[發明專利]一種月桂酰胺型混凝土發泡劑的制備方法及其應用

無效

• 申請號: 201110182037.7
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN102344385A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 劉才林;張玉榮;任先艷;楊海君;楊軍校
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C07C233/36
• 分類號: C07C233/36;C07C231/12;C04B24/12
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明屬于混凝土發泡劑的制備方法及其應用研究范疇，涉及一種月桂酰胺型混凝土發泡劑的制備方法及其應用，主要適用于泡沫混凝土的制造。

背景技術

現有技術中，常用的混凝土發泡劑主要有：松香樹脂類、合成類、蛋白類、復合類等，其主要成分為一種或多種表面活性劑。松香樹脂類混凝土發泡劑因其泡沫穩定性和發泡倍數均不理想，只能用于密度大于600kg/m³以上的中、高密度泡沫混凝土，不能用于500kg/m³以下的低密度泡沫混凝土；合成類混凝土發泡劑雖然起泡快，發泡倍數高，但其泡沫穩定性較差，也不適合于低密度的泡沫混凝土制備；動物蛋白混凝土發泡劑雖然發泡倍數高、泡沫穩定性好，可用于低密度泡沫混凝土的制備，但其制備所需原材料如動物毛發、動物蹄角等來源有限，且動物蛋白混凝土發泡劑生產和使用過程中臭味大，應用中還存在緩凝和對環境溫濕度等敏感，以及使用成本較高等缺點，限制了它的廣泛應用；植物蛋白混凝土發泡劑雖然環保性好，使用成本較低，但其穩泡性差，也不適合生產低密度的泡沫混凝土。目前，市售混凝土發泡劑還存在著泡沫穩定時間短，特別是在加入拌合物中，氣泡很快破裂，從而導致拌合物較早塌陷等應用缺陷，因此開發優質的低容重泡沫混凝土制備用發泡劑或其復合組分具有很大的現實意義。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，提供性能優良的月桂酰胺型混凝土發泡劑的制備方法及其應用。

本發明的內容是：一種月桂酰胺型混凝土發泡劑的制備方法，其特征是包括下列步驟：

a、制備中間體：將摩爾比為1.0：1.0～1.5的月桂酸與羥乙基乙二胺投入反應容器中，再加入溶劑甲苯（摩爾數為月桂酸量的3.0～4.0倍），在140～160℃的溫度下反應2～5?小時，在反應過程中，絕大部分甲苯起帶水作用被蒸出，即甲苯與水共沸被蒸出、冷凝后一并收集；冷卻，粗產品為黃色固體，經無水丙酮洗滌2～5次（純化）、干燥后得到白色粉狀固體，即為中間體；

b、制備月桂酰胺型混凝土發泡劑：按照中間體：氯乙酸：氫氧化鈉的摩爾比為1：1.0～1.3：2.0～2.6的配比取中間體、氯乙酸、氫氧化鈉，將氯乙酸和氫氧化鈉溶于水、并配制成質量百分比濃度為10～20%的氯乙酸鈉水溶液；將中間體（較好的是快速）投入反應容器中并升溫到80～90℃，待中間體熔化后，再（較好的是緩慢）滴加入所述質量百分比濃度為10～20%的氯乙酸鈉水溶液，滴加完畢后，保溫反應3～5小時，冷卻、過濾、棄去不溶物，濾液即為終產物月桂酰胺型混凝土發泡劑（或稱月桂酰胺型混凝土發泡劑母液，直接用于泡沫混凝土制造）。

本發明的內容中：所述制備的月桂酰胺型混凝土發泡劑可以直接用作混凝土發泡劑、或用于對市售合成類、植物蛋白類或動物蛋白類混凝土發泡劑的復合改性。

本發明的內容中：所述制備的月桂酰胺型混凝土發泡劑可以用于（可以是干密度小于500kg/m³的）低容重泡沫混凝土中；泡沫混凝土組分材料包括：膠凝材料：42.5R普通硅酸鹽水泥，或42.5R普通硅酸鹽水泥加Ⅰ級粉煤灰；外加劑：聚羧酸減水劑、促凝劑；抗裂纖維：聚丙烯細纖維；水：自來水；發泡劑：月桂酰胺型。

本發明制備的月桂酰胺型混凝土發泡劑在應用于泡沫混凝土制備時，可以采用預先制泡法，即將月桂酰胺型混凝土發泡劑與水攪拌制取泡沫，倒入水泥、粉煤灰、外加劑、纖維及水攪拌制成的膠材漿料中，攪拌既得拌合物，經澆注、成型、養護制備低容重泡沫混凝土。

所述低容重泡沫混凝土配制可以是：42.5R普通硅酸鹽水泥：300～400份，Ⅰ級粉煤灰：20～40份，聚羧酸減水劑：0.2～0.4份，促凝劑：0.5～1份，聚丙烯細纖維：1～2份，水：按水膠比為0.33～0.39加入，泡沫量：按膠材質量的1～2倍加入。

與現有技術相比，本發明具有下列特點和有益效果：

（1）采用本發明月桂酰胺型混凝土發泡劑的制備方法，其合成路線如下：

式中：中間體為月桂酰羥乙基乙二胺，終產物5及終產物6為月桂酰羥乙基乙二胺乙酸鈉（產物5及產物6為同分異構體）即為本發明混凝土發泡劑。其屬于兩性表面活性劑，分子結構中親水基團為—COONa、—CONH—、—?N＜、及—OH，疏水基主要為11C的烷基鏈。該混凝土發泡劑具有優異的發泡性能，無需分離純化即可作為混凝土發泡劑應用，其發泡倍數高達30以上、穩泡時間超過8小時；