【水泥人網】新型聚羧酸鹽類水泥助磨劑是以聚醚、不飽和羧酸單體等為主要原料，添加少量催化活性組分。經過特殊工藝制備而成，與現有水泥助磨劑相比，摻加量更低，使水泥助磨劑的生產成本更趨合理，而助磨增強效果顯著，可顯著降低粉磨過程中細小顆粒的再聚結趨勢，提高磨機和選粉機的效率；還可顯著提高水泥產品抗折、抗壓強度；適合于通用硅酸鹽水泥的各個品種，克服同類產品功效單一的不足；該合成水泥助磨劑本身的理化性能良好，存放時受氣候條件影響適應性好，不易分層和沉降；同時還能顯著改善水泥成品的流動性，且對水泥混凝土性能無害。

在了解國內外聚羧酸共聚物的性能特點、合成原理與方法的基礎上，先用聚乙二醇等原料，通過酯化反應合成聚乙二醇不飽和羧酸酯大單體，再通過分子設計與合成方法，合成具有梳形分子結構的聚羧酸鹽類水泥助磨劑。

聚羧酸鹽類水泥助磨劑分子結構中的強極性陰離子型磺酸基和羧酸基、非離子型的聚氧化乙烯基及弱極性陽離子或非離子型的羥基、醚鍵等結構單元對助磨性能有重要影響。由于單體材料的聚合活性差異大，稍微改變分子設計比例，結果變動幅度就很大。此外，盡管單體材料的分子設計控制在比較合理的比例上，為使所設計的助磨劑結果達到最佳狀態需要適當提高助磨劑分子的平均分子量，必須對工藝參數進行詳細的研究。

由于溶液聚合體系黏度較低，混合和傳熱較容易，溫度易控制可以避免局部過熱，較少出現凝膠效應，且溶液聚合由于單體濃度較低及鏈轉移的結果，使聚合物分子量較低，有利于分子量的控制，并有利于生產操作和設備的維護，故在實驗中選擇溶液聚合最為合適。另一方面，高性能水泥助磨劑要求是水溶性的，我們若采用水作為聚合溶劑，聚合完成后可直接應用，不必進行溶劑的分離和產品的提純，避免了溶劑分離困難及溶劑回收費用高等問題，同時也簡化了生產過程，使所得助磨劑性質穩定無毒害，符合環保的要求。

綜合考慮原料來源、生產成本、分子結構活動自由度等因素，采用大單體直接共聚法，以過硫酸銨、過硫酸鉀等為引發劑，將一定摩爾配比的大單體聚醚、丙烯酸、馬來酸酐、烯丙基磺酸鈉等原料通過控制反應溫度、反應時間、投料方式等參數條件，制備具有一定的相對構成比例極性基與非極性基、一定摩爾比例的聚氧化乙烯基長側鏈的梳型結構的聚羧酸共聚物。對摻加該助磨劑后的水泥產品顆粒特性，包括粉體的流動性、細度、比表面積、顆粒級配等進行了測試；并研究了對水泥性能的影響。

水泥粉磨過程將助磨劑按固含量計算，得出準確摻量，于Φ500mm×500mm標準試驗小磨中粉磨至要求時間，所得水泥樣分別進行分析和測試。普通硅酸鹽水泥的配比為：熟料（95%）+石膏（5%）。物料入磨經顎式破碎機破碎，助磨劑以水溶液的方式加入物料中，均勻后倒入磨內。實驗期間小磨的鋼球、鋼段的填充量和級配保持不變。粉磨后所得水泥試樣分別進行顆粒特性分析常規物性測試。

所用的粉磨時間均為25min，助磨劑的摻加量為0.2%。

實驗結果表明，摻加該聚羧酸鹽類水泥助磨劑能顯著提高水泥粉體的細度，增加水泥的比表面積，改善水泥顆粒的顆粒組成，大幅提高3μm～30μm的細顆粒含量。所有這些因素均有利于水泥熟料顆粒的水化和硬度，并因此提高水泥物性指標，特別是水泥的3d、28d抗折、抗壓強度都得到大幅度的提高。

【作者：趙洪義】