一種多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑、制備方法及其制成的水泥與流程

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本發(fā)明屬于水泥助磨劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑、制備方法及其制成的水泥。該水泥助磨劑是將乙二醇，丙三醇，季戊四醇，葡萄糖等羥基醇在催化劑作用下反應(yīng)醚化形成一種具有多分散特性的液體復(fù)合物。

背景技術(shù)：

水泥助磨劑是降低水泥粉磨電耗，并提高水泥粉磨和水化性能的重要手段。在水泥粉磨時(shí)，助磨劑的助磨作用主要是由吸附作用和劈楔作用構(gòu)成。助磨劑大都是極性較高的物質(zhì)，可以自動(dòng)吸附在水泥細(xì)顆粒表面，降低表面能或中和電荷，避免細(xì)顆粒的團(tuán)聚和結(jié)合，最終改善粉磨進(jìn)程，提高粉碎效率，從而提高產(chǎn)品性能。

常見的助磨劑組分主要有三乙醇胺、三異丙醇胺、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丙三醇等。目前，三乙醇胺由于具有早強(qiáng)作用，因而作為水泥助磨劑的主要有效成分在生產(chǎn)中使用比較廣泛。大多數(shù)助磨劑采用三乙醇胺與其它有機(jī)或無(wú)機(jī)外加劑復(fù)配制備助磨劑使用的方法，如：趙明等公開了一種“三異丙醇胺_糖蜜作增強(qiáng)型水泥助磨劑的研究”，《水泥》，2013.no.12,5-8；張殿元等公開了一種“聚合多元醇部分取代三乙醇胺在水泥助磨劑中的應(yīng)用”，《水泥》，2014,no.5,19-23。但是，在工業(yè)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，有些添加助磨劑的水泥存在著一些適應(yīng)性問題，表現(xiàn)為混凝土流動(dòng)性差，坍落度損失快等現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)：醇胺類助磨劑對(duì)混凝土減水劑相容性有不良影響，認(rèn)為其會(huì)破壞c3a與石膏的最佳匹配，形成較多的afm大量吸附和消耗減水劑，削弱減水保坍效果。因此，目前亟待需求具有新性能的助磨劑，以克服現(xiàn)有三乙醇胺系助磨劑適應(yīng)性不良的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，不使用有可能對(duì)水泥有適應(yīng)性帶來(lái)影響的乙醇胺類物質(zhì)，提供一種多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑，其具有多分散性的特點(diǎn)，可以有效的提高助磨組分對(duì)水泥熟料的分散作用，助磨效果好。

本發(fā)明還提供了上述多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑的制備方法、及其制成的水泥。水泥中摻入該助磨劑可以顯著提高和增強(qiáng)水泥的比表面積、抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等，克服現(xiàn)有常規(guī)助磨劑生產(chǎn)的水泥對(duì)減水劑的相容性問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑的制備方法，其包括如下步驟：

1）醚化反應(yīng)：將乙二醇和助劑在酸性催化劑存在的條件下，于120－170℃反應(yīng)4－7h；

2）中和反應(yīng)：反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室溫，調(diào)至ph為7－８，然后補(bǔ)加水至固含量為30－50%，即得。補(bǔ)加水時(shí)，優(yōu)先使用反應(yīng)過(guò)程中蒸出的水。

具體的，步驟1）中，所述助劑為丙三醇、季戊四醇和葡萄糖中的一種或兩種以上的混合物；其中，乙二醇與助劑的重量之和以100%計(jì)，乙二醇40－80%、助劑20－60%。

具體的，步驟1）中，所述酸性催化劑為濃硫酸和濃磷酸的混合液（兩者體積比以1－3：1為宜），酸性催化劑的添加量為乙二醇與助劑重量之和的5－10%。濃硫酸指質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸。濃磷酸指質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的濃磷酸。

進(jìn)一步的，步驟2）中，可以使用質(zhì)量濃度10%的氫氧化鈉溶液來(lái)調(diào)節(jié)至ph為7－８。

采用上述制備方法制備所得的多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑。

本發(fā)明還公開了一種水泥，其含有上述的多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑。進(jìn)一步優(yōu)選的，上述多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑在水泥中的摻量為0.04－0.10%。

本發(fā)明多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑，其由含有多羥基的原料乙二醇和助劑在酸性催化劑存在的條件下醚化縮合反應(yīng)所得，反應(yīng)產(chǎn)物中不僅含有未反應(yīng)完的少部分原料，而且含有乙二醇的縮合物（如：二乙二醇、乙二醇與丙三醇的縮合物，乙二醇與季戊四醇的縮合物，乙二醇與葡萄糖的縮合物等），還含有氫氧化鈉與酸性催化劑的中和物，如硫酸鈉，磷酸氫二鈉等；其是包含多種具有端羥基物質(zhì)的多分散材料的復(fù)合物。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)：本發(fā)明的反應(yīng)產(chǎn)物多羥基醇醚復(fù)合物可作為水泥助磨劑來(lái)應(yīng)用，其作為水泥助磨劑時(shí)固含量為30－50%（重量百分比）。

與傳統(tǒng)的助磨劑相比，本發(fā)明多羥基醇醚復(fù)合物助磨劑具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：

1）本發(fā)明的水泥助磨劑由于將乙二醇與助劑（如丙三醇、季戊四醇和葡萄糖等多元醇物質(zhì)）進(jìn)行醚化縮合化學(xué)反應(yīng)制備所得，并非常規(guī)的將乙二醇、丙三醇等多元醇物質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的物理混合過(guò)程，因而本發(fā)明水泥助磨劑中的多元醇醚復(fù)合物具有多分散性的特點(diǎn)，可以有效的提高助磨組分對(duì)水泥熟料的分散作用，降低水泥的細(xì)度，使水泥的粒度分布更趨合理，從而進(jìn)一步提高助磨效果；

2）水泥中摻入本發(fā)明多羥基醇醚復(fù)合物水泥助磨劑，可以顯著提高和增強(qiáng)水泥的比表面積、抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等，并克服現(xiàn)有常規(guī)助磨劑生產(chǎn)的水泥對(duì)減水劑的相容性問題；

3）本發(fā)明的水泥助磨劑由于不含有醇胺類化合物，如三乙醇胺、異三乙醇胺等，因而采用本發(fā)明助磨劑生產(chǎn)的水泥在配置混凝土的過(guò)程中適應(yīng)性好，綜合效果優(yōu)異，且性能穩(wěn)定，成本低廉，具有廣泛的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。

實(shí)施例1