專利名稱：超低密度抗?jié)B泡沫混凝土用發(fā)泡劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)泡劑，尤其涉及一種超低密度泡沫混凝土用發(fā)泡劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
泡沫混凝土除能保溫隔熱的性能外，還具有吸能抗震抗爆、隔音吸音、吸收電磁波、透水過濾、抗?jié)B抗潮、保水綠化、耐火、防火、抗沖、漂浮承載等優(yōu)良性能。發(fā)泡劑是制備泡沫混凝土的主要材料之一，發(fā)泡劑質(zhì)量的優(yōu)劣和發(fā)泡成分直接影響著泡沫混凝土的各項性能，決定著泡沫混凝土的使用方向和領(lǐng)域。目前，我國泡沫混凝土用發(fā)泡劑是第一代松香類、第二代合成類、第三代蛋白類、第四代復(fù)合類同時存在和應(yīng)用，種類、牌號繁多，令人眼花繚亂，難識優(yōu)劣。其中絕大多數(shù)泡沫混凝土用發(fā)泡劑由于自身諸多缺陷，例如泡沫不穩(wěn)定、泡徑不均一、消泡、和易性差等，嚴(yán)重制約了泡沫混凝土的應(yīng)用和其制品的質(zhì)量。近來市面上大量出現(xiàn)了所謂第四代復(fù)合類型泡沫混凝土用發(fā)泡劑其實只是各種初級發(fā)泡劑的簡單混合體，雖然在泡沫的穩(wěn)定性方面有所提高，但不能廣泛的應(yīng)用在密度在100 600kg/m3之間的泡沫混凝土制品中，即便可以用上，其閉孔率、強度、軟化系數(shù)等性能參數(shù)均比較低，談不上真正意義上的第四代泡沫混凝土發(fā)泡劑。另外大部分第四代泡沫混凝土用發(fā)泡劑都采用了從天然物質(zhì)中提取的發(fā)泡材料，例如松香、茶皂素、皂角苷、骨膠等，這些發(fā)泡材料受物質(zhì)的生長環(huán)境、季節(jié)、提取工藝和產(chǎn)地的不同，其品質(zhì)不夠穩(wěn)定，原材料受到限制，尤其是骨膠蛋白類發(fā)泡材料中含有大量的氨基酸物質(zhì)，長時間儲存困難，容易滋生細(xì)菌而變質(zhì)腐臭，不僅污染車間工作環(huán)境，更重要的是影響發(fā)泡劑的發(fā)泡功能。泡沫混凝土自身存在著大量的孔狀結(jié)構(gòu)，孔狀結(jié)構(gòu)包括開孔和閉孔的氣泡、通透和非通透的毛細(xì)孔，閉孔氣泡和非通透毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)占總的孔狀結(jié)構(gòu)比例越高，泡沫混凝土制品越防滲，反之則越低。現(xiàn)有的泡沫混凝土用發(fā)泡劑的發(fā)泡倍數(shù)較低，用水量較大，發(fā)出的氣泡含水量和開孔率較高，因氣泡中含水量高，單個氣泡重量較大，影響著氣泡與氣泡之間在混凝土基材中堆砌結(jié)構(gòu)，加上多余水分的揮發(fā)，基材的毛細(xì)孔數(shù)量大大增加，泡沫混凝土制品不具備防滲功能，需要額外添加防水防滲材料。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種性能穩(wěn)定，發(fā)泡倍數(shù)高，與基材和易性好的抗?jié)B泡沫混凝土用發(fā)泡劑，能應(yīng)用到密度在100 600kg/m3之間的泡沫混凝土制品中， 其原材料易得，且價格低廉，長時間貯存而不變質(zhì)，能夠有效的提高泡沫混凝土強度和軟化系數(shù)等性能。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的—種超低密度抗?jié)B泡沫混凝土用發(fā)泡劑，其組分及質(zhì)量百分組成如下脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉AES，8-18十二烷基硫酸鈉K12，0.1-7十二烷基苯磺酸鈉DBS，0.5-7
純丙乳液或苯丙乳液，4-15脂肪醇聚氧乙烯醚ΑΕ0，3-6羥乙基纖維素HEC或羥丙基甲基纖維素HPMC， 0. 5-2改性硅樹脂或改性納米膨潤土，0. 1-5增稠劑，0.1-0.5水余量；其中，所述十二烷基硫酸鈉K12和十二烷基苯磺酸鈉DBS的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和不大于7。所述增稠劑為常規(guī)的市售涂料用增稠劑。所述發(fā)泡劑的制備方法，包括如下步驟(1)準(zhǔn)備原材料將質(zhì)量百分比為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉8_18%，十二烷基硫酸鈉0. 1-7 %，十二烷基苯磺酸鈉0. 5-7 %，乳液4-15 %，脂肪醇聚氧乙烯醚3_6 %，羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素0. 5-2 %，改性硅樹脂或改性納米膨潤土 0. 1-5 %，增稠劑 0. 1-0. 5和余量水按比例備好；(2)將羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素加入其10-50倍質(zhì)量的水中浸泡 20-30min，制成膠液；(3)再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和適量的水，在溫度30°C -50°C下加熱10-15min并不停攪拌；(4)靜置5min后，攪拌并依次加入純丙乳液或者苯丙乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚、改性樹脂硅樹脂或改性納米膨潤土和增稠劑，最后再補足水量。與現(xiàn)有的泡沫混凝土用發(fā)泡劑相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)將本發(fā)明用于泡沫混凝土的制備中，形成孔狀結(jié)構(gòu)，其閉孔率可以達(dá)到95% 以上，泡沫混凝土制品防滲性能大大提高，24小時浸水試驗的結(jié)果是不同密度的含水率在 8% _30%，無需額外添加防水防滲材料或降低添加量，降低生產(chǎn)成本；密度為100-600kg/ m3，泡沫混凝土制品通過壓力試驗和軟化試驗，其強度達(dá)到了 0. 2-5. IMPa，軟化系數(shù)達(dá)到了 0. 8-0. 95 ；(2)本發(fā)明所發(fā)出的氣泡泡徑均一，大約在0. 1 0. 5mm之間，氣泡泡壁是穩(wěn)定的雙電子層結(jié)構(gòu)、柔韌性好，氣泡穩(wěn)定、長時間不消泡(氣泡穩(wěn)泡時間隨發(fā)泡劑所稀釋的倍數(shù)不同可達(dá)IOO-ISOmin之間)、含水量低(每升泡沫的重量隨發(fā)泡劑所稀釋的倍數(shù)不同在 35-55g)、與混凝土基材和易性良好，可以用來制備超低密度的泡沫混凝土制品；(3)本發(fā)明采用了大宗化學(xué)產(chǎn)品為主要原材料，原材料品質(zhì)和需求量不受季節(jié)、環(huán)境、工藝和產(chǎn)地等外界因素影響，且不屬于易燃易爆物品，便于運輸；(4)本發(fā)明工藝簡單，無需大型機械設(shè)備和較大生產(chǎn)場地，只需簡單操作和短時間加熱，免去復(fù)雜的工藝流程，生產(chǎn)時間大大縮短，節(jié)省人力、水電和設(shè)備投資成本；(5)本發(fā)明中所有原材料對環(huán)境友好，無刺激性氣味，對動植物無毒害影響，不會產(chǎn)生二次污染，另外使用過程中用水量較傳統(tǒng)的發(fā)泡劑節(jié)約50%用水量。
具體實施例方式下面舉例對本發(fā)明進(jìn)一步作詳細(xì)的描述
實施例1按(質(zhì)量比)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)S. 5-10%，十二烷基硫酸鈉 (K12)2%，十二烷基苯磺酸鈉(DBS) 3. 5 %，純丙或苯丙乳液6 %，脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO) 3.5%，羥乙基纖維素(HEC)或羥丙基甲基纖維素(HPMC) 1 %，改性硅樹脂或改性納米膨潤土 0. 5%，增稠劑0. 15%和余量的水的比例備好原材料。首先將羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素加入其25倍質(zhì)量的水中浸泡20-30min，制成膠液，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和適量的水，在溫度30°C -50°C下水浴加熱10-15min并不停攪拌，靜置5min后，攪拌并依次加入純丙乳液或苯丙乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚、改性樹脂或改性納米膨潤土和增稠劑，最后再補足水量。本配方得到的產(chǎn)品PH = 6. 5-7，能應(yīng)用到密度在100 250kg/m3之間的泡沫混凝土制品中，發(fā)泡劑最大可以被被水稀釋15倍使用，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到110分鐘；最少可以被水稀釋5倍，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到 150分鐘；用本配方發(fā)泡劑所制得的泡沫混凝土制品的密度為150-300kg/m3，通過壓力試驗和軟化試驗，其強度達(dá)到了 0. 3-2兆帕，軟化系數(shù)達(dá)到了 0. 8-0. 85，M小時浸水試驗的結(jié)果是不同密度的含水率在25% -30%。實施例2按(質(zhì)量比)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 10. 5-12%，十二烷基硫酸鈉 (K12) 2.5%，十二烷基苯磺酸鈉(DBS) 4 %，純丙或苯丙乳液8-10%，脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO) 4%，羥乙基纖維素(HEC)或羥丙基甲基纖維素(HPMC)O. 5%，改性硅樹脂或改性納米膨潤土 1. 5%，增稠劑0. 和余量的水的比例備好原材料。首先將羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素加入其25倍質(zhì)量的水中浸泡20-30min，制成膠液，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和適量的水，在溫度30°C -50°C下水浴加熱 10-15min并不停攪拌，靜置5min后，攪拌并依次加入純丙或苯丙乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚、 改性樹脂或改性納米膨潤土和增稠劑，最后再補足水量。本配方得到的產(chǎn)品PH = 6. 5-7， 能應(yīng)用到密度在100 400kg/m3之間的泡沫混凝土制品中，最大可以被水稀釋20倍使用， 其穩(wěn)泡時間可達(dá)到110分鐘；最少可以被水稀釋10倍使用，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到180分鐘； 用本配方發(fā)泡劑所制得的泡沫混凝土制品的密度為200-350kg/m3，通過壓力試驗和軟化試驗，其強度達(dá)到了 0. 5-2. 6兆帕，軟化系數(shù)達(dá)到了 0. 8-0. 85,24小時浸水試驗后的含水率在 21% -25%。實施例3按(質(zhì)量比)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 12. 5-14%，十二烷基硫酸鈉 (K12)3%，十二烷基苯磺酸鈉(DBS) 1.5%，純丙或苯丙乳液8-10%，脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO) 4 %，羥乙基纖維素(HEC) 0.2%,改性硅樹脂或改性納米膨潤土 2.5%，增稠劑0. 1 % 和余量的水的比例備好原材料。首先將羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素加入其25倍質(zhì)量的水中浸泡20-30min，制成膠液，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和適量的水，在溫度30°C -50°C下水浴加熱10-15min并不停攪拌，靜置5min后，攪拌并依次加入純丙或苯丙乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚、改性樹脂或改性納米膨潤土和增稠劑，最后再補足水量。本配方得到的產(chǎn)品PH = 6. 5-7，能應(yīng)用到密度在 200 500kg/m3之間的泡沫混凝土制品中，最大可以被水稀釋25倍使用，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到110分鐘；最少可以被水稀釋8倍使用，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到180分鐘；用本配方發(fā)泡劑所制得的泡沫混凝土制品的密度為200-400kg/m3，通過壓力試驗和軟化試驗，其強度達(dá)到了 0. 5-3. 2兆帕，軟化系數(shù)達(dá)到了 0. 8-0. 92，24小時浸水試驗后含水率在18% -20%。實施例4按(質(zhì)量比)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 14-16 %,十二烷基硫酸鈉 (K12)4%，十二烷基苯磺酸鈉(DBS) 2.5%，純丙或苯丙乳液4-15%，脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO) 3-6%，羥丙基甲基纖維素(HPMC)0.5% -2%,改性硅樹脂或改性納米膨潤土 3. 5%， 增稠劑0. 1-0. 5%和余量的水的比例備好原材料。首先將羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素加入其25倍質(zhì)量的水中浸泡20-30min，制成膠液，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和適量的水，在溫度30°C -50°C下水浴加熱 10-15min并不停攪拌，靜置5min后，攪拌并依次加入純丙乳液或者苯丙乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚、改性樹脂或改性納米膨潤土和增稠劑，最后再補足水量。本配方得到的產(chǎn)品PH = 6. 5-7，能應(yīng)用到密度在200 600kg/m3之間的泡沫混凝土制品中，最大可以被水稀釋30 倍使用，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到Iio分鐘；最少可以被水稀釋10倍使用，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到180 分鐘；用本配方發(fā)泡劑所制得的泡沫混凝土制品的密度為300-500kg/m3，通過壓力試驗和軟化試驗，其強度達(dá)到了 1. 2-3. 6兆帕，軟化系數(shù)達(dá)到了 0. 82-0. 92,24小時浸水試驗后的含水率在15% -19%。實施例5按(質(zhì)量比)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 16-18 %,十二烷基硫酸鈉 (K12)5%，十二烷基苯磺酸鈉(DBS) 1.5%，純丙或苯丙乳液4-15%，脂肪醇聚氧乙烯醚 (AEO) 3-6%，羥丙基甲基纖維素(HPMC)0.5% -2%,改性硅樹脂或改性納米膨潤土 4. 5%， 增稠劑0. 1-0. 5%和余量的水的比例備好原材料。首先將羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素加入其25倍質(zhì)量的水中浸泡20-30min，制成膠液，再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和適量的水，在溫度30°C -50°C下水浴加熱 10-15min并不停攪拌，靜置5min后，攪拌并依次加入純丙乳液或者苯丙乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚、改性樹脂或改性納米膨潤土和增稠劑，最后再補足水量。本配方得到的產(chǎn)品PH = 6. 5-7，能應(yīng)用到密度在200 600kg/m3之間的泡沫混凝土制品中，最大可以被水稀釋30 倍使用，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到Iio分鐘；最少可以被水稀釋10倍使用，其穩(wěn)泡時間可達(dá)到180 分鐘；用本配方發(fā)泡劑所制得的泡沫混凝土制品的密度為380-600kg/m3，通過壓力試驗和軟化試驗，其強度達(dá)到了 2. 2-4. 9兆帕，軟化系數(shù)達(dá)到了 0. 86-0. 95,24小時浸水試驗后的含水率在8% -12%。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超低密度抗?jié)B泡沫混凝土用發(fā)泡劑，其成分及質(zhì)量百分組成如下脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉AES， 十二烷基硫酸鈉K12， 十二烷基苯磺酸鈉DBS， 純丙乳液或者苯丙乳液乳液，4-15脂肪醇聚氧乙烯醚ΑΕ0，羥乙基纖維素HEC或羥丙基甲基纖維素HPMC， 改性硅樹脂或改性納米膨潤土， 增稠劑， 水，0. 1-5 0. 1-0余量；其中，所述十二烷基硫酸鈉K12和十二烷基苯磺酸鈉DBS的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和不大于7。
2. 一種如權(quán)利要求1所述的發(fā)泡劑的制備方法，包括如下步驟(1)準(zhǔn)備原材料將質(zhì)量百分比為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉8-18%，十二烷基硫酸鈉 0. 1-7 %，十二烷基苯磺酸鈉0. 5-7 %，乳液4-15 %，脂肪醇聚氧乙烯醚3_6 %，羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素0. 5-2%，改性硅樹脂或改性納米膨潤土 0. 1_5%，增稠劑0. 1-0.5 和余量水按比例備好；(2)將羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素加入其10-50倍質(zhì)量的水中浸泡20-30min， 制成膠液；(3)再依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和適量的水，在溫度30°C -50°C下加熱10-15min并不停攪拌；(4)靜置5min后，攪拌并依次加入乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚、改性樹脂和增稠劑，最后再補足水量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超低密度抗?jié)B泡沫混凝土用發(fā)泡劑及其制備方法，所述發(fā)泡劑的成分及質(zhì)量百分組成為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉8-18，十二烷基硫酸鈉0.1-7，十二烷基苯磺酸鈉0.5-7，純丙乳液或者苯丙乳液4-15，脂肪醇聚氧乙烯醚3-6，羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素0.5-2，改性硅樹脂或改性納米膨潤土0.1-5，增稠劑0.1-0.5和余量的水。其為一種性能穩(wěn)定，發(fā)泡倍數(shù)高，與基材和易性好的抗?jié)B泡沫混凝土用發(fā)泡劑，能應(yīng)用到密度在100～600kg/m3之間的泡沫混凝土制品中，其原材料易得，且價格低廉，長時間貯存而不變質(zhì)，能夠有效的提高泡沫混凝土強度和軟化系數(shù)等性能。
文檔編號C04B38/02GK102344299SQ20111019457
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者梁材 申請人:梁材