一種泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑及其使用方法，其重量份比組成為：陰離子表面活性劑：十二烷基硫酸鈉20～40份、α-烯基磺酸鈉20～40份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉5～15份、月桂酰肌氨酸鈉3～10份；非離子表面活性劑：脂肪酸烷醇酰胺1～5份；螫合劑：三乙醇胺1～5份；穩(wěn)泡劑：聚丙烯烯交聯(lián)樹脂、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素中的一種或者幾種1～5份。這種固體粉狀發(fā)泡劑具有發(fā)泡能力強(qiáng)、穩(wěn)泡性能好、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)、方便遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種泡沬混凝土固體粉狀發(fā)泡劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)泡劑，具體涉及一種泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑及其使用方法，該泡沫劑可廣泛用于制備泡沫混凝土、輕質(zhì)發(fā)泡水泥板等。
【背景技術(shù)】
[0002]在國(guó)家建筑節(jié)能與墻體改革政策的推動(dòng)下，泡沫混凝土以其利廢、環(huán)保、節(jié)能、價(jià)格低、隔熱保溫性能好、便于現(xiàn)澆大體積快速施工等優(yōu)點(diǎn)，近些年得到了全社會(huì)越來(lái)越廣泛的認(rèn)知，在各個(gè)領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)泡沫混凝土年產(chǎn)量2005年為500萬(wàn)m3，2009年突破600萬(wàn)m3，2012年應(yīng)用泡沫混凝土澆筑的建筑保溫層面積超過(guò)I億m2，發(fā)展相當(dāng)迅速。但泡沫混凝土材料還存在著一些尚待解決的問(wèn)題，其中研制性能優(yōu)越的發(fā)泡劑，被一直認(rèn)為是提高泡沫混凝土性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。[0003]我國(guó)泡沫混凝土發(fā)泡劑的研制是從上世紀(jì)50年代開始的，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上發(fā)泡劑種類很多，主要分為四類，分別是松香樹脂類發(fā)泡劑、合成類發(fā)泡劑、蛋白型發(fā)泡劑和復(fù)合型發(fā)泡劑。松香樹脂類發(fā)泡劑優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，但起泡力與穩(wěn)泡性均較差，不適應(yīng)生產(chǎn)700kg/m3以下的低密度泡沫混凝土制品，合成類發(fā)泡劑主要是指陰離子表面活性劑，優(yōu)點(diǎn)是發(fā)泡倍數(shù)大，易起泡，但泡徑大，泡壁薄，消泡快，穩(wěn)定性不好。蛋白型發(fā)泡劑穩(wěn)定性好，但起泡力低，成本較高，且合成技術(shù)要求高，至今只有少量的應(yīng)用。解決上述單一成分發(fā)泡劑性能不佳的唯一方法，就是向復(fù)合型方向發(fā)展，走復(fù)合改性的道路，生產(chǎn)復(fù)合型發(fā)泡劑。
[0004]CN100348687C專利公開了一種固體發(fā)泡劑，主要組分包括:直鏈烷基苯磺酸鹽類15 %~45 %，脂肪醇硫酸鹽類5 %~40 %，脂肪醇聚乙烯醚硫酸鈉鹽2 %~10 %，烷基醇酰胺2%~10%，硅酸鈉2%~15%，聚乙烯醇2%~12%，羧甲基纖維素鈉1%~8%，乙二胺四乙酸鈉1%~6%。該發(fā)泡劑溶于水時(shí),發(fā)泡能力強(qiáng),溶度為0.2%的發(fā)泡劑溶液可使發(fā)泡體積達(dá)原溶液體積的4.8~5.6倍,發(fā)泡穩(wěn)定性好,半消泡期達(dá)70min,高溫時(shí)可達(dá)90min。但該發(fā)泡劑技術(shù)指標(biāo)針對(duì)的是油氣田泡沫排液鉆井用，不是專門用于泡沫混凝土發(fā)泡。
[0005]CN101638303B專利公開了一種LC-Ol型泡沫混凝土發(fā)泡劑，該發(fā)泡劑采用雙(或多)親水基團(tuán)表明活性劑和穩(wěn)定劑制備，按1:100稀釋，發(fā)泡率可達(dá)5.0~5.6m3/kg，接觸水泥、粉煤灰漿料，消泡率〈12%，按1:60稀釋，發(fā)泡率可達(dá)3.5~3.8m3/kg,接觸水泥、粉煤灰漿料，消泡基本不消泡，較好的解決了泡沫混凝土發(fā)泡劑的發(fā)泡倍數(shù)及其泡沫與混凝土漿料接觸時(shí)穩(wěn)定性的矛盾。提高了泡沫混凝土產(chǎn)量及其抗壓強(qiáng)度，但發(fā)泡劑與目前市面上絕大多數(shù)產(chǎn)品一樣，都是液態(tài)發(fā)泡劑，都具有運(yùn)輸成本高，不利于儲(chǔ)存等不足。
[0006]專利CN102964084A公開了一種泡沫混凝土發(fā)泡劑，由下列重量份的原料在常溫下混合攪拌均勻而制成:十二烷基苯磺酸鈉5-10份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉2-4份、月桂酰肌氨酸鈉1-2份、椰油酰胺丙基甜菜堿1-2份、聚乙二醇(120)甲基葡萄糖苷雙油酸酯
0.2-0.6份、三乙醇胺0.3-0.5份、聚丙烯酰胺0.5-1份、羥乙基纖維素1_2份、水60-70份。本發(fā)明原料易得，成本較低，制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)出來(lái)的發(fā)泡劑穩(wěn)定性好，不易變質(zhì)，易于長(zhǎng)期保存，延長(zhǎng)了其保質(zhì)期，發(fā)泡力好，和各種泡沫混凝土基材的和易性較好，不消泡，使用范圍不受限制。但該專利技術(shù)中陰離子表面活性劑主要選用的是十二烷基苯磺酸鈉，其在各種水環(huán)境中的適應(yīng)性不強(qiáng)，該配方在酸性條件下可能會(huì)出現(xiàn)消泡現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是克服上述不足而提供了一種泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑及其使用方法，這種固體粉狀發(fā)泡劑具有發(fā)泡能力強(qiáng)、穩(wěn)泡性能好、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)、方便遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0009]一種泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑，其重量份比組成為:陰離子表面活性劑:十二烷基硫酸鈉20~40份、α -烯基磺酸鈉20~40份、十二烷基聚氧乙
[0010]烯醚硫酸鈉5~15份、月桂酰肌氨酸鈉3~10份；
[0011]非離子表面活性劑:脂肪酸烷醇酰胺I~5份；
[0012]螫合劑:三乙醇胺I~5份；
[0013]穩(wěn)泡劑:聚丙烯烯交聯(lián)樹脂、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素中的一種或者幾種I~5份。
[0014]所述的泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑，其重量份比組成優(yōu)選為:陰離子表面活性劑:十二烷基硫酸鈉25~37份、α -烯基磺酸鈉25~35份、十二烷基聚氧乙
[0015]烯醚硫酸鈉7~13份、月桂酰肌氨酸鈉4~10份；
[0016]非離子表面活性劑:脂肪酸烷醇酰胺2~5份；
[0017]螫合劑:三乙醇胺2~4份；
[0018]穩(wěn)泡劑:聚丙烯烯交聯(lián)樹脂、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素中的一種或者幾種2~4份。
[0019]所述的泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑，其重量份比組成進(jìn)一步優(yōu)選為:陰離子表面活性劑:十二烷基硫酸鈉35份、α -烯基磺酸鈉33份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸
[0020]鈉12份、月桂酰肌氨酸鈉9份；
[0021]非離子表面活性劑:脂肪酸烷醇酰胺4份；
[0022]螫合劑:三乙醇胺4份；
[0023]穩(wěn)泡劑:聚丙烯烯交聯(lián)樹脂、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素各種1份。
[0024]上述十二烷基硫酸鈉為白色或微黃色粉末，活性物含量不得低于85% ； α -烯基磺酸鈉為白色或微黃色粉末，碳數(shù)要求為C14和C16兩種中的其中一種；十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉為白色或微黃色粉末，活性物含量不得低于70% ;月桂酰肌氨酸鈉為無(wú)色/類白色粉末，活性物含量不得低于94% ;脂肪酸烷醇酰胺為白色或微黃色粉末；三乙醇胺為白色或微黃色粉末。
[0025]上述泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑的使用方法，包括以下步驟:
[0026](I)將各原料按比例混合后放入其質(zhì)量5-10倍的60_100°C熱水中攪拌溶解，形成發(fā)泡液；
[0027](2)將形成的發(fā)泡液與常溫自來(lái)水混合，兩者質(zhì)量比控制在1:30~60范圍內(nèi)；
[0028](3)通過(guò)發(fā)泡機(jī)發(fā)泡，與水泥漿液以體積比1-7:1攪拌混合，形成不同密度等級(jí)的泡沫混凝土。[0029]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0030]1、市場(chǎng)上現(xiàn)有的發(fā)泡劑多以液體試劑為主，體積大，不方便運(yùn)輸。
[0031]2、市場(chǎng)上現(xiàn)有發(fā)泡劑由于是以液態(tài)為主，因此，保質(zhì)期時(shí)間短，尤其是以動(dòng)物蛋白為主要原料的發(fā)泡劑保質(zhì)時(shí)間僅僅六個(gè)月左右，不方便使用。
[0032]3、市場(chǎng)上現(xiàn)有的常用以陰離子表面活性劑為主要原料的發(fā)泡劑的泡沫大，易破裂，穩(wěn)定性較差，而以蛋白質(zhì)為主要原料的發(fā)泡劑雖然發(fā)泡質(zhì)量高，但是發(fā)泡倍數(shù)低，價(jià)格高，本發(fā)明通過(guò)復(fù)配，很好地避開了兩類發(fā)泡劑的弊端。
[0033]4、生產(chǎn)出來(lái)的泡沫也顏色均勻，無(wú)固體顆粒沉淀，制備的泡沫細(xì)膩，致密，半消泡期達(dá)70min以上。
[0034]5、目前輕質(zhì)水泥建材發(fā)泡劑主要以合成類為主，通過(guò)高速攪拌法和羅氏泡沫劑測(cè)得的溶度為1%的幾種常用的陰離子活性劑的起泡高度和半衰期大致如下:十二烷基苯磺酸鈉170mm、53min ;十二烷基硫酸鈉165mm、49min、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉150mm、42min。本發(fā)明針對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有發(fā)泡劑的問(wèn)題進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究工作，篩選制備了優(yōu)異的復(fù)合型發(fā)泡劑，其最佳配方起泡高度和半衰期分別達(dá)到234mm和78min,性能普遍高于市場(chǎng)上現(xiàn)有發(fā)泡劑，且穩(wěn)泡能力較好。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例原材料選擇:十二烷基硫酸鈉選用的是市售微黃色粉末，活性物含量不低于85% ； α -烯基磺酸鈉選用的是市售微黃色粉末，碳數(shù)要求為C14和C16兩種中的其中一種；十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉選用的是市售白色粉末，活性物含量不低于70% ;月桂酰肌氨酸鈉選用的是市售無(wú)色粉末，活性物含量不低于95% ;脂肪酸烷醇酰胺選用的是市售白色粉末；三乙醇胺選用的是市售白色粉末；穩(wěn)泡劑選用的是市售聚丙烯交聯(lián)樹脂、聚丙烯酰胺和羥乙基纖維素中的一種或者幾種混合。
[0037]實(shí)施例1
[0038]一種泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑，它由以下重量百分比原材料組成:
[0039]原料重量份
[0040]( 1)陰離子表面活性劑:
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑，其特征是，其重量份比組成為: 陰離子表面活性劑:十二烷基硫酸鈉20~40份、α -烯基磺酸鈉20~40份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉5~15份、月桂酰肌氨酸鈉3~10份； 非離子表面活性劑:脂肪酸烷醇酰胺I~5份； 螫合劑:三乙醇胺1~5份； 穩(wěn)泡劑:聚丙烯烯交聯(lián)樹脂、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素中的一種或者幾種I~5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑，其特征是，其重量份比組成為:陰離子表面活性劑:十二烷基硫酸鈉25~37份、α -烯基磺酸鈉25~35份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉7~13份、月桂酰肌氨酸鈉4~10份； 非離子表面活性劑:脂肪酸烷醇酰胺2~5份； 螫合劑:三乙醇胺2~4份； 穩(wěn)泡劑:聚丙烯烯交聯(lián)樹脂、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素中的一種或者幾種2~4份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑，其特征是，其重量份比組成為:陰離子表面活性劑:十二烷基硫酸鈉35份、α -烯基磺酸鈉33份、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉12份、月桂酰肌氨酸鈉9份； 非離子表面活性劑:脂肪酸烷醇酰胺4份； 螫合劑:三乙醇胺4份； 穩(wěn)泡劑:聚丙烯烯交聯(lián)樹脂、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素各1份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑，其特征是，α-烯基磺酸鈉為白色或微黃色粉末，碳數(shù)要求為C14和C16兩種中的其中一種。
5.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的泡沫混凝土固體粉狀發(fā)泡劑的使用方法，其特征是，包括以下步驟: (1)將各原料按比例混合后放入其質(zhì)量5-10倍的60-100°C熱水中攪拌溶解，形成發(fā)泡液； (2)將形成的發(fā)泡液與常溫自來(lái)水混合，兩者質(zhì)量比控制在1:30~60范圍內(nèi)； (3)通過(guò)發(fā)泡機(jī)發(fā)泡，與水泥 漿液以體積比1-7:1攪拌混合，形成不同密度等級(jí)的泡沫混凝土。
【文檔編號(hào)】C04B24/38GK103922635SQ201410124118
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】譚賢君, 陳衛(wèi)忠, 楊典森, 李飛, 方豫, 袁敬強(qiáng), 趙武勝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所, 山東大學(xué), 南京賽威新材料科技有限公司