[發明專利]一種聚羧酸系水泥助磨劑及制備方法

有效

• 申請號: 201610001116.6
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105669910B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 李杰三;孫磊;程永強;徐清舉;張帆;熊向輝;潘豐彥
• 申請（專利權）人: 河南新漢材料科技有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F220/06;C08F220/58;C08F228/02;C04B24/16;C04B103/52
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬建筑材料技術領域，具體涉及一種聚羧酸系水泥助磨劑及其制備方法。

背景技術

水泥助磨劑是一種改善水泥粉磨效果和性能的化學添加劑，可以顯著提高水泥臺時產量、各齡期水泥強度，改善其流動性。水泥助磨劑能大幅度降低粉磨過程中形成的靜電吸附包球現象，并可以降低粉磨過程中形成的超細顆粒的再次聚結趨勢。水泥助磨劑也能顯著改善水泥流動性，提高磨機的研磨效果和選粉機的選粉效率，從而降低粉磨能耗。使用助磨劑生產的水泥具有較低的壓實聚結趨勢，從而有利于水泥的裝卸，并可減少水泥庫的掛壁現象。作為一種化學添加劑，助磨劑能改善水泥顆粒分布并激發水化動力，從而提高水泥早期強度和后期強度，它的應用為水泥企業帶來了顯著的經濟效益和社會效益。

現有技術中，水泥助磨劑產品有粉狀和液狀兩種形態，粉體水泥助磨劑的組分常有：元明粉、工業鹽、粉煤灰、三乙醇胺、粉體助磨劑母液等。液體水泥助磨劑的組分常有：液體助磨劑母液、三乙醇胺、聚合多元醇、聚合醇胺、三異丙醇胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、脂肪酸鈉、氯化鈣、氯化鈉、醋酸鈉、硫酸鋁、甲酸鈣、木鈣、木鈉等。然而目前市場上的這些助磨劑主要采用有機、無機材料復配而成，并不是嚴格意義上的有機合成的產品，具有穩定性差、針對性差、適應性不廣等特點，限制了助磨劑的推廣。因此，對水泥助磨劑的深入研究和應用勢在必行。

聚羧酸是一種表面活性劑，其分子結構為梳型結構，主鏈中含有羧酸基團、磺酸基團、酰胺基團等極性基團，能吸附在水泥顆粒表面，側鏈中含有聚氧乙烯基鏈段，可以幫助水泥顆粒在磨機中分散，提高粉體流動性。聚羧酸水泥助磨劑利用其表面分散活性以及各種功能基團的協同作用起到提高水泥粉磨分散和水化誘導作用，其應用性能穩定，與水泥的相容性好，與傳統的助磨劑相比，摻量低、粉磨效率高、水泥早、后期強度都得到提高，更符合社會的需求，成為現代助磨劑研究的主流方向。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有小分子水泥助磨劑產品存在的缺陷，提高助磨劑產品穩定性、提高水泥粉磨效率以及水泥增強效果，且生產工藝具有節能降耗、綠色環保、簡化工藝、提高效率等一系列優勢，具有一定的市場競爭力，有利于大規模生產和應用。

本發明提出的一種聚羧酸系水泥助磨劑，由異戊烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉、雙氧水、過硫酸銨、L-抗壞血酸、二水甲醛合次硫酸氫鈉、巰基乙酸、巰基丙酸、氫氧化鈉和水組成。各組成的重量比如下：

異戊烯醇聚氧乙烯醚 100

丙烯酸 5-10

甲基丙烯酸 5-10

2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸0-10

甲基丙烯磺酸鈉 0-5

烯丙基磺酸鈉 0-5

雙氧水 1.1-2.5

過硫酸銨 0.5-2.8

L-抗壞血酸 0.05-0.25

二水甲醛合次硫酸氫鈉 0.05-0.25

巰基乙酸 0-0.5

巰基丙酸 0-0.5

氫氧化鈉 10-20

水 110-190；

其中：所述異戊烯醇聚氧乙烯醚其分子量為1200；所述雙氧水的濃度為30%；所述氫氧化鈉的濃度為30%。

各組分較佳的重量比為：

異戊烯醇聚氧乙烯醚 100

丙烯酸 5-10

甲基丙烯酸 5-10

2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸2-6

甲基丙烯磺酸鈉 0-5

烯丙基磺酸鈉 0-5

雙氧水 1.1-2.3

過硫酸銨 1.1-2.8

L-抗壞血酸 0.07-0.25

二水甲醛合次硫酸氫鈉 0.05-0.20

巰基乙酸 0.2-0.5

巰基丙酸 0.2-0.5

氫氧化鈉 11-18

水 110-190。

本發明中，所述水為去離子水。

本發明中，所述丙烯酸為工業級產品；所述甲基丙烯酸為工業級產品；所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸為工業級產品；所述二水甲醛合次硫酸氫鈉為白色塊狀晶體。

本發明提出的早強型聚羧酸系高性能減水劑的制備方法，具體步驟如下：