水泥助磨劑研究開發(fā)與思考
水泥助磨劑是近年來為建材行業(yè)內(nèi)所熟知的一類外加劑。其主要作用是水泥粉磨過程中改善水泥粉磨工況,提高粉磨效率并改善水泥性能的輔助化學(xué)品。真正意義上的現(xiàn)代水泥助磨劑誕生于上世紀(jì)30年代,1930年英國人Goddard以樹脂為助磨劑的專利,1935年美國人Kennedy和Mark以木質(zhì)素衍生物和羥基烷基胺的復(fù)合助磨劑專利。
自20世紀(jì)30年代開始,各式各類的水泥助磨劑相繼涌現(xiàn)。按使用時的物理狀態(tài)分為:固體、液體和氣體助磨劑,按化學(xué)組成助磨劑可以分為三類:聚合無機(jī)鹽、聚合有機(jī)鹽及復(fù)合化合物等。
其實具有助磨功能的化學(xué)品種類繁多,諸如水處理劑中的多聚磷酸鹽與多聚羧酸鹽,塑料添加劑中的硅烷偶聯(lián)劑,以及食品添加劑中的防腐劑、甜味劑與分散劑等都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水泥助磨劑中。因此水泥助磨劑與其他類型的外加劑如造紙助劑、金屬表面處理劑、塑料添加劑及食品添加劑等并沒有明顯的界限區(qū)分,只是受社會發(fā)展水平和人類認(rèn)知水平的限制,還沒有發(fā)現(xiàn)他們的功效而已。因此筆者認(rèn)為,在水泥助磨劑的研究開發(fā)方面,主要有兩條思路可供借鑒。
首先是依據(jù)水泥助磨劑的作用機(jī)理,盡可能多地篩選嘗試現(xiàn)有的形形色色的化學(xué)品。三乙醇胺的使用就是很好的例子,早在2005年以前,水泥助磨劑主要集中在工業(yè)鹽等無機(jī)化學(xué)品上。三乙醇胺作為一種優(yōu)良的化學(xué)品被廣泛應(yīng)用于石油、化工、日化、紡織、造紙,以及食品等行業(yè),隨著人們對水泥助磨劑行業(yè)的認(rèn)識不斷加深,三乙醇胺的效能被挖掘出來,截至目前三乙醇胺已經(jīng)被證明是助磨增強(qiáng)性能最佳的助磨劑的主要原料之一,約占助磨劑配方總量的70%左右。三乙醇胺的助磨性能從發(fā)現(xiàn)到廣泛應(yīng)用的這一過程,我們不難看出,在目前已篩選出許多具有很好助磨功能化學(xué)品的基礎(chǔ)上,肯定還有一些具有優(yōu)異助磨性能的化學(xué)品存在,只是我們還沒有發(fā)現(xiàn)而已,因此這就要求從事水泥助磨劑研究開發(fā)的工作者要拓展研究開發(fā)視野和思路,積極借鑒相關(guān)行業(yè)的優(yōu)秀化學(xué)品,相信在不久的將來,一定還能在現(xiàn)有化學(xué)品中找到一些性能比三乙醇胺更加優(yōu)異的化學(xué)品。
其次,關(guān)于眼下合成水泥助磨劑的研究,筆者認(rèn)為,雖然國內(nèi)外眾多的大學(xué)、科研院所及企業(yè)對合成水泥助磨劑正在進(jìn)行深入研究,但從現(xiàn)有文獻(xiàn)資料看,合成水泥助磨劑的效果與以三乙醇胺為主的復(fù)配水泥助磨劑效果還有一定的差距。同時,目前市場上有些企業(yè)所謂的合成水泥助磨劑也都存在一定的“水分”。值得欣慰的是,水泥助磨劑領(lǐng)域的研究已經(jīng)成為國內(nèi)重要的研究熱點之一。其實籠統(tǒng)地講,合成水泥助磨劑就是借鑒有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)的合成理念,依據(jù)現(xiàn)有原材料、試劑等設(shè)計創(chuàng)造一種新的化學(xué)品,歸根到底還要尋找助磨性能優(yōu)異的化學(xué)品罷了,這與在現(xiàn)有的化學(xué)品中尋找適宜的具有助磨性能的化學(xué)品相比,難度和創(chuàng)造性要更大一些。
因此我們應(yīng)該更加堅信合成水泥助磨劑技術(shù)必定是未來水泥助磨劑行業(yè)的核心技術(shù),著力加強(qiáng)合成水泥助磨劑系列技術(shù)的研究,這對我國水泥助磨劑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及水泥工業(yè)的節(jié)能減排都具有重要意義。
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