[發明專利]聚羧酸水泥助磨劑的生產方法

在審

• 申請號: 201410149798.6
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103980439A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 李琪;張峰
• 申請（專利權）人: 湖州華侖助劑科技有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F220/06;C08F8/36;C08G65/48;C04B24/16;C04B103/52
• 代理公司: 湖州金衛知識產權代理事務所(普通合伙) 33232
• 代理人: 趙衛康

技術領域

本發明涉及一種聚羧酸水泥助磨劑的生產方法。

背景技術

水泥粉磨中釆用機械方法使水泥微細化,是粒度變化和機械力化學變化的過程。當水泥熟料、混合材和石膏混合物喂入磨機后,在物料粉碎過程中,通常受到不同種類應力的作用,會導致顆粒內部的電價鍵斷裂,產生電子密度的差異,在斷面兩側形成一系列交錯的活性點。對于水泥熟料,所涉及的就是Si-O鍵和Ca-O鍵,粉磨時,顆粒的斷裂首先并大量的發生在Ca-O離子鍵上。由于離子鍵斷裂,斷面兩側出現一系列Ca²⁺和O^2-活性點。在沒有外來離子或分子對這些活性點屏蔽時,活性點會彼此吸引,使已斷裂的界面趨向復合,顆粒間容易重新凝聚成團或吸附在介質表面,出現過粉磨或包球糊磨的現象。在粉磨過程中使用助磨劑可以改善物料的易磨性,減小顆粒之間的粘聚結團作用,消除微細顆粒包球糊磨襯板的現象,提高磨機內物料的流動性,從而實現磨機節能高產的目標。助磨劑的使用可以使水泥在細度和磨機效率相同的條件下增加產量,也可以在水泥產量和磨機功率消耗相同的條件下增加水泥的比表面積,提高水泥的強度和質量,它的應用為水泥企業帶來了顯著的經濟效益和社會效益。

聚羧酸系水泥助磨劑主要是通過不飽和單體與其他單體在引發劑作用下共聚,將帶活性基團的側鏈接枝到主鏈上而獲得的具有助磨作用的聚合物。不同的不飽和單體、不同的含功能性官能團的活性單體,以及單體間不同的組合方式、不同的合成技術路線,可以得到多種具有不同結構和性能特點的聚接酸類共聚物。

傳統的助磨劑雖然助磨效果不錯，但是與水泥的相容性不佳，使水泥在澆筑時出現氣孔，影響水泥硬化后的質量。這通常是由于助磨劑水性欠佳引起的。申請號為201010141394.4的中國發明專利，公開了一種聚羧酸水泥增強劑的制備方法：它是將（甲氧基）聚乙二醇馬來酸酯、烯丙基聚乙二醇、（甲基）烯丙基磺酸鈉、多元醇以及水依次加入反應器中，加熱并不斷攪拌，滴加引發劑過硫酸銨，滴完后升溫至80～110℃，反應4～9小時，反應結束后，用氫氧化鈉調節pH至中性，控制產物固含量為20～50%；各組分按質量份數計如下：（甲氧基）聚乙二醇馬來酸酯60～300份、烯丙基聚乙二醇70～200份、（甲基）烯丙基磺酸鈉20～60份、多元醇80～500份、水300～2500份、過硫酸銨4～20份。該專利在生產該助磨劑的同時往原料內部添加了（甲基）烯丙基磺酸鈉、多元醇等易溶于水的物質，這些物質依靠分子間弱的力的作用與助磨劑形成了一種穩定的體系，使得助磨劑與水的親和性得到提高。但由于這些物質沒有聚合到高分子助磨劑中，沒有與高分子助磨劑形成共價鍵，因此其水性的改變是不穩定的。?

發明內容

本發明要解決上述技術問題，提供一種具有穩定的水泥相容性的一種聚羧酸水泥助磨劑的生產方法。

本發明解決上述問題的技術方案如下：

聚羧酸水泥助磨劑的生產方法，包括以下步驟：

①向反應釜中加入馬來酸酐、乙二醇、聚乙二醇、烯丙基聚乙二醇、甲基丙烯酸、催化劑苯磺酸和阻聚劑對苯二酚、引發劑過氧化苯甲酰，攪拌并升溫至65～75℃使之發生酯化反應，維持反應溫度2.5～3小時，升溫至100～120℃使之發生聚合反應，得到聚羧酸水泥助磨劑；

②反應完畢后，加入氨基磺酸和催化劑氟銻酸，得到改性的聚羧酸水泥助磨劑。

聚羧酸水泥助磨劑是一種表面活性劑,其分子為梳形結構,聚羧酸分子中的極性基團如磺酸基、酰胺基團,能吸附在物料表面,通過電荷排斥將因粉磨產生的活性點屏蔽,阻止斷裂面的復合；其牢固地吸附在物料表面,使物料之間不相互點結,并且能迅速的向顆粒的裂縫間滲透,減弱分子力所產生的“愈合”作用,促進外界做功時顆粒中裂縫的擴展,從而提高粉磨效率。磺酸基團的引入使得本發明的水泥助磨劑具有良好的穩定的水性，克服傳統水泥助磨劑與水泥相容性差的問題，從而提高水泥制品的強度。

作為上述技術方案的優選，步驟①中，各原料的質量份如下：馬來酸酐60～80、乙二醇30～50、聚乙二醇30～50、烯丙基聚乙二醇100～120、甲基丙烯酸60～80、催化劑苯磺酸1～5和阻聚劑對苯二酚1～5、引發劑過氧化苯甲酰3～5。

作為上述技術方案的進一步優選，步驟②中，氨基磺酸和聚羧酸水泥助磨劑的質量比為1:10～20；所述催化劑氟銻酸的添加量為聚羧酸水泥助磨劑質量的0.2～5%。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明利用聚乙二醇酯化體系專用阻聚劑，克服了傳統阻聚劑不穩定的缺點，使該體系酯化率可達到98%以上；