一种水泥助磨剂的制备方法与流程

文档序号:14296710阅读:165来源:国知局
本发明涉及水泥助磨剂生产加工
技术领域
,具体涉及一种水泥助磨剂的制备方法。
背景技术
:水泥助磨剂在水泥产业中具有重要地位,尤其是“低碳”时期,为做好环境清洁,提高能源利用率,我国已相继出台相关水泥产业方面的法律、法规,淘汰所有落后产能和日产低于1000t的新干法产能,并要求新建的新干法线自由资金比例不低于50%,且符合地区水泥工业的发展现状、实行等量淘汰。水泥助磨剂作为可有效缩短粉磨时间、改善水泥性能、节能减排,已成为公认的重要水泥添加剂。水泥助磨剂是在水泥熟料粉磨过程中向系统内添加化学药剂的总称。它们主要由一些表面活性剂组成,在物料粉磨过程中,水泥助磨剂吸附于固体颗粒表面,削弱固体表面静电斥力,降低固体粉磨表面能,减弱细小颗粒积聚的趋势,从而达到提高粉磨效率、增加台时产量、降低粉磨电耗的效果。随着水泥需求总量的加大,水泥助磨剂的应用越来越广泛。醇胺系水泥助磨剂的应用较为广泛,应用性能也普遍得到市场认可,但由于该系列产品来自于化石原料,成本随着原油价格的上涨而越来越高。木质素磺酸盐被大量用于液体水泥助磨剂的配方中,木质素磺酸盐其来自于酸法造纸废液提取的木质素磺酸盐类,包括钠、钙、镁及铵盐等,具有来源复杂,磺酸基含量较低,相对分子质量分布范围宽的特点。由于木质素磺酸盐在水泥表面的吸附能力较低,并且由于分子量分布范围宽,木质素磺酸盐的分子利用效率较低,在水泥颗粒表面的吸附覆盖率也较低,导致其在水泥粉磨中的助磨性能较差。技术实现要素:(一)解决的技术问题本发明为了克服上述醇胺系、木质素磺酸盐水泥助磨剂的缺陷问题,提出了一种水泥助磨剂的制备方法,本发明以碱木质素、马来酸酐、烯丙基醚为主要原料,合成一种高分散、高早强活化作用的高分子水泥助磨剂,通过化学改性提高其对水泥熟料和混合材料的助磨增强性能。(二)技术方案为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种水泥助磨剂的制备方法,包括以下步骤:s1、选取碱木质素、水加入聚四氟乙烯作内衬的不锈钢反应釜中,混合均匀后加入碱水溶液调节ph,然后加热到70-80℃搅拌溶解充分;s2、向反应釜中加入丙二醇,活化反应1-2小时,然后反应釜升温到90-100℃;s3、向反应釜中加入过氧化乙酸氧化剂水溶液,进行氧化反应3-4小时;s4、向反应釜加入马来酸酐,保持温度在60-70℃,使马来酸酐溶解水化,调节温度在80-90℃,加入烯丙基醚和引发剂,反应3小时;s5、反应釜冷却至室温后,用naoh水溶液中和至中性溶液,制备出水泥助磨剂。进一步地,所述步骤s1碱木质素、水的质量比为1:100。进一步地,所述步骤s1中碱水溶液为30wt%的naoh水溶液。进一步地,所述步骤s1加入naoh水溶液调节ph为10-12。进一步地,所述步骤s4加入的引发剂为过硫酸铵。进一步地,所述步骤s5中naoh水溶液为30wt%的naoh水溶液。(三)有益效果本发明的有益效果:一种水泥助磨剂的制备方法,本发明以碱木质素、马来酸酐、烯丙基醚为主要原料,合成一种高分散、高早强活化作用的高分子水泥助磨剂,通过化学改性提高其对水泥熟料和混合材料的助磨增强性能;制备的高分子合成助磨剂成本低、性能好、综合效益高,具有广阔的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明制备方法流程图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。结合图1,一种水泥助磨剂的制备方法,包括以下步骤:s1、选取碱木质素、水加入聚四氟乙烯作内衬的不锈钢反应釜中,混合均匀后加入碱水溶液调节ph,然后加热到70-80℃搅拌溶解充分;草碱木质素、水的质量比为1:100;碱水溶液为30wt%的naoh水溶液;加入naoh水溶液调节ph为10-12;s2、向反应釜中加入丙二醇,活化反应1-2小时,然后反应釜升温到90-100℃;s3、向反应釜中加入过氧化乙酸氧化剂水溶液,进行氧化反应3-4小时;s4、向反应釜加入马来酸酐,保持温度在60-70℃,使马来酸酐溶解水化,调节温度在80-90℃,加入烯丙基醚和引发剂,引发剂为过硫酸铵,反应3小时;s5、反应釜冷却至室温后,用naoh水溶液中和至中性溶液,naoh水溶液可以为30wt%的naoh水溶液,制备出水泥助磨剂。实施例1:一种水泥助磨剂的制备方法,包括以下步骤:s1、选取碱木质素1kg、水100kg,加入聚四氟乙烯作内衬的不锈钢反应釜中,混合均匀后加入30wt%的naoh水溶液调节ph,ph=10,然后加热到70℃搅拌溶解充分;s2、向反应釜中加入丙二醇0.5kg,活化反应1小时,然后反应釜升温到100℃;s3、向反应釜中加入过氧化乙酸氧化剂水溶液20kg,进行氧化反应3小时;s4、向反应釜加入马来酸酐200g,保持温度在70℃,使马来酸酐溶解水化,调节温度在80℃,加入烯丙基醚300g和引发剂过硫酸铵100g,反应3小时;s5、反应釜冷却至室温后,用naoh水溶液中和至中性溶液,naoh水溶液可以为30wt%的naoh水溶液,制备出水泥助磨剂。实施例2:一种水泥助磨剂的制备方法,包括以下步骤:s1、选取碱木质素0.8kg、水80kg,加入聚四氟乙烯作内衬的不锈钢反应釜中,混合均匀后加入30wt%的naoh水溶液调节ph,ph=12,然后加热到70℃搅拌溶解充分;s2、向反应釜中加入丙二醇0.5kg,活化反应2小时,然后反应釜升温到90℃;s3、向反应釜中加入过氧化乙酸氧化剂水溶液20kg,进行氧化反应3小时;s4、向反应釜加入马来酸酐180g,保持温度在70℃,使马来酸酐溶解水化,调节温度在90℃,加入烯丙基醚260g和引发剂过硫酸铵90g,反应3小时;s5、反应釜冷却至室温后,用naoh水溶液中和至中性溶液,naoh水溶液可以为30wt%的naoh水溶液,制备出水泥助磨剂。实施例3:一种水泥助磨剂的制备方法,包括以下步骤:s1、选取碱木质素1kg、水100kg,加入聚四氟乙烯作内衬的不锈钢反应釜中,混合均匀后加入30wt%的naoh水溶液调节ph,ph=11,然后加热到80℃搅拌溶解充分;s2、向反应釜中加入丙二醇0.5kg,活化反应1.5小时,然后反应釜升温到95℃;s3、向反应釜中加入过氧化乙酸氧化剂水溶液20kg,进行氧化反应3.5小时;s4、向反应釜加入马来酸酐200g,保持温度在65℃,使马来酸酐溶解水化,调节温度在85℃,加入烯丙基醚300g和引发剂过硫酸铵100g,反应3小时;s5、反应釜冷却至室温后,用naoh水溶液中和至中性溶液,naoh水溶液可以为30wt%的naoh水溶液,制备出水泥助磨剂。实施例4:一种水泥助磨剂的制备方法,包括以下步骤:s1、选取碱木质素0.8kg、水80kg,加入聚四氟乙烯作内衬的不锈钢反应釜中,混合均匀后加入30wt%的naoh水溶液调节ph,ph=11,然后加热到75℃搅拌溶解充分;s2、向反应釜中加入丙二醇0.5kg,活化反应2小时,然后反应釜升温到95℃;s3、向反应釜中加入过氧化乙酸氧化剂水溶液20kg,进行氧化反应3.5小时;s4、向反应釜加入马来酸酐180g,保持温度在70℃,使马来酸酐溶解水化,调节温度在85℃,加入烯丙基醚260g和引发剂过硫酸铵90g,反应3小时;s5、反应釜冷却至室温后,用naoh水溶液中和至中性溶液,naoh水溶液可以为30wt%的naoh水溶液,制备出水泥助磨剂。将上述实施例得到的水泥助磨剂加入到水泥胶砂中进行抗折强度、抗压强度试验,试验结果如下表1。通过测试数据可以得出,采用本发明制备出的高分子水泥助磨剂能很好地诱导水泥水化反应,从而显著提高胶凝材料的强度。表1:水泥胶砂强度测试结果助磨剂编号基准实施例1实施例2实施例3实施例4掺量%00.060.060.060.06抗折强度8.69.69.59.88.8抗压强度55.3159.0656.8860.4463.44综上所述,本发明实施例水泥助磨剂的制备方法,以碱木质素、马来酸酐、烯丙基醚为主要原料,合成一种高分散、高早强活化作用的高分子水泥助磨剂,通过化学改性提高其对水泥熟料和混合材料的助磨增强性能;制备的高分子合成助磨剂成本低、性能好、综合效益高,具有广阔的应用前景。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12
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