[發(fā)明專利]一種水泥復(fù)合泡沫劑及其制備方法和應(yīng)用

無效

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• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102898064A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊錢榮
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: C04B24/38
• 分類號: C04B24/38
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泡沫劑及其制備方法，尤其是涉及一種水泥復(fù)合泡沫劑及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著國家節(jié)能減排和墻體改革政策的實施，各種輕質(zhì)保溫材料成為重點研究方向之一。泡沫混凝土材料以其環(huán)保、不燃、耐久、輕質(zhì)保溫的優(yōu)點受到關(guān)注。泡沫劑，又稱發(fā)泡劑，是指能夠降低液體表面張力，產(chǎn)生大量均勻穩(wěn)定的泡沫，是用以生產(chǎn)泡沫混凝土的外加劑。生產(chǎn)泡沫混凝土的關(guān)鍵問題是配制泡沫劑，能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)是很多的，但是并非所有能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)都能用于泡沫混凝土的生產(chǎn)。只有在泡沫和料漿混合時薄膜不致破壞，具有足夠的穩(wěn)定性，對膠凝材料的凝結(jié)和硬化不起有害影響的泡沫劑，才能用來生產(chǎn)泡沫混凝土。

泡沫穩(wěn)定性和發(fā)泡性是泡沫在實際應(yīng)用中最重要的兩個性質(zhì)。泡沫的穩(wěn)定性是泡沫的主要性能，好的發(fā)泡性是研究泡沫穩(wěn)定性的前提。影響泡沫劑泡沫穩(wěn)定性的因素錯綜復(fù)雜，泡沫破壞的過程主要是隔開氣體的液膜由厚變薄、直至破裂的過程，因此，泡沫的穩(wěn)定性主要決定于排液快慢和液膜的強度。泡沫是一種亞穩(wěn)態(tài)的體系，影響其穩(wěn)定性的因素較為復(fù)雜。

造成氣泡破壞的原因有重力排液、表面張力排液、氣泡內(nèi)氣體的擴散三個方面。從以上三個方面可以看出，泡沫自身的穩(wěn)定性主要取決于液體析出的快慢和液膜的強度，而增大溶液的黏度和液膜的黏彈性恰恰可以解決這三方面的問題。采用添加少量表面活性物質(zhì)和膠狀物質(zhì)于發(fā)泡劑中，用起泡高度和泡沫體積隨時間的變化作為發(fā)泡劑性能評價指標(biāo)，探討了它們對發(fā)泡劑的發(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性的改善效果。通過對發(fā)泡劑分別單摻和雙摻具有穩(wěn)泡性的表面活性物和膠狀物，來改善泡沫的穩(wěn)定性。摻入物質(zhì)按照作用方式分為兩類：第一類是能降低液體表面張力，提高泡沫薄膜的質(zhì)量，增加薄膜的黏彈性，減小泡沫的透氣性，增強泡沫的穩(wěn)定性；第二類是增黏性物質(zhì)，通過提高液相黏度來減緩泡沫的排液速率，從而提高泡沫的穩(wěn)定性。通過對發(fā)泡液的發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性的改性試驗，分析比較摻入物質(zhì)對泡沫穩(wěn)定性的影響，并確定最佳的改性物質(zhì)和摻量，從而有助于發(fā)泡劑在泡沫混凝土制備中的進(jìn)一步使用，也對泡沫混凝土在建筑領(lǐng)域的推廣起到促進(jìn)作用。

目前，泡沫劑主要有以下幾類：一是松香熱聚物類泡沫劑，主要成分為松香酸鈉，其制造工藝簡單，材料成本較低，但其泡沫強度也較差，穩(wěn)定時間短。二是蛋白型泡沫劑?？煞譃閯游镄偷鞍缀椭参锏鞍仔团菽瓌?，此類泡沫豐富、細(xì)密，但價格較高且容易霉變。三是化學(xué)合成類泡沫劑，其具有優(yōu)良的起泡能力，近年來成為泡沫劑的主流產(chǎn)品。但這種泡沫劑存在泡壁薄、穩(wěn)定性差的缺點。因而，開發(fā)一種起泡性、穩(wěn)泡性俱佳且成本較低的泡沫劑無疑具有很高的實用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種起泡能力強、穩(wěn)定性能好、價格便宜且與水泥漿體適用性好的水泥復(fù)合泡沫劑及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種水泥復(fù)合泡沫劑，由以下組分及重量百分比含量的原料制成：

該泡沫劑所含組分優(yōu)選以下重量百分比：

所述的起泡劑選自脂肪醇聚氧乙烯羧酸鈉(AEC)、鄰苯二甲酸烷基磺酸鹽、單脂肪醇酯鈉鹽、脂肪醇硫酸鹽、烷基醇聚氧乙烯硫酸鈉(AES)或烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。

所述的助泡劑選自脂肪酸乙醇酰胺、脂肪酸二乙醇胺或聚氧乙烯脂肪酰醇胺中的一種或幾種。

所述的穩(wěn)泡劑選自明膠、皂素、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥丙基淀粉醚或羥乙基淀粉中的一種或幾種。

所述的防腐劑選自苯甲酸及其鹽類、山梨酸及其鹽類或脫氫乙酸及鈉鹽類中的一種或幾種。

一種水泥復(fù)合泡沫劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)按照以下組分及重量百分比含量備料：起泡劑2.0～10.0、助泡劑0.5～5.0、穩(wěn)泡劑0.5～5.0、防腐劑0.1～2.0、水78.0～96.9；

(2)50℃下，將穩(wěn)泡劑溶于水中配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的膠體溶液，自然冷卻待用；

(3)邊攪拌邊依次將起泡劑、助泡劑、穩(wěn)泡劑溶液及防腐劑加入剩余的水中，攪拌均勻即得水泥復(fù)合泡沫劑。

一種水泥復(fù)合泡沫劑的應(yīng)用：將水泥復(fù)合泡沫劑加水稀釋20～50倍后，加入泡沫發(fā)生器中發(fā)泡，所得泡沫可應(yīng)用于水泥基泡沫混凝土中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果；