[發(fā)明專利]一種水解動(dòng)物血粉水泥發(fā)泡劑及其用于制備輕質(zhì)水泥

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110257129.7
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN102432329A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王艾菲;郭明義;單敏萍;朱廣山
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B38/02
• 分類號(hào): C04B38/02;C04B28/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 張景林;劉喜生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水泥制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以動(dòng)物血粉作為原料的水泥發(fā)泡劑及其用于制備輕質(zhì)水泥(泡沫混凝土)。

技術(shù)背景

泡沫混凝土是一種多孔材料，通常是以機(jī)械方法將發(fā)泡劑與水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑組成的漿料中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成。

隨著現(xiàn)代建筑向高層、大跨越的發(fā)展，建筑材料的自重也越來越受到人們的關(guān)注。泡沫混凝土作為多孔材料以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、低碳、利廢、防火、保溫隔熱、隔音等優(yōu)良特性成為可以替代傳統(tǒng)黏土磚的材料之一。生產(chǎn)泡沫混凝土的過程中可利用工業(yè)廢渣，造價(jià)低廉，且具有較好的施工性，泡沫混凝土是工業(yè)與民用建筑中應(yīng)大力推廣的新型綠色建材。

水泥發(fā)泡劑是能使材料內(nèi)部產(chǎn)生泡沫而形成閉孔或聯(lián)孔結(jié)構(gòu)材料的物質(zhì)，按照其發(fā)泡原理，可將其分為化學(xué)發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑兩大類，化學(xué)發(fā)泡劑是指那些經(jīng)加熱或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)分解后能釋放出二氧化碳和氮?dú)?、氧氣等氣體，并在聚合物組成中形成細(xì)孔的化合物。物理發(fā)泡劑是指通過某一種物質(zhì)的物理形態(tài)的變化形成泡沫細(xì)孔，即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發(fā)或固體的溶解而形成的，不經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，是一種揮發(fā)性的發(fā)泡劑。而化學(xué)發(fā)泡與物理發(fā)泡的缺點(diǎn)在于很難控制產(chǎn)品的質(zhì)量，受制于生產(chǎn)的方法和溫度，所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不均一，不能滿足現(xiàn)代建筑工業(yè)的發(fā)展要求。

現(xiàn)在國內(nèi)的水泥發(fā)泡劑目前主要有：松香酸皂類發(fā)泡劑、金屬鋁粉發(fā)泡劑、植物蛋白發(fā)泡劑、樹脂皂類發(fā)泡劑、石油磺酸鋁發(fā)泡劑等。這些發(fā)泡劑雖然有些發(fā)泡劑的發(fā)泡倍數(shù)大，但穩(wěn)定性差、氣孔連通、制品強(qiáng)度不高等缺點(diǎn)。

目前，國內(nèi)外廣泛認(rèn)可的是動(dòng)物蛋白水泥發(fā)泡劑。動(dòng)物蛋白發(fā)泡劑是以動(dòng)物蛋白為主要原材料，加入一定量的氫氧化鈉、鹽酸、氯化鎂等化工原料，加溫溶解、稀釋、過濾、高溫縮水而成，為呈暗褐色的黏性液體。用該發(fā)泡劑產(chǎn)生的泡沫表面強(qiáng)度很高，泡沫極其穩(wěn)定，用其制作的發(fā)泡水泥其氣泡呈相互獨(dú)立的封閉狀態(tài)，氣泡與氣泡之間不連通，發(fā)泡水泥制品的抗?jié)B透性很好。在同樣密度下，與用植物性發(fā)泡劑制作的發(fā)泡水泥相比其密封性和保溫性較好，強(qiáng)度高。由于其優(yōu)異的泡沫穩(wěn)定性，其一次性澆注的發(fā)泡水泥的厚度可以達(dá)到1.5米以上而不塌陷，因而適合于發(fā)泡磚、輕質(zhì)板材、輕質(zhì)墻體的生產(chǎn)，在日本、美國等工業(yè)化國家已經(jīng)廣泛使用。作為發(fā)泡劑，其具有發(fā)泡倍數(shù)高、泡壁厚、穩(wěn)定性好、消泡時(shí)間長、泡沫空隙之間不聯(lián)通、獨(dú)立性好、造價(jià)低廉等優(yōu)勢。與國際上比較成熟的蛋白質(zhì)類發(fā)泡劑相比，我國現(xiàn)有的發(fā)泡劑在發(fā)泡能力、泡沫穩(wěn)定性等方面存在很大差距，有待進(jìn)一步改善和提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種以動(dòng)物血粉為原料的產(chǎn)品，其性能穩(wěn)定、發(fā)泡倍數(shù)高、泌水率低，在高速攪拌下能產(chǎn)生平均直徑在0.5mm～3mm獨(dú)立氣孔泡沫的水泥發(fā)泡劑，用該水泥發(fā)泡劑制作出的輕質(zhì)水泥制品密度低、氣孔封閉、不同密度、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸聲率低、防火防水性好，并且不受條件限制，易于實(shí)施。

本發(fā)明所述的水解動(dòng)物血粉水泥發(fā)泡劑，其由如下步驟制備：

第一步：動(dòng)物血粉的水解

在50℃～70℃溫度下，在堿性溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％～4％的氫氧化鈉溶液或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％～4％的氫氧化鈣溶液)中，加入是堿性溶液重量3％～5％的動(dòng)物血粉(動(dòng)物血粉為牛、豬、馬、羊等的新鮮血烘干研磨后而得)，攪拌4～8小時(shí)進(jìn)行水解，使蛋白質(zhì)水解成多肽等小分子；然后調(diào)節(jié)反應(yīng)體系至中性(pH＝6.8～7.2)，停止水解，再經(jīng)過離心或過濾棄去廢渣，即得到發(fā)泡劑原液；

第二步：對水解后的動(dòng)物血粉進(jìn)行改性

調(diào)節(jié)發(fā)泡劑原液的pH為8～9，加入螯合劑(如含三價(jià)陽離子Fe⁺³、Al⁺³等的金屬鹽類)增加蛋白質(zhì)水解后得到的多肽等小分子之間的交聯(lián)與螯合；再加入穩(wěn)定劑(如尿素或鹽酸胍)后攪拌3～8小時(shí)(通過離子間的相互作用，打斷蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間的各種化學(xué)鍵，使多肽伸展)；再加入表面活性劑(做為去垢劑促進(jìn)蛋白質(zhì)分子在水中的的溶解，如十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉等烷基苯磺酸鹽或烷基磺酸鹽中的一種或兩種)后攪拌5～10小時(shí)，最后得到水解動(dòng)物血粉水泥發(fā)泡劑；發(fā)泡劑原液、螯合劑、穩(wěn)定劑與表面活性劑四者間的質(zhì)量比為100∶0.1～0.3∶15～25∶1～5。

本發(fā)明所述的水解動(dòng)物血粉水泥發(fā)泡劑可用于制備輕質(zhì)水泥，其步驟如下：