[發明專利]一種高分子/小分子表面活性劑復配的礦渣助磨劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710280485.8
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107098609A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 邵兵;朱長勝;李成才;徐征;柳金強;杜光輝
• 申請（專利權）人: 阜陽市鑫源建材有限公司
• 主分類號: C04B5/00
• 分類號: C04B5/00;B02C23/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及礦渣外加劑技術領域，尤其涉及一種高分子/小分子表面活性劑復配的礦渣助磨劑及其制備方法。

背景技術

礦渣粉是粒化高爐礦渣粉的簡稱，是一種優質的混凝土摻合料，由符合GB/T203 標準的粒化高爐礦渣，經干燥、粉磨，達到相當細度且符合相當活性指數的粉體，又稱為礦粉、粒化高爐礦渣粉，高品質的礦渣微粉是優質的混凝土摻合料和水泥混合材，是當今世界公認的配制高性能混凝土的重要材料。隨著我國建筑市場越來越高端化、國際化，對高活性高品質的礦渣微粉的需求量逐年攀升，但是受制于技術的限制，S105級、S95級等高等級的礦渣微粉的市場占有率偏低，滿足了不了建筑生產需要。

由于礦渣微粉中玻璃體含量較多，易磨性較差，磨至規定細度所產生的能耗極高，而試驗結果表明礦渣的比表面積達到480m2/kg左右、大多數顆粒粒徑分布在2-40μm之間，其潛在的活性才能完全激發出來。為了生產高比表面積、低能耗的礦渣微粉，在生產過程中常添加一些化學助磨劑的方式來提高微粉比表面積、改善粉體性能。如有研究者在礦渣粉磨的同時加入10%左右的粉煤灰助磨，其結果是磨機產量有所提高，礦渣微粉活性卻下降，其潛在的活性性能卻沒有完全發揮，且制得的礦渣微粉只能摻入水泥15%以下才能保證原水泥的強度指標不降低；有些研究者則利用一些化學激發劑進行改性處理，也獲得了活性較好的產品，例如《三乙醇胺系礦渣復合助磨劑的實驗研究》一文以三乙醇胺為主要成分的助磨劑，配合羧酸、無機鹽以及醇類化合物復配后與礦渣混合進行粉磨，有效的改善了礦渣微粉的粒度分布及顆粒形貌，活性指數得到提高，但是三乙醇胺價格昂貴，且其高溫揮發性強，在粉磨過程中難免受到溫度的影響，推廣應用受到限制。

發明內容

本發明為了彌補現有三乙醇胺系礦渣助磨劑的缺陷，提供一種高分子/小分子表面活性劑復配的礦渣助磨劑及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高分子/小分子表面活性劑復配的礦渣助磨劑，該助磨劑由以下重量份的組分組成：高分子表面活性劑1%-5%、小分子表面活性劑0.5%-2%、碳質中間相0.1%-0.5%、螯合劑1%-5%、消泡劑0.1-0.2%、溶劑余量。

所述的高分子表面活性劑為陽離子丙烯酸酯共聚物、季銨化聚丙烯酰胺、木質素磺酸鹽、聚丙烯酸及其共聚物、丙烯酸馬來酸酐共聚物中的一種或一種以上。

所述的小分子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800中的一種或一種以上。

所述的碳質中間相為石油瀝青、煤系瀝青、煤焦油、催化裂化澄清油中的一種在400-450℃、惰性氣體氛圍下經熱縮聚法或乳液法制備得到的粒徑為1-10μm的微球。

所述的螯合劑為肌醇六磷酸酯、低分子量聚丙烯酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、植酸鈉中的一種或一種以上。

所述的溶劑為水。

一種制備所述的礦渣助磨劑的制備方法，具體步驟為：依次將溶劑、高分子表面活性劑、小分子表面活性劑、螯合劑依次投入反應容器中，充分溶解攪拌混合均勻后加入碳質中間相、消泡劑，超聲振蕩分散30-50min后即得。

本發明制備的助磨劑將高分子表面活性劑與小分子表面活性劑復配使用，高分子表面活性劑中親水基、疏水基位置大小可調，分子結構可呈梳狀又可呈多支鏈狀，對微粉的分散、表面覆蓋以及包封效果更強，乳化穩定性強，而小分子表面活性劑具有優良的滲透性和降低表面張力的能力，兩者復配使用較之傳統的多元醇胺類化合物如三乙醇胺具有更佳的滲透、潤滑、助磨效果，再配合螯合劑的使用，進一步的促進礦渣活性激發和細化，同時對微粉有一定的收斂作用，避免粒度過細而導致團聚嚴重；此外原料中加入的碳質中間相微球具有降磨潤滑作用，在研磨過程中可在礦物表面形成潤滑膜，對微粉的形貌有良好的改善作用，制得的礦渣微粉形貌更佳；本發明制備的的助磨劑環保價廉，性能穩定，使用方便。

具體實施方式

實施例1

一種高分子/小分子表面活性劑復配的礦渣助磨劑，該助磨劑由以下重量份的組分組成：陽離子丙烯酸酯共聚物1%、十二烷基苯磺酸鈉0.5%、碳質中間相0.1%、肌醇六磷酸酯1%、消泡劑0.1%、水余量。

其中碳質中間相為石油瀝青在400℃、惰性氣體氛圍下經熱縮聚法制備得到的粒徑為1μm的微球。

該助磨的制備步驟為：依次將水、陽離子丙烯酸酯共聚物、十二烷基苯磺酸鈉、肌醇六磷酸酯依次投入反應容器中，充分溶解攪拌混合均勻后加入碳質中間相、消泡劑，超聲振蕩分散30min后即得。