探索了三乙醇胺在镁铝尖晶石固结磨料研磨中的作用机理并进行了系列尝试。首先,通过显微压痕尝试测量了三 乙醇胺和去离子水作用下镁铝尖晶石样品的硬度。然后,采用 X 射线光电子能谱仪(XPS)阐发了三乙醇胺的化学作用机理,研究了在三乙醇胺和去离子水作用下工件表面层化学组分随深度的变化,估算了其表面软化层的厚度。最后,通 过研磨尝试探索了去离子水和不同浓度的三乙醇胺对材料去除率和表面质量的影响。成果注解:三乙醇安傩磨液对工 件的化学作用降低了其表面层的显微硬度,形成了软化层;三乙醇胺和去离子水形成软化层的机制是其中的 OH- 和吸附的 CO2 与尖晶石基体发生了反应,而三乙醇胺形成的软化层厚度约为2nm,去离子水形成的软化层厚度小于0.65 nm;采用三乙醇安傩磨液的材料去除率高于采用去离子水,但表面质量较采用去离子水的差。尝试证实,三乙醇胺对工件的化学作用可以显著地提高材料去除效率。
在水泥行业中,粉磨的能量消耗很高,且粉磨过程中能量操作率极低,所消耗的能量大约有 97%变为热能而白白浪费, 熟料的粉磨过程能耗占总能耗的 60%,只有很少一部门能量(0.6%~1%)真正用于增加物料新表面上。
三乙醇胺(TEA)是常用的增强型水泥助磨剂组分,最佳掺量约为水泥质量的0.02%。一般情况下,它可以提高磨机产量10%~20%, 提高水泥早期抗压强度(3d)10%摆布,或者在保证水泥强度的情况下用混合材替代熟料5%~10%。但是,实际应用中发现,TEA系列助磨剂对某些水泥的增强效果却不明显。助磨剂因水泥不同(按混合材类型及掺量划分)而呈现的增强效果不同的现象可称为“助磨剂与水泥的增强适应性”。各种混合材之间的化学组成和水化活性不同较大,熟料之间的不同相对较小。助磨剂与不同水泥的增强适应性可能与混合材有关。目前,这方面的研究尚鲜见报道。 本文以掺矿渣粉、粉煤灰及石灰石的复合硅酸盐水泥(简称复合水泥)为对象,通过调整“矿渣粉-粉煤灰-石灰石”三者的比例,研究TEA 对含不同混合材的复合水泥的增强效果, 明确它们的增强适应性
采用尺度稠度用水量、凝聚时间、流变性能、力学强度、XRD、SEM 等手段,研究不同掺量的三乙醇胺对水泥流变性能和水化的影响。0.15%TEA后,水泥10min和30min的塑性粘度、屈服应力均降低,增加了水泥浆体的流动性,延长了水泥的凝聚时间。掺 0. 20% TEA 对水泥具有促凝作用,促进了水泥的水化,10 min 和 30 min 的塑性粘度、屈服应力均增大,降低了水泥浆体的流动性。随TEA掺量增加,减少了水泥尺度稠度用水量,促进了水化产物 AFt 的生成,提高了水泥净浆强度。
粒化高炉矿渣具有较高的潜在活性, 但比力难磨[1-2],与熟料一起粉磨时达不到最佳活性点[3-4],因此需要单独粉磨。 粉磨后的矿渣微粉具有很高的活性, 可以等量或超量替代部门水泥用到混凝土中[5],从而减少混凝土中水泥用量。但单独粉磨矿渣消耗的电力是粉磨熟料的 2~3 倍[6]。为了解决这个问题,往往在粉磨过程中插手助磨剂。但以往的研究集中在复合助磨剂上,对单组分助磨剂缺乏系统的研究。为此,本文选择了两种单组分助磨剂和一种工业废渣,系统研究它们在不同粉磨时间和不同掺量下对矿渣的粉磨作用及其对水泥性能的影响,并对助磨机理做了探讨。
三乙醇胺(triethanolamine,TEA)在水泥混凝土中的使用历史已有几十年[1],其常作为有机水泥助磨剂的主要组分或者混凝土减水剂的添加剂引入到水泥或者混凝土中。TEA 在水泥助磨剂中的主要作用是降低水泥粉磨过程中的颗粒团聚,提高粉磨效率并优化粒径分布;同时,在水泥水化硬化过程中,TEA可以通过影响水泥水化进程而影响水泥的凝聚时间、强度成长等性能。通常 TEA 具有较好的提高水泥早期强度的作用,尤其对于有矿渣或粉煤灰等掺合料的复合水泥。在混凝土减水剂中,经常插手少量 TEA 作为防冻剂,以促进混凝土在较低温度下的强度增长或者插手 TEA 来部门抵消减水剂带来的缓凝问题。无论 TEA 是通过水泥助磨剂,还是通过混凝土减水剂的形式引入到混凝土中,在混凝土拌杂后的凝聚硬化过程中,其对凝聚时间、强度成长均产生影响。
二乙醇单异丙醇胺于上世纪 90 年代最先出产,是一种无毒、对皮肤的刺激性低于三乙醇胺、对环境友好的醇胺类精细化工产物,主要应用于表面活性剂、水泥助磨剂、日化用品及织物柔顺剂等领域,出产和消费主要集中在中国、美国、韩国、印度、欧洲等国家和地区。我国于 2011 年最先规模化工业出产,消费领域绝大部门集中于水泥助磨剂,二乙醇单异丙醇胺以其更好的适应性及水泥早、后期强度增强明显的优势,受到我国助磨剂和混凝土外加剂企业的的青睐。 二乙醇单异丙醇胺出产工艺 目前,二乙醇单异丙醇胺(DEIPA)的合成主要有三种路线:第一,氨与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)别离反应合成;第二,由一异丙醇胺(MIPA)和 EO 反应生成;第三,由二乙醇胺(DEA)和 PO 合成而来。
聚乙二醇系列产物无毒、无刺激性,味微苦,具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性。它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等,在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。 在医药、纺织、化 妆 品工业中用作基质或润滑剂、柔软剂;在涂料工业中用作分散剂,改进树脂的水分散性、柔韧性;油墨中可提高染料的溶解能力,降低其挥发性;在蜡纸和印台油墨中尤其适用,也可在圆珠笔油墨中作调节油墨粘稠度用;在橡胶工业中作分散剂,促进硫化作用,用作炭黑充填料的分散剂。
在化妆品中用作乳化剂、保湿剂、增湿剂、增稠剂、PH平衡剂。在化妆品配方中用于与脂肪酸中和成皂,与硫酸化脂肪酸中和成胺盐。三乙醇胺是乳膏制剂中常用乳化剂,用三乙醇胺乳化的乳膏产物具有膏体细腻,膏体亮白的特点,另三乙醇胺与高级脂肪酸或高级脂肪醇形成的胶体相不变性好,产物质量不变,可容外加成分比重高。三乙醇胺是含有卡波姆等酸性高分子凝胶的最常用中和剂,三乙醇胺通过与卡波姆等羧基中和,形成不变的高分子布局,达到增稠和保湿的应用效果。 在液体洗涤剂中插手三乙醇胺,可改进油性污垢,特殊长短极性皮脂的去除,同时,通过提高碱性可提高去污性能。并且有极好的其相容性。
尿素溶液与 NOx 反应生成 N2 和CO2 气体,可实现烟气同时脱硫脱硝,该文进行了尿素/三乙醇胺湿法脱硫脱硝的试验研究。试验采用双级串连的填料塔为主体反应器,别离对气速、液气比、反应物浓度、添加剂浓度、反应温度等参数对尿素溶液吸收 SO2 反应的影响进行了试验研究,并进行了尿素溶液同时吸收 SO2 和 NOx 的试验研究,研究注解: 增大气速、液气比可使脱硫效率增加,而三乙醇胺和尿素浓度对脱硫效率影响较小。SO2 和 NOx 具有彼此协同促进作用,其净化效率在试验条件下可别离提高 1%~3%和 5%~6%,总脱硫效率可达 95%以上,脱硝效率在 63%以上。