CN103466992A - 一种离子型泡沫混凝土发泡剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种离子型泡沫混凝土发泡剂及其制备方法，属于建筑化学材料技术领域。本发明提供的离子型泡沫混凝土发泡剂的各组成物质所占的重量份数为：聚二甲基二烯丙基氯化铵 1.5-3 份；两性离子表面活性剂， 0.4-1.2 份；阴离子表面活性剂， 5-10 份；增稠剂， 0.2-1 份；水， 70-80 份。本发明制备的离子型泡沫混凝土发泡剂具有原料易得取材方便、成本较低、泡沫稳定性高以及发泡剂保质期长等优点。

Description

一种离子型泡沫混凝土发泡剂及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑化学材料技术领域，具体涉及一种离子型泡沫混凝土发泡剂及其制备方法。

背景技术

泡沫混凝土是由水泥、石灰、粉煤灰、集料、外加剂和泡沫等经拌合均匀后浇注硬化而成，内部含有大量封闭气孔的新型建筑材料，它具有流动性好、自重轻、资源消耗少和保温隔热性能卓越等优点，已经得到了建筑行业越来越广泛的认知、重视和应用。混凝土发泡剂是泡沫混凝土性能的主要影响因素之一。

目前国内常用发泡剂剂主要以松香、阴离子表面活性剂和动植物蛋白为主，其产品类别和性能的差异较大。松香类的发泡剂虽然价格相对低廉，但是其发泡倍数较低且泡沫稳定性较差；阴离子表面活性剂原料易得，发泡倍数高，一直占据着较大的市场，但是由于其泡沫稳定性较差，在制备超低密度（150~300kg/m ³ ）泡沫混凝土时往往出现塌模、泌水等不良现象；动植物蛋白类的发泡剂稳泡效果较好，已经受到国内外的认可，但是由于其成本较高且保质期短，限制了其大范围推广应用。充分利用阴离子表面活性剂类发泡剂发泡倍数高的优点，对其进行改性，提高其泡沫稳定性是生产高性能发泡剂的途径之一，如中国专利CN102911674 A公开：通过添加大分子醇类物质改变活性剂分子间隔排列，减少了活性剂分子之间的排斥力，提高了液膜的质量，减小了泡沫的透气性；该方法使泡沫稳定性有所提高，但是由于其泡沫粘度太高，在浆体中的分散性较差，使制备出的泡沫混凝土表面的平整度和光泽度都不够理想。因此，制备出发泡倍数较高，泡沫稳定且不易变质的高性能发泡剂，是当今泡沫混凝土发展中亟须解决的关键技术之一。

发明内容

本发明针对现有泡沫混凝土发泡剂性能中存在的技术问题，提供一种泡沫混凝土发泡剂及其制备方法。

本发明所提供的离子型泡沫混凝土发泡剂，由强阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵、两性离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、增稠剂以及水组成，所述各组成所占的重量份数为：

组分1：聚二甲基二烯丙基氯化铵，1.5-3份；

组分2：两性离子表面活性剂，0.4-1.2份；

组分3：阴离子表面活性剂，5-10份；

组分4：增稠剂，0.2-1份；

组分5：水，70-80份。

所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化铵中的任一种或两者的混合。

所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的任一种。

所述增稠剂为黄原胶或瓜尔胶。

本发明所提供的一种离子型泡沫混凝土发泡剂的制备方法，该制备方法具体步骤如下：

（1）取20-30份水，依次加入1.5-3份聚二甲基二烯丙基氯化铵和0.4-1.2份两性离子表面活性剂，搅拌均匀至无色透明溶液；再将5-10份阴离子表面活性剂缓慢加入，边加入边搅拌至均匀白色乳浊液。

（2）将0.2-1份的增稠剂加入到5-10份水中，边加入边搅拌，所述增稠剂全部加入后继续搅拌，制成透明胶状溶液。

（3）将所述步骤（1）制得的白色乳浊液和步骤（2）制成的透明胶状溶液混合均匀，静置冷却至室温15℃~25℃后，再将剩余重量份数的水加入，搅拌均匀后即制得所述离子型泡沫混凝土发泡剂。

本发明充分利用阴离子表面活性剂发泡倍数高和强阳离子聚二甲基二烯丙基氯化铵稳泡、增湿、润滑的优点，通过两性离子表面活性剂进行桥接，使泡沫表面的活性剂分子排列更加紧密有序，增加泡沫的韧性和抗磨损性；增稠类物质通过提高溶液粘度，降低泡沫的流动性，使泡沫整体形成较为密实的骨架，进一步提高泡沫在浆体拌合时的稳定性。

本发明制备的离子型泡沫混凝土发泡剂与现有混凝土发泡剂相比，其主要性能特点为：

（1）本发明制备的离子型泡沫混凝土发泡剂，泡沫稳定性优异，1h沉降距小于2mm，1h泌水量小于20ml；

（2）本发明制备的离子型泡沫混凝土发泡剂，通过两性离子表面活性剂进行桥接，充分发挥了阴离子表面活性剂和阳离子的自身优势，不仅能够大幅度提高泡沫在空气和浆体中的稳定时间，而且使得泡沫表面光滑有弹性，利于在浆体中分散；在提高泡沫混凝土的力学性能和热工性能的同时，能够显著改善泡沫混凝土表面的平整度和光泽度；

（3）本发明具有原料易得取材方便、成本较低、泡沫稳定性高以及发泡剂保质期长等优点。

具体实施方式

实施例1：一种离子型泡沫混凝土发泡剂，其中各组成物质所占的重量份数为：

组分1：聚二甲基二烯丙基氯化铵1.5份；

组分2：椰油酰胺丙基甜菜碱，0.8份；

组分3：十二烷基硫酸钠，7份；

组分4：黄原胶，0.5份；

组分5：水，70份。

该离子型泡沫混凝土发泡剂的配制方法，包括以下步骤：

A．取20份水，依次加入1.5份聚二甲基二烯丙基氯化铵和0.8份椰油酰胺丙基甜菜碱，搅拌均匀至无色透明溶液；再将7份十二烷基硫酸钠缓慢加入，边加入边搅拌，至均匀白色乳浊液。

．将0.5份的黄原胶加入到8份水中，边加入边搅拌，全部加入后继续搅拌，制成透明胶状溶液。

．将步骤A制得的白色乳浊液和步骤B制成的透明胶状溶液混合均匀，静置冷却至室温15℃~25℃后，再将剩余重量份数的水加入，搅拌均匀后即制得该新型发泡剂。

利用该离子型泡沫混凝土发泡剂制备的泡沫，发泡倍数为37.9，1h沉降距为2.2mm，1h泌水量为12ml。

实施例2：一种离子型泡沫混凝土发泡剂，其中各组成物质所占的重量份数为：

组分1：聚二甲基二烯丙基氯化铵2.3份；

组分2：椰油酰胺丙基氧化铵，0.5份；

组分3：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，5份；

组分4：黄原胶，0.3份；

组分5：水，75份。

该离子型泡沫混凝土发泡剂的配制方法，包括以下步骤：

A．取26份水，依次加入2.3份聚二甲基二烯丙基氯化铵和0.5份椰油酰胺丙基氧化铵，搅拌均匀至无色透明溶液；再将5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠缓慢加入，边加入边搅拌，至均匀白色乳浊液。

．将0.3份的黄原胶加入到5份水中，边加入边搅拌，全部加入后继续搅拌，制成透明胶状溶液。

．将步骤A制得的白色乳浊液和步骤B制成的透明胶状溶液混合均匀，静置冷却至室温15℃~25℃后，再将剩余重量份数的水加入，搅拌均匀后即制得该新型发泡剂。

利用该离子型泡沫混凝土发泡剂制备的泡沫，发泡倍数为35.2，1h沉降距为1.9mm，1h泌水量为15ml。

实施例3：一种离子型泡沫混凝土发泡剂，其中各组成物质所占的重量份数为：

组分1：聚二甲基二烯丙基氯化铵3份；

组分2：椰油酰胺丙基甜菜碱，0.6份；

组分3：椰油酰胺丙基氧化铵，0.6份；

组分4：十二烷基苯磺酸钠，10份；

组分5：瓜尔胶，1份；

组分6：水，80份。

该离子型泡沫混凝土发泡剂的配制方法，包括以下步骤：

A．取30份水，依次加入3份聚二甲基二烯丙基氯化铵、0.6份椰油酰胺丙基甜菜碱和0.6份椰油酰胺丙基氧化铵，搅拌均匀至无色透明溶液；再将10份十二烷基苯磺酸钠缓慢加入，边加入边搅拌，至均匀白色乳浊液。

．将1份的瓜尔胶加入到10份水中，边加入边搅拌，全部加入后继续搅拌，制成透明胶状溶液。

．将步骤A制得的白色乳浊液和步骤B制成的透明胶状溶液混合均匀，静置冷却至室温15℃~25℃后，再将剩余重量份数的水加入，搅拌均匀后即制得该新型发泡剂。

利用该离子型泡沫混凝土发泡剂制备的泡沫，发泡倍数为34.2，1h沉降距为0.3mm，1h泌水量为4ml。

Claims (5)

1.一种离子型泡沫混凝土发泡剂，所述发泡剂由强阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵、两性离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、增稠剂以及水组成，所述各组成所占的重量份数为：

组分1：聚二甲基二烯丙基氯化铵，1.5-3份；

组分2：两性离子表面活性剂，0.4-1.2份；

组分3：阴离子表面活性剂，5-10份；

组分4：增稠剂，0.2-1份；

组分5：水，70-80份。

2.根据权利要求1所述的所述一种离子型泡沫混凝土发泡剂，其特征在于所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化铵中的任一种或两者的混合。

3.根据权利要求1所述的所述一种离子型泡沫混凝土发泡剂，其特征在于所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的任一种。

4.根据权利要求1所述的所述一种离子型泡沫混凝土发泡剂，其特征在于所述增稠剂为黄原胶或瓜尔胶。

5.权利要求1所述发泡剂的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：

（1）取20-30份水，依次加入1.5-3份聚二甲基二烯丙基氯化铵和0.4-1.2份两性离子表面活性剂，搅拌均匀至无色透明溶液；再将5-10份阴离子表面活性剂缓慢加入，边加入边搅拌至均匀白色乳浊液；

（2）将0.2-1份的增稠剂加入到5-10份水中，边加入边搅拌，所述增稠剂全部加入后继续搅拌，制成透明胶状溶液；

（3）将所述步骤（1）制得的白色乳浊液和步骤（2）制成的透明胶状溶液混合均匀，静置冷却至室温15℃~25℃后，再将剩余重量份数的水加入，搅拌均匀后即制得所述离子型泡沫混凝土发泡剂。