一種含有超支化結(jié)構(gòu)的新型水泥助磨劑的合成及其應(yīng)用研究.pdf

1、水泥粉磨過程中耗能高、能量利用率低，摻加少量助磨劑就可以起到提高粉磨效率，改善水泥顆粒級配，提高水泥性能的作用。本文針對小分子助磨劑應(yīng)用中的問題，以三乙醇胺作為核分子，合成了超支化型大分子水泥助磨劑，對其合成工藝、性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，旨在開發(fā)新型超支化水泥助磨劑應(yīng)用于水泥混凝土中，改善水泥性能和促進(jìn)水泥廠的節(jié)能減排。
　　本文研究具體內(nèi)容和實(shí)驗結(jié)果如下：
　　1．合成兩種不同類型AB2型增長單體，用三乙醇胺作核分子，通過酯交

2、換和酯化反應(yīng)分別生成了超支化聚胺-酯（HPE）和超支化聚酰胺-酯（HPAE），通過控制核分子和AB2單體比例為1:3，1:9，1:21分別合成了第一代，第二代，第三代超支化聚合物。對合成的兩種超支化聚合物進(jìn)行傅立葉紅外分析、元素分析、羥值和熱失重測試，結(jié)果表明合成的產(chǎn)物與設(shè)計的超支化分子結(jié)構(gòu)相符，能應(yīng)用到助磨劑領(lǐng)域。
　　2．通過粉磨后水泥細(xì)度測試結(jié)果，超支化型助磨劑最佳摻量：HPE-G1、HPE-G2和HPAE-G1的最佳摻量是

3、0.020％，45μm篩余分別降低了47.5%、52.5%和49.4%；HPE-G3、HPAE-G2和HPAE-G3的最佳摻量是0.010%，45μm篩余分別降低了48.7%、50.0%和46.8%；HPAE-M最佳摻量是0.015%，45μm篩余降低了48.1%。在它們最佳摻量時，摻加超支化助磨劑的水泥樣品比三乙醇胺具有更高的比表面積，通過粒徑分布結(jié)果遴選了HPE-G2、HPAE-G2和HPAE-M三種超支化型水泥助磨劑，它們3-32

4、μm顆粒含量分別達(dá)到了68.8%、67.9%和66.4%，其中HPE-G2和HPAE-G2休止角分別降低了32.7%，25.0%。
　　3．測試助磨劑對P·I水泥水化影響，與空白相比，在最佳摻量時，HPE-G2的3d和28d抗壓強(qiáng)度增長率分別為18.1%和30.5%；HPAE-G2的3d和28d抗壓強(qiáng)度增長率分別為15.7%、28.0%；HPAE-M的3d、28d增長率分別為26.4%、29.9%。摻加超支化型助磨劑的水泥樣品與三

5、乙醇胺相比，凝結(jié)時間更接近空白且水泥硬化漿體的化學(xué)結(jié)合水含量更高，3d時HPAE-M化學(xué)結(jié)合水含量最高為22.16%，28d時HPE-G2的化學(xué)結(jié)合水含量最高為23.32%。結(jié)合對水泥水化樣3d和28d的XRD圖譜和SEM照片分析，表明各超支化型助磨劑均能激發(fā)促進(jìn)早期C3A和后期C3S的水化，這與超支化型助磨劑能提高水泥力學(xué)性能一致。
　　4．實(shí)驗室合成超支化型助磨劑與減水劑的適應(yīng)性很好，提高了助磨劑適用范圍，在助磨、增強(qiáng)方面表現(xiàn)