[发明专利]一种无醇胺、高稳定型纳米基水泥助磨提强剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种无醇胺、高稳定型纳米基水泥助磨提强剂的制备方法，合成步骤为：在5‑40℃下，将粒径调控组分用水溶解于反应器中，搅拌5‑10分钟，待其溶涨均匀后，加入硅质组分、分散组分和一部分的助磨组分。将钙质组分的水溶液和碱组分的水溶液在20‑35分钟内滴加至反应器中，滴加结束后，搅拌反应15‑24h，然后加入体系稳定组分、辅助早强组分及剩余的助磨组分，即得所述水泥助磨提强剂，本发明的制备方法工艺简单，重复稳定性好，原材料易得，成本低，无污染，适宜推广应用，且获得的产品提强性能优异，助磨效果佳，降低水泥需水量优异，稳定性好，制备出的水泥与减水剂适应性良好。

技术领域

本发明属于水泥助磨剂技术领域，具体涉及一种无醇胺、高稳定型纳米基水泥助磨提强剂的制备方法。

背景技术

受国家城际快轨、高铁、高速公路和城市地下管廊等基础设施建设项目的推动，我国成为全球生产消耗水泥最多的国家，而水泥行业作为一种高能耗、高二氧化碳排放行业，节能减排也一直在提倡进行中。水泥生产过程中减少熟料用量、掺入部分混合材(粉煤灰、矿渣、炉渣或石子等)以及提高磨机的产量都会降低水泥行业的能耗。为达到此目的，在水泥粉磨过程中通常会加入一定量的助磨剂来提高产量，降低能耗，同时助磨剂的加入还会对水泥的强度方面有一定的促进作用。水泥助磨剂的发展也是从固体助磨剂发展成液体助磨剂，液体助磨剂逐步从木质素类助磨剂发展成了现在以醇胺类物质为主要成分的助磨剂。以醇胺类物质(三乙醇胺、三异丙醇胺和二乙醇单异丙醇胺等)为主要成分的助磨剂对提高水泥磨机产量、降低水泥熟料用量、提高混合材用量和提高水泥早期与后期强度都有较好的作用。如公开号为CN106316190A、CN102491672A、CN101575185A、CN102180616A、CN102249586A和CN102745917A等专利文献公开的水泥矿渣助磨剂中均含有不等量的醇胺类物质，或者将醇胺类物质进行酯化聚合改性，例如公开号为CN103936924A和CN103193408A的专利。

但是，醇胺类物质生产过程中受石化产业环氧乙烷价格影响较大，因此价格波动非常大，并且价格还比较昂贵，而价格波动较大对助磨剂公司是非常不利的。同时醇胺类水泥助磨剂的加入会提高水泥需水量，使水泥颗粒的球化度降低，片状颗粒增加。此外，醇胺类物质提高强度的机理是N与硅酸三钙上的钙离子和铁离子进行吸附产生融溶区，从而促进水化，这使得粉磨出的水泥与聚羧酸减水剂的适应性降低，对后期混凝土和易性有较大负面影响。

因此，制备出一种无醇胺、助磨效果好、强度增加幅度较大的水泥助磨剂，将会对助磨剂成本的稳定和降低以及在水泥粉磨行业内的推广起到非常重要的作用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种无醇胺、高稳定型纳米基水泥助磨提强剂的制备方法，其在降低材料成本的同时，还能提高水泥磨机产量，使粉磨出的水泥具有较好的早期和后期强度，且粉磨出的水泥对聚羧酸减水剂的适应性好，同时制备方法简单，原料成本低、来源广。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无醇胺、高稳定型纳米基水泥助磨提强剂的制备方法，具体合成步骤为：

在5℃-40℃下，将粒径调控组分T用水溶解于反应器中，搅拌5-10min，待其溶涨均匀后，搅拌状态下加入硅质组分S、分散组分F和部分助磨组分G；将钙质组分C和碱组分J分别配制成相应水溶液，将此两种水溶液同时在20-35min内滴加至反应器中，滴加结束后，继续搅拌反应15-24h，然后加入体系稳定组分W，继续搅拌30-60min，然后加入辅助早强组分Z，搅拌10-30min后，加入剩余的助磨组分G，得到乳白色或淡黄色液体，其pH值为12-13.5，即为所述无醇胺、高稳定型纳米基水泥助磨提强剂；

其中，各组分的用量按重量份计分别为：分散组分F 1.2-2.0份；助磨组分G的总量为7-11份，第一次加入的量为总量的30-50％；钙质组分C 10-13份；碱组分J 2-3份；体系稳定组分W 0.5-1.0份；辅助早强组分Z 3-5份；