專利名稱：一種土建用的發(fā)泡劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體說是一種土建用的發(fā)泡劑。
技術(shù)背景近年來，多孔輕質(zhì)材料在土建中得到廣泛的應(yīng)用，泡沫混凝土即 為多孔輕質(zhì)材料的一種，它是在水泥漿或水泥砂漿中引入適量均勻而 穩(wěn)定的微小氣泡，攪拌均勻后再澆注硬化而成的一種內(nèi)部含有大量密 閉氣孔的多孔性混凝土，這種混凝土具有輕質(zhì)、保溫、隔熱、隔音、 和抗鹽凍剝蝕性、耐火性能好等一系列普通混凝土所不具備的特殊性 能，成為一種引人注目的建筑新材料，得到廣泛的應(yīng)用。能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)很多，并非所有能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)都能用于泡 沫混凝土生產(chǎn)。生產(chǎn)泡沫混凝土的發(fā)泡劑不但要求發(fā)泡能力強(qiáng)，而且 要求產(chǎn)生的泡沫應(yīng)該細(xì)密均勻、泡徑小、泡壁厚、穩(wěn)泡性能和分散性 能好。如何配制出性能優(yōu)越、穩(wěn)定性好的發(fā)泡劑是生產(chǎn)泡沫混凝土的 關(guān)鍵。目前，我國的混凝土發(fā)泡劑品種少、產(chǎn)量低，且所生成泡沬的 穩(wěn)定性、均勻性、分散性都不理想，與水泥的結(jié)合性也不好。目前混 凝土發(fā)泡劑主要以松香酸鈉類、蛋白質(zhì)類、表面活性劑類等為原料。 松香酸鈉類發(fā)泡劑因其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差、易變質(zhì)、泡徑大、泡沫穩(wěn) 定性不好、水溶性差、對(duì)混凝土強(qiáng)度降低較大等缺點(diǎn)，使用效果不盡人意；蛋白質(zhì)型發(fā)泡劑發(fā)泡倍數(shù)及穩(wěn)定性較好，但因其原料來源有限， 生產(chǎn)成本高，開發(fā)與應(yīng)用受到制約；普通表面活性劑類發(fā)泡劑，由于 性能穩(wěn)定，且所用成分都已經(jīng)商品化，近幾年發(fā)展速度很快，但其缺 點(diǎn)是其產(chǎn)生的泡沫泡徑大，泡壁薄，泡沬穩(wěn)定性不好，其配方急需改 進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種泡沬穩(wěn)定性、成本低的土建用的高效 發(fā)泡劑。本發(fā)明的發(fā)泡劑是以陰-陽離子表面活性劑復(fù)配體系作為主要成分，利用陰-陽離子表面活性劑協(xié)同增效作用，陰-陽離子表面活性劑 混合體系中分子間的靜電相互作用，減弱了吸附層中表面活性離子之 間的電性斥力，使液膜上吸附層中分子間相互作用增強(qiáng)，表面活性劑 分子在液膜上排列緊密，使表面吸附增加。由于吸附層中分子排列緊 密以及分子之間較強(qiáng)的相互作用使表面黏度增大、表面膜機(jī)械強(qiáng)度增 加，使之受外力作用時(shí)不易破裂，從而增加了液膜的強(qiáng)度，降低透氣 性，使溶液產(chǎn)生的泡沫泡徑小、泡壁厚，泡沫穩(wěn)定性好。該高效發(fā)泡 劑具有水溶性好，引入氣泡平均孔徑較小，氣泡穩(wěn)定性高，對(duì)混凝土 強(qiáng)度降低較小，配比簡單，使用方便的特點(diǎn)，可以克服已有表面活性 劑類發(fā)泡劑產(chǎn)生的泡沫泡徑大、泡壁薄、泡沫穩(wěn)定性不好等問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案所用的主要成分為陰離子表面活性劑和 陽離子表面活性劑，為提高發(fā)泡劑的性能，在配料中加入穩(wěn)泡劑(三 乙醇胺、水溶性高分子化合物如阿拉伯膠、明膠、羧甲基纖維素鈉、 聚丙烯酰胺)和填充劑。本發(fā)明的發(fā)泡劑，按重量百分比組成為陰離子表面活性劑 40% 70%陽離子表面活性劑 5% 30%穩(wěn)泡劑 5% 15%填充劑 5% 15%本發(fā)明的制備方法如下將固體原料粉碎至粒徑小于ioo目混合攪拌均勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均勻，干燥，形成均 勻的粉體。所述的陰離子表面活性劑為a-烯基磺酸鹽(C8-C22)、烷基磺 酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽、肥皂、脂肪醇醚羧酸鹽(E0加 合數(shù)為3-9， C12-C15)、脂肪酸甲酯磺酸鹽(d。-C18)中的一種或幾種。所述的陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、雙十八垸基二甲基氯化銨、 十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨、十八垸基 二甲基氧化胺、聚多元醇胺中的一種或幾種。所述的穩(wěn)泡劑為三乙醇胺、阿拉伯膠、明膠、羧甲基纖維素鈉、 聚丙烯酰胺中的一種或幾種。所述的填充劑為硫酸鈉和/或硅酸鈉。這些無機(jī)化合物與發(fā)泡 劑中所含的水反應(yīng)，將反應(yīng)后的水固定為結(jié)晶水，從而使產(chǎn)品易干燥 成型。本發(fā)明發(fā)泡劑的應(yīng)用為發(fā)泡劑的摻入量為水泥或水泥與粉煤灰總 重量的0.05 1%，攪拌混合均勻使用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為；1. 制備工藝簡單，容易成型，不易變質(zhì)，運(yùn)輸方便。2. 水溶性好，引入氣泡平均孔徑較小，泡壁厚，氣泡穩(wěn)定性高， 對(duì)混凝土強(qiáng)度降低較小。3. 可與其它外加劑復(fù)合實(shí)用，如混凝土減水劑，混凝土緩凝劑， 混凝土早強(qiáng)劑等；使用時(shí)，與其它外加劑一起直接摻用于混凝土中進(jìn) 行攪拌即可，使用方便。本發(fā)泡劑可用于生產(chǎn)泡沫混凝土、多空隙輕型墻體材料、輕型仿 石材料等多孔輕質(zhì)材料，這些材料具有質(zhì)輕、隔熱、隔音、防火和抗 鹽凍剝蝕性等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用在建筑、公路、鐵路、橋梁、隧道、水利 工程中。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:將a-烯基磺酸鈉、脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽、十六垸基三甲基溴化 銨、十八烷基二甲基氧化胺、三乙醇胺、阿拉伯膠、硫酸鈉復(fù)配，可 以得到泡沫性能好的發(fā)泡劑，其重量百分比a -烯基磺酸鈉 60%脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽 10%十六烷基三甲基溴化銨 14%十八垸基二甲基氧化胺 5%三乙醇胺 4%阿拉伯膠 2%硫酸鈉 5%用100目的篩子過篩分去固體原料中的團(tuán)塊和粗粒，混合攪拌均 勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均 勻，干燥，形成均勻的粉體。制備的發(fā)泡劑的摻入量為水泥總重量的0. 05%,攪拌混合均勻使用。實(shí)施例2:將a-烯基磺酸鈉、肥皂、十二烷基磺酸鈉、十二烷基二甲基芐 基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、三乙醇胺、羧甲基纖維素鈉、硅 酸鈉復(fù)配，可以得到泡沫性能好的發(fā)泡劑，其重量百分比a -烯基磺酸鈉 45%肥皂 10%十二烷基磺酸鈉 10%十二烷基二甲基芐基溴化銨 10%十六烷基三甲基溴化銨 5%三乙醇胺 5%羧甲基纖維素鈉 5%硅酸鈉 10%用100目的篩子過篩分去固體原料中的團(tuán)塊和粗粒，混合攪拌均 勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均 勻，干燥，形成均勻的粉體。制備發(fā)泡劑的摻入量為水泥總重量的0. 1%，攪拌混合均勻使用。 實(shí)施例3:將十二烷基磺酸鈉、十二垸基硫酸鈉、脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽、十 八烷基三甲基氯化銨、十六垸基三甲基氯化銨、聚丙烯酰胺、阿拉伯 膠、硫酸鈉復(fù)配，可以得到泡沫性能好的發(fā)泡劑，其重量百分比十二烷基磺酸鈉 60%十二烷基硫酸鈉 5%脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽 5%十八烷基三甲基氯化銨 3%十六烷基三甲基氯化銨 5%聚丙烯酰胺 4%阿拉伯膠 3% 硫酸鈉 15%用100目的篩子過篩分去固體原料中的團(tuán)塊和粗粒，混合攪拌均勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均 勻，干燥，形成均勻的粉體。制備發(fā)泡劑的摻入量為水泥總重量的0. 5%，攪拌混合均勻使用。實(shí)施例4:將a-烯基磺酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪酸甲酯磺酸 鈉鹽、十六烷基三甲基溴化銨、聚多元醇胺、聚丙烯酰胺、明膠、 阿拉伯膠、硫酸鈉復(fù)配，可以得到泡沫性能好的發(fā)泡劑，其重量百分 比a -烯基磺酸鈉 48% 月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉 20% 脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽 10% 十六烷基三甲基溴化銨 3% 聚多元醇胺 2%聚丙烯酰胺 3% 明膠 2% 硫酸鈉 12% 用100目的篩子過篩分去固體原料中的團(tuán)塊和粗粒，混合攪拌均勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均勻，干燥，形成均勻的粉體。制備發(fā)泡劑的摻入量為水泥與粉煤灰總重量的0. 7%，攪拌混合均勻使用。實(shí)施例5:將十二烷基硫酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇醚羧酸納、 十六垸基三甲基溴化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、聚丙烯酰胺、明 膠、硫酸鈉、硅酸鈉復(fù)配，可以得到泡沫性能好的發(fā)泡劑，其重量百 分比十二烷基硫酸鈉 25%月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉 10%脂肪醇醚羧酸納 5%十六烷基三甲基溴化銨 17°/o雙十八烷基二甲基氯化銨 13%聚丙烯酰胺 8%明膠 7%硫酸鈉 10%硅酸鈉 5%用100目的篩子過篩分去固體原料中的團(tuán)塊和粗粒，混合攪拌均 勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均 勻，干燥，形成均勻的粉體。制備發(fā)泡劑的摻入量為水泥與粉煤灰總重量的1%，攪拌混合均 勻使用。實(shí)施例6:將脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽、a-烯基磺酸鈉、十二垸基硫酸鈉、脂 肪醇醚羧酸納、脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽、肥皂、十六垸基三甲基氯化銨、 十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基二甲基氧化胺復(fù)配，可以得到泡沫性能好的發(fā)泡劑，其重量百分比脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽 10%a -烯基磺酸鈉 15%十二烷基硫酸鈉 15%脂肪醇醚羧酸納 12%脂肪酸甲酯磺酸鈉鹽 7%肥皂 11%十六垸基三甲基氯化銨 5%十八烷基三甲基氯化銨 5%十二烷基二甲基芐基氯化銨 2%十八烷基二甲基氧化胺 3%阿拉伯膠 7%硫酸鈉 8%用100目的篩子過篩分去固體原料中的團(tuán)塊和粗粒，混合攪拌均 勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均 勻，干燥，形成均勻的粉體。制備發(fā)泡劑的摻入量為水泥與粉煤灰總重量的0. 8%，攪拌混合 均勻使用。、、 將十二垸基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、脂肪醇醚羧酸納、a-烯 基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、阿拉伯膠、明膠、羧甲基纖維素 鈉、聚丙烯酰胺、硫酸鈉、硅酸鈉復(fù)配，可以得到泡沫性能好的發(fā)泡劑，其重量百分比十二烷基硫酸鈉 5%十二烷基磺酸鈉 20%脂肪醇醚羧酸納 10%a -烯基磺酸鈉 15%十六烷基三甲基溴化銨 25%阿拉伯膠 2%明膠 2%羧甲基纖維素鈉 3%聚丙烯酰胺 5%硫酸鈉 7%硅酸鈉 6%用100目的篩子過篩分去固體原料中的團(tuán)塊和粗粒，混合攪拌均 勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均 勻，干燥，形成均勻的粉體。制備發(fā)泡劑的摻入量為水泥總重量的0. 07，攪拌混合均勻使用。
權(quán)利要求
1、一種土建用的發(fā)泡劑，其特征在于重量百分比組成為陰離子表面活性劑 40％～70％陽離子表面活性劑 5％～30％穩(wěn)泡劑5％～15％填充劑5％～15％
2、 如權(quán)利要求l所述的一種土建用的發(fā)泡劑，其特征在于所述的陰離子表面活性劑為碳鏈長為8-22的a-烯基磺酸鹽、烷基磺酸鹽、 烷基硫酸鹽、垸基醚硫酸鹽、肥皂、碳鏈長為12-15并且E0加合數(shù) 為3-9的脂肪醇醚羧酸鹽、碳鏈長為10-18的脂肪酸甲酯磺酸鹽中的 一種或幾種。
3、 如權(quán)利要求l所述的一種土建用的發(fā)泡劑，其特征在于所述的陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、十二烷基二甲基 芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨、十八烷基二甲基氧化胺、 聚多元醇胺中的一種或幾種。
4、 如權(quán)利要求l所述的一種土建用的發(fā)泡劑，其特征在于所述的穩(wěn)泡劑為三乙醇胺、阿拉伯膠、明膠、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺 中的一種或幾種。
5、 如權(quán)利要求l所述的一種土建用的發(fā)泡劑，其特征在于所述的填充劑為硫酸鈉和/或硅酸鈉。
6、 如權(quán)利要求l一5任一任所述的一種土建用的發(fā)泡劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟將固體原料粉碎至粒徑小于100目混合攪拌均勻，然后將液體原 料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均勻，干燥，形成均 勻的粉體。
7 、如權(quán)利要求1一5任一任所述的一種土建用的發(fā)泡劑的應(yīng)用，其 特征在于發(fā)泡劑的摻入量為水泥或水泥與粉煤灰總重量的0. 05 1%。陰離子表面活性劑 陽離子表面活性劑穩(wěn)泡劑填充劑40% 70%5% 15%5% 30%5% 15%
全文摘要
一種土建用的發(fā)泡劑的重量百分比組成為陰離子表面活性劑40％～70％，陽離子表面活性劑5％～30％，穩(wěn)泡劑5％～15％，填充劑5％～15％。將固體原料粉碎至粒徑小于100目混合攪拌均勻，然后將液體原料噴霧附聚于混合均勻的固體原料上，混合攪拌均勻，干燥，形成均勻的粉體。本發(fā)明具有工藝簡單，容易成型，不易變質(zhì)，運(yùn)輸方便，水溶性好，穩(wěn)定性高，對(duì)混凝土強(qiáng)度降低較小，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B24/00GK101224957SQ200810054539
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者劉曉英, 李國晉, 杜志平, 王萬緒, 薛鐵中 申請(qǐng)人:中國日用化學(xué)工業(yè)研究院