基于聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽的水泥熟料的助磨劑的制作方法
【專利說明】
[0001] 本發(fā)明涉及添加劑在水泥制備中作為助磨劑的用途，通過使用助磨劑制備水泥的 方法以及可由所述方法獲得的水泥。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 水泥是用于砂漿和混凝土的無機的、微細(xì)研磨的、具有水硬性作用的粘結(jié)劑。在加 入水時，形成的水泥膠通過水合固化成防水和體積恒定的水泥石料。為了制備水泥，研磨水 泥原料從而獲得微細(xì)粉末。
[0003] 已知的是，在水泥研磨中加入所謂的助磨劑，所述助磨劑可以改進研磨過程。助磨 劑也被稱為助磨料。通常使用胺或二醇作為助磨料。通過使用助磨劑可以例如改進研磨中 的能量利用或加速研磨過程并且因此升高生產(chǎn)量。另一方面，當(dāng)為了制備砂漿或混凝土而 使用助磨劑時，水泥中的助磨劑可能造成水泥使用性能的變化或損害。
[0004] 混凝土添加劑為加入混凝土或砂漿的有機或無機添加劑，其通過化學(xué)作用和/或 物理作用影響混凝土的性能。例如可以在新鮮混凝土中用添加劑控制或改進可加工性和 凝結(jié)行為，但是也可以用添加劑正面影響固體混凝土性能例如強度、密度、耐久性和防凍性 /耐融解劑性。根據(jù)目標(biāo)性能不同，這些添加劑分為混凝土塑化劑（BV)、流動劑（Flie0 mittel) (FM)、緩凝劑（VZ)、促進劑（BE)、氣孔形成劑（LP)、密封劑（DM)、助壓劑（EH)和穩(wěn) 定劑（ST)。在砂漿或混凝土的制備過程中，通常將混凝土添加劑加入水泥、水、砂或礫和任 選其它添加劑的混合物中。
[0005]Muller等人的IT7.InternationaleBaustofftagungibausil，23. _26. 〇9. 2〇〇9， Tagungsberichte第 1 卷，F(xiàn)inger-InstitutfUrBaustoffkunde，Weimar，DE，第 87-95 頁 中描述了用于水泥研磨的基于聚羧酸酯醚的助磨劑。
[0006] Heller等人的ZKGInternational，BauverlagBV.，Getersloh，DE，第 64 卷，編 號2-2011，第40-54頁中描述了作為水泥添加劑的聚羧酸酯醚。
[0007]在Dressel等人的ZKGInternational，BauverlagBV.，Getersloh，DE，第 63cl 卷，編號2-2011，第43-54頁中研宄了聚羧酸酯醚在冶煉砂的研磨中的作用方式。
[0008]EP2298710A1涉及包含木質(zhì)素磺酸鹽的添加劑用于減少炭黑在礦物質(zhì)粘結(jié)劑上 漂?。ˋufschwimmen)的用途。該添加劑也可以包含選自如下的助磨劑：二醇、有機胺、有機 胺的銨鹽和羧酸和聚羧酸酯醚梳形聚合物。
[0009]EP2336100A1描述了用于礦物質(zhì)粘結(jié)劑的具有降低的褐變潛力的添加劑，所述 添加劑包含選自二醇、具有1至4個碳原子的單羧酸和聚羧酸酯醚梳形聚合物的助磨劑以 及緩凝劑，所述助磨劑以及緩凝劑可以使用在水泥熟料的研磨過程中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是提供用于水泥研磨的助磨劑，所述助磨劑同時也造成由水泥形成 的砂漿或混凝土的改進的可加工性，即也充當(dāng)與混凝土添加劑相似的添加劑。通過這種方 式可以例如減少在砂漿或混凝土的制備中所需的混凝土添加劑的量?？梢栽谀C入口上 游、直接在磨機中或者在磨機出口下游加入添加劑，優(yōu)選在磨機入口處加入添加劑。
[0011] 出人意料地，通過在用于制備水泥的水泥研磨中使用包含聚羧酸酯醚和/或木質(zhì) 素磺酸鹽的添加劑作為助磨劑實現(xiàn)所述目的，其中添加劑優(yōu)選為含水的。所述水泥研磨特 別為通常在磨機中進行的干式研磨。相比于在砂漿混合物或混凝土混合物中加入添加劑， 通過在水泥研磨中加入添加劑能出人意料地實現(xiàn)更高的效率。
[0012] 通過使用作為助磨料的添加劑改進水泥和由水泥形成的砂漿或混凝土的性能，特 別是在水泥中使用飛灰和石粉的情況下，從而使得助磨料也充當(dāng)所謂的改進劑。出人意料 地發(fā)現(xiàn)，在使用水泥添加劑之后，水泥具有相對于水泥品質(zhì)（所述水泥品質(zhì)影響新鮮砂漿 或新鮮混凝土的性能）的自然波動的顯著升高的穩(wěn)固性。例如當(dāng)在CEMII/B-V型水泥的 持續(xù)生產(chǎn)過程中必須更換飛灰時或者當(dāng)在(EMII/B-LL的生產(chǎn)過程中加入的石灰石的品質(zhì) 波動時，出現(xiàn)水泥品質(zhì)的波動。下文將詳細(xì)解釋本發(fā)明。
[0013] 使用根據(jù)本發(fā)明的助磨劑出人意料地造成由水泥制得的砂漿或混凝土的改進的 可加工性。通過加入包含聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽的作為助磨劑的添加劑可以令人 驚訝地針對性地影響期望的性能，而不會造成負(fù)面作用?？梢越档托杷?，從而可以顯著減 少砂衆(zhòng)或混凝土所需的流動劑的量?；炷粱蛏靶\(zhòng)的反向硬化（RUcksteifen)也顯著減 少。在加工時間內(nèi)硬化行為的改善使得混凝土添加劑的更少的加料劑量成為可能。根據(jù) 本發(fā)明的作為助磨劑使用的包含聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽的添加劑，優(yōu)選含水添加 劑，就此而言也充當(dāng)流動劑。
[0014] 在水泥研磨中根據(jù)本發(fā)明使用包含聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽的添加劑作 為助磨劑。添加劑基本上可以僅由總有效成分（即聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽）組成， 并且因此通常以固體或粉末形式存在。為此，也可以任選加入下述化合物、助磨劑和/或添 加劑而不加入水。
[0015] 包含聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽的添加劑優(yōu)選為含水添加劑。為此，將聚羧 酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽溶解、分散或懸浮在水中，從而獲得水性溶液、分散體或懸浮 體。添加劑優(yōu)選為水性溶液。
[0016] 添加劑可以包含聚羧酸酯醚、木質(zhì)素磺酸鹽或聚羧酸酯醚和木質(zhì)素磺酸鹽的混合 物。也可以使用例如具有不同分子量的一種或多種聚羧酸酯醚和/或一種或多種木質(zhì)素磺 酸鹽。
[0017] 聚羧酸酯醚和木質(zhì)素磺酸鹽是本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍已知的并且也可以市售獲得。 下文詳細(xì)解釋這些化合物種類的合適和優(yōu)選的實施方案的實施例。
[0018] 聚羧酸酯醚特別為具有聚羧酸酯骨架和聚醚側(cè)鏈的梳形聚合物，其中聚醚側(cè)鏈優(yōu) 選通過酯基、醚基和/或酰胺基結(jié)合至聚羧酸酯骨架。
[0019] 梳形聚合物優(yōu)選包含如下子結(jié)構(gòu)單元或者由如下子結(jié)構(gòu)單元組成：
[0020]a)a摩爾份數(shù)的式（I)的子結(jié)構(gòu)單元S1
[0021]
【主權(quán)項】
1. 包含聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽的添加劑在用于制備水泥的水泥研磨中作為 助磨劑的用途。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于，添加劑為含水添加劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用途，其特征在于，水泥包含飛灰和/或石粉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的用途，其特征在于，添加劑，優(yōu)選含水添加劑，還包 含一種或多種選自如下的化合物：葡糖酸鹽、聚丙烯酸或其鹽、聚甲基丙烯酸或其鹽、腐殖 酸、a-羥基羧酸、糖和多糖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的用途，其特征在于，添加劑包含一種或多種葡糖酸 鹽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的用途，其特征在于，添加劑還包含一種或多種選自 如下的化合物：胺、醇胺、二醇和表面活性物質(zhì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6任一項所述的用途，其特征在于，聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸 鹽在含水添加劑中的份額在10至80重量％的范圍內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的用途，其特征在于，水泥為至少一種水硬性粉末和 一種或多種選自如下的粉末的混合物：非水硬性粉末、潛伏水硬性粉末和火山灰粉末。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的用途，其特征在于，水泥包含火山灰粉末或非水硬 性粉末。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項所述的用途，其特征在于，水泥為CEM II型水泥。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項所述的用途，其特征在于，在制得的水泥中的助磨劑造 成由該水泥制得的混凝土或砂漿的改進的可加工性，特別是造成由該水泥制得的砂漿或混 凝土的改進的硬化行為、減少的需水量、減少的流動劑需求量，和/或新鮮砂漿性能或新鮮 混凝土性能對于水泥，特別是CEM II型水泥品質(zhì)波動的升高的穩(wěn)固性。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項所述的用途，其特征在于，添加劑包含聚羧酸酯醚和木 質(zhì)素磺酸鹽，其中木質(zhì)素磺酸鹽與聚羧酸酯醚的重量比例優(yōu)選為至少1. 1/1。
13. 用于制備水泥的方法，其中在作為助磨劑的包含聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽 的添加劑的存在下在磨機中研磨至少一種或所有水泥主要成分，其中研磨優(yōu)選為干式研 磨。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于制備水泥的方法，其特征在于，添加劑為含水添加劑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的方法，其中在研磨之前或之后混入水泥次要 成分硫酸鈣或水泥添加劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13至15任一項所述的方法，其特征在于，含水添加劑和/或水泥根 據(jù)權(quán)利要求2至10和12任一項定義。
17. 通過根據(jù)權(quán)利要求13至16任一項所述的方法獲得的水泥。
【專利摘要】本發(fā)明描述了包含聚羧酸酯醚和/或木質(zhì)素磺酸鹽的添加劑在用于制備水泥的水泥研磨中作為助磨劑的用途，特別是在水泥中使用飛灰和石粉的情況下。添加劑優(yōu)選為含水添加劑。在水泥的制備中，助磨劑的使用造成由水泥制得的混凝土或砂漿的改進的可加工性。特別得到砂漿或混凝土的改進的硬化行為、減少的需水量或減少的流動劑需求量。
【IPC分類】C04B7-52, C04B28-02, C04B24-26, C04B24-18
【公開號】CN104755444
【申請?zhí)枴緾N201380057005
【發(fā)明人】D·霍納特, T·海勒, T·米勒
【申請人】Sika技術(shù)股份公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年10月30日
【公告號】EP2914560A1, WO2014067991A1