一种发泡剂的配方及其制备方法与流程

1.本发明涉及发泡剂技术领域，具体为一种发泡剂的配方及其制备方法。

背景技术：

2.泡沫混凝土由于具有质轻、高强、节能、利废、保温、隔音、耐老化、不易燃、节材等性能，因而其开发研究和应用在国内外受到了越来越多的重视。泡沫混凝土生产的关键技术在于发泡剂的研制。发泡剂就是能使其水溶液在机械作用力引入空气的情况下，产生大量泡沫的一类物质，一般都是表面活性剂或表面活性物质。发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并且在液膜表面双电子层排列包围空气，形成气泡，再由多个气泡组成泡沫。发泡剂的实质就是它的表面活性作用。没有表面活性作用，就不能发泡，表面活性是发泡的核心。
3.目前现有的发泡剂应用于发泡混凝土中存在明显的缺陷，比如成泡不均匀，易穿孔，吸水率大，受温度影响明显，特别在冬季形成凝胶无法形成泡沫，为此提出一种发泡剂的配方及其制备方法。

技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术不足，本发明提供了一种发泡剂的配方，解决了：目前现有的发泡剂应用于发泡混凝土中存在明显的缺陷，比如成泡不均匀，易穿孔，吸水率大，受温度影响明显，特别在冬季形成凝胶无法形成泡沫的质量降低的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种发泡剂的配方，包括以下原料及重量份数，十二烷基苯磺酸钠1-4份、二丁酸二辛酯磺酸钠0.6-1.4份、聚乙二醇1-2份、苯甲酸2.5-5份、聚丙烯酰胺0.5-1份、羟乙基纤维素1-2份、增稠剂3-6份、疏水剂4-8、水60-70份。
8.作为本发明的进一步优选方式，包括以下原料及重量份数，十二烷基苯磺酸钠4份、二丁酸二辛酯磺酸钠1.4份、聚乙二醇2份、苯甲酸5份、聚丙烯酰胺1份、羟乙基纤维素2份、增稠剂6份、疏水剂8、水70份。
9.作为本发明的进一步优选方式，包括以下原料及重量份数，十二烷基苯磺酸钠1份、二丁酸二辛酯磺酸钠0.6份、聚乙二醇1份、苯甲酸2.5份、聚丙烯酰胺0.5份、羟乙基纤维素1份、增稠剂3份、疏水剂4、水60份。
10.作为本发明的进一步优选方式，制作工艺步骤如下：
11.s1.按份量称取上述原料；
12.s2.将十二烷基苯磺酸钠、二丁酸二辛酯磺酸钠、聚乙二醇、苯甲酸、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素放置于水热合成反应釜中反应1-2h；
13.s3.将反应制得的溶液冷却至室温后，再加增稠剂、疏水剂,搅拌均匀后得到发泡
剂。
14.作为本发明的进一步优选方式，步骤s3中，搅拌过程中，先控制转速控制160-180r/min，温度控制在75℃，持续10min，倒入少量水分，搅拌转速控制在220-350r/min，持续30min。
15.作为本发明的进一步优选方式，所述水热合成反应釜的温度限定为78-88℃。
16.作为本发明的进一步优选方式，所述疏水剂为低hlb值，且hlb介于0～6之间。
17.(三)有益效果
18.本发明提供了一种发泡剂的配方。具备以下有益效果：
19.本发明在具有泡沫稳定性的同时，不存在动物发泡剂的刺激性气味，符合道路路面用功能泡沫混凝土的性能要求，且多种分子量的集配，使发泡剂体系中分子的有序性降低，从而抑制了分子低温结晶析出，改善发泡剂的低温析出性能。
附图说明
20.图1不同稀释倍率下的泡沫泌水量的数值图；
21.图2泡沫稳定性试验示意图；
22.图3不同稀释倍率下的含气量的数值图；
23.图4不同稀释倍率下的泡沫混凝土强度的数值图；
24.图5泡沫混凝土吸水前后质量的数值图；
25.图6泡沫混凝土吸水率和吸水量的数值图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本发明实施例提供一种技术方案：一种发泡剂的配方及其制备方法，实施例一
28.包括以下原料及重量份数，十二烷基苯磺酸钠4g、二丁酸二辛酯磺酸钠1.4g、聚乙二醇2g、苯甲酸5g、聚丙烯酰胺1g、羟乙基纤维素2g、增稠剂6g、疏水剂8g、水70g。
29.制作工艺步骤如下：按g量称取上述原料；将十二烷基苯磺酸钠、二丁酸二辛酯磺酸钠、聚乙二醇、苯甲酸、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素放置于水热合成反应釜中反应2h，所述水热合成反应釜的温度限定为88℃；将反应制得的溶液冷却至室温后，再加增稠剂、疏水剂,先控制转速控制180r/min，温度控制在75℃，持续10min，倒入少量水分，搅拌转速控制在350r/min，持续30min均匀后得到发泡剂。
30.实施例二
31.包括以下原料及重量g数，十二烷基苯磺酸钠1g、二丁酸二辛酯磺酸钠0.6g、聚乙二醇1g、苯甲酸2.5g、聚丙烯酰胺0.5g、羟乙基纤维素1g、增稠剂3g、疏水剂4g、水60g。
32.制作工艺步骤如下：按份量称取上述原料；将十二烷基苯磺酸钠、二丁酸二辛酯磺酸钠、聚乙二醇、苯甲酸、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素放置于水热合成反应釜中反应1h，所述水热合成反应釜的温度限定为78℃；将反应制得的溶液冷却至室温后，再加增稠剂、疏水
剂,先控制转速控制160r/min，温度控制在75℃，持续10min，倒入少量水分，搅拌转速控制在220r/min，持续30min均匀后得到发泡剂。
33.表4-1不同稀释倍率下的泡沫物理指标
[0034][0035]
从表4-1新型发泡剂不同稀释倍率下的泡沫物理指标可以看出，泡沫的堆积高度均大于200mm，沉降小于3mm，说明本发泡剂所形成的泡沫具有良好的力学强度和稳定性。随着泡沫稀释倍率的增加，泌水量有明显的提高，说明液膜层中含水量增加，在泡沫混凝土初凝及凝固阶段可能起到重要的影响作用，最终影响泡沫混凝土的力学性能。
[0036]
泡沫的稳定性试验
[0037]
试验过程
[0038]
取1g新型发泡剂，加40ml水，放置于550ml的矿泉水瓶中，强力震荡100次，放置观察泡沫稳定性。
[0039]
试验结果
[0040]
根据上述试验过程，进行0小时，6小时，12小时及24小时的泡沫稳定性观察，见图2照片。初生的泡沫细腻、均匀，直径在1mm左右。随着放置时间的延长，泡沫直径逐渐增大。放置6小时，泡沫仍然比较稳定，泡沫量基本不变，直径增大至2-4mm。放置12小时，泡沫直径继续增加，其中上部分塌陷，泡沫体积为初生时的2/3左右。放置24小时，泡沫直径达到4-8mm，大部分泡沫塌陷，泡沫体积为初生时的1/4。
[0041]
施工工艺
[0042]
应用42.5普通硅酸盐水泥(浙江尖峰水泥厂生产)，按水灰比为1：0.6制成水泥浆液，采用htf-60型泡沫混凝土拌和机进行打浆，功率为7.5kw，运行转速为1440r/min。施工过程通过调节泡沫混凝土流动度、湿容重、气泡含量等控制泡沫混凝土质量。取样浇制试快进行7天强度，28天强度，吸水率、吸水量的测定。
[0043]
性能测试结果
[0044]
表4-2不同稀释倍率下的泡沫混凝土性能
[0045][0046][0047]
施工过程中，控制泡沫混凝土的湿容重在580-600之间，进行试块的力学试验。表4-2为不同稀释倍率下泡沫混凝土的相关物理性能。其中流动度基本符合施工要求。随着稀释倍率的增加，含气量略有下降，可能是由于泌水量相应增加造成的结果。
[0048]
表4-3不同稀释倍率下的泡沫混凝土强度
[0049]
稀释倍率强度7t强度28t50倍8.0312.0260倍9.7612.6870倍10.1513.4880倍10.212
[0050]
表4-3和图4显示了不同稀释倍率下制成的试件的力学性能，7天强度均达到8(单位)以上，28天强度则达到12(单位)以上。其中，稀释倍率为60和70时，达到最佳力学强度。
[0051]
水灰比含量在混凝土制品中是一个关键的参数，气泡的加入将液膜中的水引入混凝土预制件，将改变水灰比含量。当稀释比例为60-70时，水泥预制件中具有合适的水灰比含量；且其随着制件放置时间的增加，发泡剂液膜中的水逐渐释放，在混凝土初凝和凝固阶段起到保湿和增强力学性能的作用。但过高的稀释比例，液膜泌水量增加，因重力作用提前释放的水影响水灰比含量，因此稀释倍率为80时，泡沫混凝土强度反而下降。
[0052]
表4-4不同稀释倍率下的泡沫混凝土强度
[0053][0054]
表4-4，图5、6显示了不同稀释倍率下制成的试件的吸水量及吸水率。可以看出，稀释倍率为60和70时，达到最佳吸水量，小于130g/l，而吸水率则小于30％。这与力学性能试验结果相一致。
[0055]
另外，用单位体积吸水量更能体现泡沫混凝土的吸水性能。由于吸水率的计算受到初始试件干重量的影响，因此吸水率并不能完全体现泡沫混凝土的吸水性能。比如稀释倍率为50时，试件单位体积吸水量较稀释倍率为80时小，但吸水率却相对较大，其原因即其初始试件干重相对较轻。
[0056]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0057]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种发泡剂的配方，其特征在于：包括以下原料及重量份数，十二烷基苯磺酸钠1-4份、二丁酸二辛酯磺酸钠0.6-1.4份、聚乙二醇1-2份、苯甲酸2.5-5份、聚丙烯酰胺0.5-1份、羟乙基纤维素1-2份、增稠剂3-6份、疏水剂4-8、水60-70份。2.根据权利要求1所述的一种发泡剂的配方，其特征在于，包括以下原料及重量份数，十二烷基苯磺酸钠4份、二丁酸二辛酯磺酸钠1.4份、聚乙二醇2份、苯甲酸5份、聚丙烯酰胺1份、羟乙基纤维素2份、增稠剂6份、疏水剂8、水70份。3.根据权利要求1所述的一种发泡剂的配方，其特征在于，包括以下原料及重量份数，十二烷基苯磺酸钠1份、二丁酸二辛酯磺酸钠0.6份、聚乙二醇1份、苯甲酸2.5份、聚丙烯酰胺0.5份、羟乙基纤维素1份、增稠剂3份、疏水剂4、水60份。4.根据权利要求1所述的一种发泡剂的配方的制备方法，其特征在于，制作工艺步骤如下：s1.按份量称取上述原料；s2.将十二烷基苯磺酸钠、二丁酸二辛酯磺酸钠、聚乙二醇、苯甲酸、聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素放置于水热合成反应釜中反应1-2h；s3.将反应制得的溶液冷却至室温后，再加增稠剂、疏水剂,搅拌均匀后得到发泡剂。5.根据权利要求4所述的一种发泡剂的配方的制备方法，其特征在于，步骤s3中，搅拌过程中，先控制转速控制160-180r/min，温度控制在75℃，持续10min，倒入少量水分，搅拌转速控制在220-350r/min，持续30min。6.根据权利要求4所述的一种发泡剂的配方法的制备方法，其特征在于，所述水热合成反应釜的温度限定为78-88℃。7.根据权利要求1所述的一种发泡剂的配方，其特征在于，所述疏水剂为低hlb值，且hlb介于0～6之间。

技术总结

本发明公开了一种发泡剂的配方，包括以下原料及重量份数，十二烷基苯磺酸钠1-4份、二丁酸二辛酯磺酸钠0.6-1.4份、聚乙二醇1-2份、苯甲酸2.5-5份、聚丙烯酰胺0.5-1份、羟乙基纤维素1-2份、增稠剂3-6份、疏水剂4-8、水60-70份。本发明在具有泡沫稳定性的同时，不存在动物发泡剂的刺激性气味，符合道路路面用功能泡沫混凝土的性能要求。凝土的性能要求。凝土的性能要求。