间体1中的烯基与中间体2中的硅氢键进行加成反应,得到含硅季铵盐。将马来酸酐与乙醇胺进行开环反应,引入了醇胺功能基团,从而得到马来酸酐-三乙醇胺功能性单体。

18、含硅季铵盐的阳离子特性,能减少粉磨过程中因静电引起的颗粒聚集现象,通过提高水泥的流动性和分散性来提高粉磨效率;其中的羟基能够吸附在水泥颗粒表面,通过降低颗粒的表面能或者引起表面层晶格的位置迁移来降低颗粒的强度和硬度,使颗粒更易被碾碎,从而提高了水泥粉磨效率,同时降低能耗;马来酸酐-三乙醇胺功能性单体中的醇胺功能基团是极性基团,吸附在水泥颗粒表面,降低颗粒的表面能,减少颗粒间的聚集现象,改善粒度分布,从而提高了粉磨效率。



技术特征:

1.一种水泥助磨剂,其特征在于,包括以下重量组分:7-12重量份的含硅季铵盐、5-8重量份的马来酸酐-三乙醇胺功能性单体、10-16重量份的纳米二氧化硅、12-18重量份的木质素、22-38重量份的水。

2.根据权利要求1所述的水泥助磨剂,其特征在于,所述含硅季铵盐的制备方法为:

3.根据权利要求2所述的含硅季铵盐,其特征在于,所述(1)中3,3-二氨基联苯胺、对羟基苯甲醛的质量比为1:2.2-2.26。

4.根据权利要求2所述的含硅季铵盐,其特征在于,所述(2)中六甲基二硅氮烷、3-溴-1-丙醇的质量比为1:1.14-1.18。

5.根据权利要求2所述的含硅季铵盐,其特征在于,所述(3)中中间体1、中间体2、氯铂酸催化剂的质量比为1:0.85-0.95:0.036-0.04。

6.根据权利要求1所述的水泥助磨剂,其特征在于,所述马来酸酐-三乙醇胺功能性单体的制备方法为:向反应器中加入马来酸酐,升温至60-70℃,待马来酸酐充分溶解后,向其中缓慢滴加三乙醇胺,滴加时间为2.5-3h,滴加结束后继续保温反应1.5-2.5h,反应结束后,冷却至室温,洗涤并干燥,得到马来酸酐-三乙醇胺功能性单体。

7.根据权利要求书6所述的马来酸酐-三乙醇胺功能性单体,其特征在于,所述马来酸酐、三乙醇胺的质量比为1:1.05-1.12。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的水泥助磨剂的制备方法,其特征在于,所述水泥助磨剂的制备方法为:将含硅季铵盐、马来酸酐-三乙醇胺功能性单体、纳米二氧化硅、木质素加入到搅拌器中,在75-90℃下反应35-45min,反应结束后得到水泥助磨剂。


技术总结
本发明涉及水泥技术领域,且公开了一种水泥助磨剂及其制备方法。本发明通过将含硅季铵盐、马来酸酐‑三乙醇胺功能性单体、纳米二氧化硅、木质素加入到搅拌器中搅拌,结束后得到水泥助磨剂。含硅季铵盐能减少粉磨过程中因静电引起的颗粒聚集现象,通过提高水泥的流动性和分散性来提高粉磨效率;其中的羟基能够吸附在水泥颗粒表面,通过降低颗粒的表面能或者引起表面层晶格的位置迁移,降低颗粒的强度和硬度,使颗粒更易被碾碎,从而提高了水泥粉磨效率,同时降低能耗;马来酸酐‑三乙醇胺功能性单体中的醇胺功能基团是极性基团,吸附在水泥颗粒表面,降低颗粒的表面能,减少颗粒间的聚集现象,改善粒度分布,从而提高了粉磨效率。

技术研发人员:郭登科,郭广田
受保护的技术使用者:宁夏科润建材科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/2/17
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