作者：黄继明，沈家国，吴兰艳，张迅；贵州铜仁学院材料与化学工程学院；《广东化工》2015 年第16 期。
[摘 要]：聚合醇胺分子中含有大量的极性基团，喷洒在入磨物料上，再进入球磨机中进行粉磨实验。通过测定粉体的筛余、比表面积、粒度分布以及水泥砂浆的抗折、抗压强度，评价其助磨效果。研究结果表明：助磨性能效果优于三乙醇胺，完全符合助磨剂的标准。
[关键词]：助磨剂；聚合醇胺；三乙醇胺；助磨效果
水泥粉磨耗电量占水泥生产的1/3，大约每生产一吨水泥耗电57 kW·h。助磨剂因简单、便捷、经济，并能有效的解决粉磨过程中“包球”，“粉体团聚”的现象而广受欢迎。
三乙醇胺是较为常见水泥助磨剂，其价格受到炼油产品环氧乙烷的影响易出现价格陡增现象，同时三乙醇胺易降低水泥后期强度，现在逐渐被其他化学物质代替。聚合醇胺是由含有多元氨基、多元羟基和羧基的有机化合物经接枝聚合而成的高分子化合物，具有极强的分散性和消除静电的作用，可以明显提高水泥磨机的台时产量；具有较强的螯合作用，可以明显效诱导水泥的水化反应，提高水泥的早后期强度。
由于聚合醇胺具有上述的优点，本研究从筛余、比表面积、水泥浆体抗折抗压强度等指标考察助磨剂的助磨效果，以三乙醇胺为参比，对比两者之间的助磨效果，为部分甚至全部替代三乙醇胺做好前期基础。
1 实验
1.1 主要原料和仪器
原料：分析纯三乙醇胺，聚合醇胺，水泥熟料，石膏，葛洲坝水泥股份有限公司分公司。
仪器：电子天平，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；SM500球磨机，浙江华南仪器设备有限公司；FYS-150 型负压筛析仪，锡仪建材仪器厂；FBT-9 型勃氏比表面测定仪，上海路达实验有限公司；JSM-6510LV 扫描电子显微镜；马尔文激光衍射粒度分析仪，英国马尔文仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 水泥助磨剂的配方
三乙醇胺，聚合醇胺单独添加。
1.2.2 助磨剂的测试方法
用颚式破碎机将按照一定的比例混合的熟料、矿渣、石膏(质量比85∶10∶5)破碎至5 mm 以下。每次试验量均为5kg。自制的复配型产品按照试验量的0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%的参量，喷雾加入Φ500 mm×500 mm 实验室小磨中进行粉磨。每次粉磨35min。试验期间小磨机内，钢球钢锻填充量及级配保持不变，以确保实验前后的准确性和对比性。
1.2.3 助磨效果的测试方法
粉磨后的水泥细度按照GB/T 1345-2005《水泥细度检验方法》；水泥比表面积测试按照GB/T 8074-2008 勃氏法；水泥粒度分布用激光粒度仪测试。
1.2.4 水泥性能的测试方法
水泥胶砂强度检验按照GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO)》进行。
2 结果与讨论
2.1 两种物质对粉体分散度的影响
2.1.1 两种物质对粉体筛余量、比表面积的影响
为混合料粉磨35 min 后45 μm 筛余值、比表面积与添加量的关系图。图1 可以看出：聚合醇胺在同等掺量下助磨效果远比三乙醇胺好，这表明聚合醇胺能能够有效的降低粉体粗颗粒的含量。从图2 可以明显看到：同等添加量下，使用聚合醇胺的混合料的比表面积比三乙醇胺的大，最大值相差14 m2/g，这说明三乙醇胺没能有效的增大一定直径的细颗粒的含量，只是减少了粗大粉体颗粒的含量。45 μm 筛余值和比表面积的结果相一致，聚合醇胺为大分子表面活性改性剂，是将一些具有分散、螯合和消除静电作用的功能性官能团而进行聚合而成的高分子有机助磨剂，其性能比小分子量的三乙醇胺更稳定[2]。
2.1.2 两种物质对粉体颗粒粒度分布的影响
水泥粉体的3~32 μm 大小的颗粒含量越多越好，其中16~24μm 的颗粒含量尤为重要，对水泥浆体的抗折抗压强度起到决定性作用。小于3 μm 细颗粒由于在加水搅拌的短暂过程中就完全水化，对强度没有贡献。其含量多，说明存在过度粉碎，浪费了磨机电能；同时还降低了水泥的流动性，不利于浇筑。因此，这部分颗粒是有害的，应尽可能减少。如表2 所示。
从筛余与比表面积可知，聚合醇胺的最佳添加量0.03 %与三乙醇胺的两个最佳添加量0.02 %、0.03 %相比，聚合醇胺使水泥颗粒3~32 μm 含量稍高。
聚合醇胺、三乙醇胺能够减少筛余，增加比表面积，增加水泥颗粒粒度3~32 μm 的含量，主要是强极性基团吸附在水泥粉体的表面，降低水泥颗粒表面ζ 电位，产生较高的静电斥力，阻碍水泥颗粒团聚，增加分散性[4]。聚合醇胺是呈梯度分布的高分子表面活性剂，其分子链结构及其官能团比小分子助磨剂三乙醇胺单体更能充分发挥作用。
2.2 助磨剂对水泥强度的影响
可以看出，添加不同水泥助磨剂之后，水泥的抗压抗折强度改变不一致。聚合醇胺比三乙醇胺的效果好。这与水泥助磨剂能够增加3~32 μm 的含量，这部分水泥助磨剂是增强水泥的抗压抗折强度“主力军”的研究结果一致。
是混合材料的粉磨35min，添加与未添加水泥助磨剂水泥水化28 d 的扫描电镜图。相比较水泥添加助磨剂与否，SEM 显示表明：水化28 天，未加助磨剂的水泥浆体，产物逐渐密实，出现一部分的管状、棒状的C-S-H 凝胶，还可以清楚地看到氢氧化钙薄片。28 天聚合醇胺使水泥水化产物主要是蜂窝状或者交错式的结构，每个颗粒不易辨识，一般多为AFm。这从微观角度解释了水泥水化产物的抗折抗压强度增加的原因。
3 结论
聚合醇胺、三乙醇胺最佳掺量都为0.03%，在此掺量下，45μm筛余，比表面积，3~32 μm 颗粒分布，3d、28d 抗压、抗折强度等指标聚合醇胺都优于三乙醇胺，可作为其替代品。【本文为转发，文章仅代表作者观点】
