本發(fā)明屬于發(fā)泡劑技術領域，具體涉及水泥發(fā)泡劑。
背景技術：
現(xiàn)有以粉煤灰、水泥為主要原料生產(chǎn)框架結(jié)構(gòu)非承重輕質(zhì)隔墻板和砌塊等制品時，必須使用發(fā)泡劑進行發(fā)泡。發(fā)泡劑種類很多，目前主要有：松香皂類發(fā)泡劑、金屬鋁粉發(fā)泡劑、植物蛋白發(fā)泡劑、動物蛋白發(fā)泡劑、樹脂皂類發(fā)泡劑、水解血膠發(fā)泡劑、石油磺酸鋁發(fā)泡劑等。各種發(fā)泡劑既有各自的優(yōu)點，又存在各自缺陷。松香皂發(fā)泡劑是使用較早的一種發(fā)泡劑，是以松香和氫氧化納等為主要原料，經(jīng)過皂化反應制取的一種表面活性劑，其主要成分為松香樹脂的鈉鹽，外觀呈淺黃褐色液體。其制造工藝簡單，材料成本較低，但其發(fā)泡能力及泡沫強度也較差，不適于制作700kg/m3以下的發(fā)泡混凝土制品。植物蛋白發(fā)泡劑是以天然高分子材料為原料，經(jīng)一系列復雜的化學反應生成，這種發(fā)泡劑為淡黃色透明液體，溶于水，對硬水不敏感，無毒、無味，具有優(yōu)異的發(fā)泡能力，泡沫豐富、細密，但是，由于原材料的質(zhì)量不穩(wěn)定，造成最終產(chǎn)品的發(fā)泡性能不穩(wěn)定，只適合于較少的場合使用，因而未得到大面積推廣。目前，國內(nèi)外廣泛認可的是動物蛋白發(fā)泡劑，是以動物(牛、羊)角質(zhì)蛋白為主要原材料，加入一定量的氫氧化納、鹽酸、氯化鎂等化工原料，加溫溶解、稀釋、過濾、高溫縮水而成，呈暗褐色黏性液體，質(zhì)量合格的動物蛋白發(fā)泡劑具有發(fā)泡量大、泡沫強度高、泡壁厚、穩(wěn)定性好、消泡時間長、泡沫空隙之間不聯(lián)通、獨立性好、造價低廉等優(yōu)勢，但動物蛋白發(fā)泡劑存在的主要缺陷在于：發(fā)泡能力、泡沫穩(wěn)定性較差，傳統(tǒng)產(chǎn)品的成品會出現(xiàn)明顯的上部是清水，下部分是發(fā)泡劑成品的情況。為此，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的技術方案。例如中國專利文獻公開了一種動物性混凝土發(fā)泡劑[申請?zhí)枺?00510010184.0]，它以動物的角質(zhì)為原料，將動物的角質(zhì)粉碎至大米粒大小，然后進入一次反應釜、加入氫氧化納，加溫至70℃、時間為6小時，然后進入二次反應釜、添加鹽酸、加溫至70℃、時間為3小時，進入過濾機過濾，然后進入濃縮罐進行高溫脫水即為成品。雖然在一定程度上提高了產(chǎn)品性能，但是制作工藝復雜，制造成本高，僅原材料就將耗費大量資金，且性能不是特別穩(wěn)定，仍然可能出現(xiàn)發(fā)泡能力不強、穩(wěn)定性差或分層等現(xiàn)象，現(xiàn)有發(fā)泡劑起泡率低、泡沫穩(wěn)定性差，制成的制品重量重、強度低、成本高，難以滿足市場需求。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供水泥發(fā)泡劑，起泡率高、與水泥相容性好，泡沫穩(wěn)定；制品體輕且強度高，用量少、成本低；防火防水性能好，無放射性、節(jié)能環(huán)保且應用廣泛；原材料易取，工序簡單，易于實施。
為達上述目的，本發(fā)明的主要技術解決手段是提供水泥發(fā)泡劑，包括下列重量組份的原料：松香1-1.9份、骨膠0.5-1份、氫氧化鈉0.2-0.5份、十二烷基硫酸鈉0.2-0.5份、糯米淀粉3-5份和水90-95份。
所述松香為一級松香，所述骨膠為優(yōu)質(zhì)骨膠。
所述水泥發(fā)泡劑還包括0.5-1份硅樹脂聚醚乳液作為穩(wěn)泡劑。
所述水泥發(fā)泡劑包括下列優(yōu)化重量組份的原料：松香1.5份、骨膠1份、氫氧化鈉0.2份、十二烷基硫酸鈉0.2份、硅樹脂聚醚乳液1份、糯米淀粉4份和水92份。
所述硅樹脂聚醚乳液的作用機理為通過改變分子內(nèi)部排列順序，使表面活性劑泡與泡之間排列緊密整齊，從而形成致密的內(nèi)層膜，使得抗壓能力特別強,能夠控制氣泡液膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使表面活性劑分子在氣泡的液膜有秩序的分布，賦予泡沫良好的彈性和自修復能力，從而達到特別理想的穩(wěn)泡作用。
所述十二烷基硫酸鈉是一種陰離子表面活性劑，易溶于水，其生物降解度>90％，十二烷基硫酸鈉作為穩(wěn)泡劑加入發(fā)泡液中，大大增強了溶液的起泡性和泡沫薄膜的粘彈性，特別是泡沫穩(wěn)定性得到明顯改善。
本發(fā)明所述的水泥發(fā)泡劑與水泥相容性好，起泡率高、泡沫穩(wěn)定，制品體輕、強度高，用量少、成本低，防火、防水性能好，無放射性、節(jié)能環(huán)保，應用廣泛，以水泥、粉煤灰為原料，使用本發(fā)泡劑生產(chǎn)的框架結(jié)構(gòu)非承重輕質(zhì)隔墻板、砌塊等制品與與使用現(xiàn)有發(fā)泡劑生產(chǎn)同一產(chǎn)品相比，體輕35％-40％，節(jié)約發(fā)泡劑35％-40％，成本低40％-45％。還有一個突出優(yōu)點是與水泥相容性好，可與水泥中的ca2+反應，生成不溶性鹽，泡沫穩(wěn)定性增加，對制品的強度提高更有利；由于加入了糯米淀粉，不僅有效地增加了泡壁的厚度，且與水泥的膠合性極佳，泡沫與水泥漿體混合后制成的產(chǎn)品的內(nèi)部微蜂窩孔支撐力更強，致使產(chǎn)品強度大幅提升，而且糯米淀粉與水泥、石粉、煤灰等膠合體的耐久性更長。
所用的一級松香、優(yōu)質(zhì)骨膠、氫氧化鈉、糯米淀粉、十二烷基硫酸鈉均為市售原料，原材料易取，工序簡單，易于實施，使用本發(fā)明所述的發(fā)泡劑生產(chǎn)的環(huán)保型輕質(zhì)隔墻條板從外觀質(zhì)量、尺寸、面密度、抗折力、抗沖擊性、干縮值、單點吊掛力、燃燒性能和隔聲量均符合國家建設部建筑材料gb/t23451－2009標準技術指標要求，其面密度為45.2kg/㎡，抗折力為2.2倍，抗沖擊性為5次板面無裂紋，單點吊掛力為1000n，單點吊掛24h板面無裂紋；燃燒性能為a1級；隔聲量為40db。以粉煤灰、425#硅酸鹽水泥為原料，用本發(fā)明的水泥發(fā)泡劑制作的90cm厚的環(huán)保型輕質(zhì)隔墻條板，由國家建筑材料質(zhì)檢中心按gb/t9978.1-2008《建筑構(gòu)件耐火試驗方法》檢驗耐火極限為152分鐘，且2015年獲《浙江省新型墻體材料產(chǎn)品認定證書》，2016年獲《浙江省建設科技成果推廣項目證書》。
上述的水泥發(fā)泡劑是通過下述制備方法獲得，其特征在于，該方法包括如下步驟：
(1)稱取適量的水，加熱至90～100℃時加入松香和氫氧化鈉，并不斷攪拌；
(2)攪拌15～20min后，加入骨膠，并繼續(xù)不斷攪拌；
(3)攪拌10～15min后，再加入適量的水和已經(jīng)浸泡好的糯米淀粉，攪拌5～10min；
(4)加入硅樹脂聚醚乳液，再繼續(xù)攪拌5-10min；
(5)最后加入十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻后即制得水泥發(fā)泡劑；
所述步驟(3)浸泡好的糯米淀粉制法為：在適量的常溫水中加入糯米淀粉，并不斷攪拌以使糯米淀粉完全融化在水中。
在上述的水泥發(fā)泡劑制備方法中，各步驟中加入的優(yōu)化重量組份的原料分別為：松香1.5份、骨膠1份、氫氧化鈉0.2份、十二烷基硫酸鈉0.2份、硅樹脂聚醚乳液1份、糯米淀粉4份和水92份。
本發(fā)明有益效果是：起泡率高、與水泥相容性好，泡壁厚，泡沫穩(wěn)定；制品體輕且強度高，性能穩(wěn)定，不變型不開裂(收縮值低至0.36mm/m，使用其它發(fā)泡劑生產(chǎn)的水泥制品收縮值都在0.45mm/m以上)。用量少、成本低；防火防水性能好，無放射性、節(jié)能環(huán)保且應用廣泛；原材料易取，工序簡單，易于實施。
具體實施方式
為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。
實施例1
本實施例所述的水泥發(fā)泡劑，包括下列重量組份的原料：松香1份、骨膠0.5份、氫氧化鈉0.2份、十二烷基硫酸鈉0.2份、糯米淀粉3份和水95份。
所述松香為一級松香，所述骨膠為優(yōu)質(zhì)骨膠。
所述水泥發(fā)泡劑還包括0.5份硅樹脂聚醚乳液作為穩(wěn)泡劑。
所述硅樹脂聚醚乳液的作用機理為通過改變分子內(nèi)部排列順序，使表面活性劑泡與泡之間排列緊密整齊，從而形成致密的內(nèi)層膜，使得抗壓能力特別強,能夠控制氣泡液膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使表面活性劑分子在氣泡的液膜有秩序的分布，賦予泡沫良好的彈性和自修復能力，從而達到特別理想的穩(wěn)泡作用。
所述十二烷基硫酸鈉是一種陰離子表面活性劑，易溶于水，其生物降解度>90％，十二烷基硫酸鈉作為穩(wěn)泡劑加入發(fā)泡液中，大大增強了溶液的起泡性和泡沫薄膜的粘彈性，特別是泡沫穩(wěn)定性得到明顯改善。
本發(fā)明所述的水泥發(fā)泡劑與水泥相容性好，起泡率高、泡沫穩(wěn)定，制品體輕、強度高，用量少、成本低，防火、防水性能好，無放射性、節(jié)能環(huán)保，應用廣泛，以水泥、粉煤灰為原料，使用本發(fā)泡劑生產(chǎn)的框架結(jié)構(gòu)非承重輕質(zhì)隔墻板、砌塊等制品與與使用現(xiàn)有發(fā)泡劑生產(chǎn)同一產(chǎn)品相比，體輕35％-40％，節(jié)約發(fā)泡劑35％-40％，成本低40％-45％。還有一個突出優(yōu)點是與水泥相容性好，可與水泥中的ca2+反應，生成不溶性鹽，泡沫穩(wěn)定性增加，對制品的強度提高更有利；由于加入了糯米淀粉，不僅有效地增加了泡壁的厚度，且與水泥的膠合性極佳，泡沫與水泥漿體混合后制成的產(chǎn)品的內(nèi)部微蜂窩孔支撐力更強，致使產(chǎn)品強度大幅提升，而且糯米淀粉與水泥、石粉、煤灰等膠合體的耐久性更長。
所用的一級松香、優(yōu)質(zhì)骨膠、氫氧化鈉、糯米淀粉、十二烷基硫酸鈉均為市售原料，原材料易取，工序簡單，易于實施，使用本發(fā)明所述的發(fā)泡劑生產(chǎn)的環(huán)保型輕質(zhì)隔墻條板從外觀質(zhì)量、尺寸、面密度、抗折力、抗沖擊性、干縮值、單點吊掛力、燃燒性能和隔聲量均符合國家建設部建筑材料gb/t23451－2009標準技術指標要求，其面密度為45.2kg/㎡，抗折力為2.2倍，抗沖擊性為5次板面無裂紋，單點吊掛力為1000n，單點吊掛24h板面無裂紋；燃燒性能為a1級；隔聲量為40db。以粉煤灰、425#硅酸鹽水泥為原料，用本發(fā)明的水泥發(fā)泡劑制作的90cm厚的環(huán)保型輕質(zhì)隔墻條板，由國家建筑材料質(zhì)檢中心按gb/t9978.1-2008《建筑構(gòu)件耐火試驗方法》檢驗耐火極限為152分鐘，且2015年獲《浙江省新型墻體材料產(chǎn)品認定證書》，2016年獲《浙江省建設科技成果推廣項目證書》。
上述的水泥發(fā)泡劑是通過下述制備方法獲得，其特征在于，該方法包括如下步驟：
(1)稱取適量的水，加熱至90℃時加入松香和氫氧化鈉，并不斷攪拌；
(2)攪拌20min后，加入骨膠，并繼續(xù)不斷攪拌；
(3)攪拌15min后，再加入適量的水和已經(jīng)浸泡好的糯米淀粉，攪拌10min；
(4)加入硅樹脂聚醚乳液，再繼續(xù)攪拌10min；
(5)最后加入十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻后即制得水泥發(fā)泡劑；
所述步驟(3)浸泡好的糯米淀粉制法為：在適量的常溫水中加入糯米淀粉，并不斷攪拌以使糯米淀粉完全融化在水中。
本發(fā)明起泡率高、與水泥相容性好，泡壁厚，泡沫穩(wěn)定；制品體輕且強度高，性能穩(wěn)定，不變型不開裂(收縮值低至0.36mm/m，使用其它發(fā)泡劑生產(chǎn)的水泥制品收縮值都在0.45mm/m以上)。用量少、成本低；防火防水性能好，無放射性、節(jié)能環(huán)保且應用廣泛；原材料易取，工序簡單，易于實施。
實施例2
本實施例與實施例1其他地方相同，不同之處在于所述水泥發(fā)泡劑的重量組份的原料分別為：松香1.5份、骨膠0.8份、氫氧化鈉0.3份、十二烷基硫酸鈉0.4份、糯米淀粉4份和水92.2份，所述水泥發(fā)泡劑還包括0.8份硅樹脂聚醚乳液作為穩(wěn)泡劑，上述的水泥發(fā)泡劑的制備方法包括如下步驟：
(1)稱取適量的水，加熱至95℃時加入松香和氫氧化鈉，并不斷攪拌；
(2)攪拌18min后，加入骨膠，并繼續(xù)不斷攪拌；
(3)攪拌13min后，再加入適量的水和已經(jīng)浸泡好的糯米淀粉，攪拌8min；
(4)加入硅樹脂聚醚乳液，再繼續(xù)攪拌8min；
(5)最后加入十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻后即制得水泥發(fā)泡劑；
實施例3
本實施例與實施例1其他地方相同，不同之處在于所述水泥發(fā)泡劑的重量組份的原料分別為：松香1.9份、骨膠1份、氫氧化鈉0.5份、十二烷基硫酸鈉0.5份、糯米淀粉5份和水90份，所述水泥發(fā)泡劑還包括1份硅樹脂聚醚乳液作為穩(wěn)泡劑，上述的水泥發(fā)泡劑的制備方法包括如下步驟：
(1)稱取適量的水，加熱至100℃時加入松香和氫氧化鈉，并不斷攪拌；
(2)攪拌15min后，加入骨膠，并繼續(xù)不斷攪拌；
(3)攪拌10min后，再加入適量的水和已經(jīng)浸泡好的糯米淀粉，攪拌5min；
(4)加入硅樹脂聚醚乳液，再繼續(xù)攪拌5min；
(5)最后加入十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻后即制得水泥發(fā)泡劑；
本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。