三異丙醇胺在水泥助磨劑中的應用(氣相色譜法)相關介紹

異丙醇胺根據羥基的構成劃分為一異丙醇胺〔1-氨基-2-丙醇，簡稱MIPA〕、二異丙醇胺〔1、1′亞氨基-2-丙醇，簡稱DIPA〕及三異丙醇胺〔1，1，1″氨基-2-丙醇,簡稱TIPA〕三種同系物產品。屬烷醇胺類物質，是一種具有胺基和醇性羥基的醇胺化合物，由于它的分子中既含有氨基，又含有羥基，因此具有胺和醇的綜合性能，具有廣泛的工業用途，是一種重要的基礎性化工原料。     
應 用
在水泥助磨劑領域，早期用于水泥助磨劑的醇胺類化合物主要是三乙醇胺，由于三異丙醇胺的分散性和后期強度均優于三乙醇胺，隨著水泥行業的發展和競爭的加劇，三異丙醇胺在水泥助磨劑中的應用得到了飛速發展。
三異丙醇胺在水泥助磨劑中的應用，其特征是該水泥助磨劑中含有三異丙醇胺、三乙醇胺、助劑和水。所說的助劑是羧酸、木素磺酸鹽、烷基磺酸鹽中的一種或一種以上。根據配方要求，三異丙醇胺加一定比例水，然后加入其它原料在釜中常溫常壓下攪拌，直至產品各項指標合格后出料。三異丙醇胺添加量根據配方要求約為總原料的20%～60% 。添加法有兩種：一是三異丙醇胺在水泥粉磨工藝中直接加入：因溫度較低時（ < 10℃ ），含量85%的三異丙醇胺由于粘度大 ，難以輸送。添加前三異丙醇胺兌水稀釋至65 %～70%左右，用泵輸送。*添加量為總原料的萬分之一左右。二是三異丙醇胺在混凝土生產中直接加入：三異丙醇胺和減水劑混合使用，三異丙醇胺的摻量范圍約為水泥的0.1％，減水劑為水泥的0.8％（主要激發強度）。隨著三異丙醇胺摻量的增加，會逐漸增加強度，但由于其分散性提高，使得引氣量增加，從而使強度受礙。引氣量超過3％時，強度開始隨含氣量的增加而有所下降，這時可以加一定量的是環氧化合物的嵌段類聚合物（約為三異丙醇胺的十分之一）。
優 勢
在水泥及水泥混凝土應用中，三異丙醇胺與三乙醇胺相比，在分散性、各齡期增強、應用條件上具有如下優勢：
1、分散性更好：應用在水泥助磨劑中時，起到助磨劑作用的根本原理是二者作為表面活性劑所具有的分散性，因三異丙醇胺的烷鏈和羥基異構的空間立體結構，而使得三異丙醇胺的分散性優于三乙醇胺；而分散性是水泥的重要指標，在實際應用中，三異丙醇胺對水泥的提產效果要優于三乙醇胺，且對水泥的流動性改善也優于三乙醇胺。
2、早期增強性能：二者都是早強劑，但三乙醇胺扭轉了水泥的早期凝結特性，從而達到早強的效果，而三異丙醇胺是通過促進早期凝結特性達到早強的效果。具體說就是三乙醇胺促進鋁酸鹽的早期水化，延緩硅酸鹽的水化，提高了早強，但縮短了凝結時間；三異丙醇 胺通過促進較難水化的鐵酸鹽的水化及分散性達到提高水泥礦物的水化程度，從而提高早期強度。
3、后期增強性能：三乙醇胺主要對早期強度有所促進，而三異丙醇胺通過促進難水化礦物的水化和提高水泥的分散性，大大提高水泥的后期強度，國外試驗表明在后期強度可提高3個兆帕以上，甚至5－12個兆帕。
4、應用性能穩定：三乙醇胺的應用對其摻量有明顯的限制，當摻量超過0.1％達到超量時，有時會產生閃凝現象，影響水泥的凝結特性；三異丙醇胺的摻量范圍為0.001％到0.2％，而隨著摻量的增加，會逐漸提高增強效果。
在石油價格上漲和對乙烯系列產品需求增加的雙重作用下，乙醇胺的價格持續上漲，異丙醇胺價格與乙醇胺價格差距大大縮小，乙醇胺逐漸失去其價格優勢，隨著世界各國對環境問題的日益重視，乙醇胺的應用正逐步受到限制，如發達國家的《污染物排放及轉移登記制度》將乙醇胺列為有害物質而限制使用，從而加快了乙醇胺的替代步伐。
檢測
關于產品檢測，應用較多的是化學滴定法和氣相色譜法兩種。化學滴定法采用的是與三異丙醇胺類同的一種產品含量的分析測定——即三乙醇胺的國家標準；氣相色譜法利用物料固有特性，如沸點等參數之間的差異進行分析檢測，可一次性獲取各有機物含量，涉及的是一個純粹的物理過程。目前上普遍采用氣相色譜法檢測，該法可有效檢測出主產品含量、其它有機含量、同分異構體及高沸物含量數據，并根據相應檢測數據添加使用，以確保產品質量的穩定及生產成本的有效控制。
(1)、化學滴定法測定過程較為煩瑣，且時間較長，做一個樣需要的時間接近1小時，對生產中要求在短時間內及時掌握產品質量狀況的過程控制不利，而氣相色譜法所需的時間不到20分鐘。
(2)、化學滴定法中對三異丙醇胺的分析是先采用酸酐將其中的一異丙醇胺和二異丙醇胺轉化成酰胺以起到掩蔽作用，再利用滴定法測其中的三異丙醇胺含量。這里需要指出的是，有機化合物間的化學反應很復雜，容易產生一些副反應和副產物，這就增加了測定的不易重復性。而且化學滴定法還不能同時檢測出三異丙醇胺產品中含有的一異丙醇胺和二異丙醇胺的含量，氣相色譜法利用的則是產品中所存在的一異丙醇胺、二異丙醇胺及三異丙醇胺固有的物性，在確保組分不被分解的情況下，利用它們的物性差異進行分析檢測，并且一次性獲取它們各自的含量，重復性好。
(3)、從安全環保角度考慮，氣相色譜法僅使用極少的無水乙醇作溶劑，樣品量及產生的廢棄物極少，對安全和環境無礙，分析操作人 員工作強度較小。而化學滴定法使用較多的化學試劑特別有對人體有影響的酸酐，還具有腐蝕性的酸堿物質等，會產生較多的廢棄物，存在一定的安全和環境隱患。

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