[发明专利]水泥助磨增强剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥外加剂技术领域，更具体地说，涉及一种水泥助磨增强剂及其制备方法。

背景技术

节能降耗和提高水泥质量是我国水泥工业长期而重要的任务，其中，水泥生产过程中的破碎和粉末环节是整个生产过程中影响水泥质量和消耗能源的主要因素，例如，在水泥粉磨过程中，水泥细度增加的同时水泥细颗粒易发生聚集现象而造成水泥粉磨效率急速下降。水泥助磨增强剂是一种具有助磨作用而又不损害水泥性能的添加剂，推广和选用合适的水泥助磨增强剂可以大幅度提高水泥粉末效率。进一步的，水泥助磨增强剂可以提高水泥台时产量；提高各龄期的水泥强度；降低熟料用量，增加混合材用量；降低水泥生产粉磨电耗，减少因水泥生产带来的环境污染，提高企业的综合盈利能力。因此，水泥助磨增强剂作为一种具有节能降耗、提产增质的产品，已经成为许多水泥生产企业粉磨生产过程中的重要原料之一。

目前，国内外市场上的水泥助磨增强剂均以三乙醇胺为主要原料，同时复配其他有机和/或无机物质混合而成。例如，申请号为201010508222.6的中国专利文献报道了一种复合型水泥助磨增强剂，由聚羧酸共聚物、三异丙醇胺、三乙醇胺、丙二醇、乙二醇、甲酸钙、激发剂和调凝剂组成，重量配比为：聚羧酸共聚物280～500份、三异丙醇胺50～90份、三乙醇胺55～100份、丙二醇15～40份、乙二醇40～70份、甲酸钙150～200份、激发剂200～500份和调凝剂10～20份。但是，由于上述报道的水泥助磨增强剂采用简单的物理混合的方法制备，从而该水泥助磨增强剂性能不稳定，实际应用中易出现沉淀和变质等现象；其次，上述水泥助磨增强剂中采用的三乙醇胺为石油化工下游产品，价格较高，从而使水泥助磨增强剂成本较高，同时导致水泥助磨剂受水泥生产工艺影响较大。

近年来，各大生产企业和高等院所不断组织专业人员对合成水泥助磨剂进行研究，目的是将各功能基团组合到高分子分子链结构中，从而解决复配合成的水泥助磨增强剂存在的性能不稳定等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种水泥助磨增强剂及其制备方法，该方法无需以三乙醇胺为原料，制备的水泥助磨增强剂掺量低、助磨增强作用明显、性能稳定。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种水泥助磨增强剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)在催化剂作用下，将尿素和第一甲醛在水中进行加成反应；

步骤b)将所述加成反应的反应产物、对氨基苯磺酸钠和第二甲醛进行缩合反应，得到水泥助磨增强剂。

优选的，所述催化剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

优选的，所述加成反应的反应温度为50℃～60℃，反应时间为0.5～3h。

优选的，所述缩合反应的反应温度为75～95℃，反应时间为3～5h。

优选的，所述缩合反应在碱性条件下进行。

优选的，原料的重量比为：

尿素60～80重量份；

第一甲醛99～230重量份；

第二甲醛53～140重量份；

对氨基苯磺酸钠50～70重量份；

催化剂10～20重量份；

水60～80重量份。

优选的，所述步骤a)具体为：

步骤a1)将尿素和水加入反应瓶中，搅拌至尿素溶解后加入催化剂；

步骤a2)向所述反应器中滴加第一甲醛溶液，使尿素和第一甲醛进行加成反应。

优选的，所述步骤b)具体为：

步骤b1)将所述加成反应的反应产物与对氨基苯磺酸钠混合，得到混合物；

步骤b2)向所述混合物中滴加第二甲醛溶液，将所述加成反应的反应产物、对氨基苯磺酸钠和第二甲醛进行缩合反应，得到水泥助磨增强剂。

优选的，所述第一甲醛溶液和第二甲醛溶液的质量分数分别为37％。

相应的，本发明还提供一种上述制备方法制备的水泥助磨增强剂。