CN105110675A - 一种蒸压加气混凝土用复合稳泡剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，通过包含以下步骤的方法制得：取三乙醇胺和油酸混合反应生成脂肪酸皂，在脂肪酸皂中加入陶瓷抛光废料混匀，再加水制得液态或半固态泥状的复合稳泡剂。该复合稳泡剂可调节加气混凝土料浆的稠化，改善孔结构，从而降低制品的导热系数，大幅提高制品的力学性能。本发明还公开了上述蒸压加气混凝土用复合稳泡剂的制备方法。

Description

一种蒸压加气混凝土用复合稳泡剂及其制备方法
技术领域
本发明属于蒸压加气混凝土技术领域，具体涉及一种蒸压加气混凝土用复合稳泡剂及其制备方法。
背景技术
蒸压加气混凝土是集轻质、节能、利废等诸多优点的新型墙体材料。近年来，随着我国新型墙体材料改革的推进以及建筑节能要求的不断提高，蒸压加气混凝土的使用比例及产销量不断增加。目前，我国蒸压加气混凝土砌块年产量已超过1亿m3以上，已建成砌块建筑超过2亿m3。
蒸压加气混凝土制品气孔占比达70％以上，正由于气孔的大量存在，从而使蒸压加气混凝土制品具有轻质、保温隔热性能好等诸多特性和优点，因此气孔结构的好坏直接影响到制品性能。但目前蒸压加气混凝土制品普遍存在气孔过大、孔径分布不合理等问题，严重降低了制品强度，增大了制品干燥收缩，进而影响到建设工程质量。因此，亟需一种稳泡剂，用以改善加气混凝土制品气孔结构。
蒸压加气混凝土制品孔结构的好坏，与料浆的稠化与发气过程的匹配与否有直接关系，因此需调节加气混凝土料浆的稠化性能，才能实现有效的稳泡效果。目前，以表面活性剂为主要成分的稳泡剂种类较多，但既适合蒸压加气混凝土制品，又价格合理的稳泡剂仍未全面推广应用。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，该复合稳泡剂可调节加气混凝土料浆的稠化，改善孔结构，从而降低制品的导热系数，大幅提高制品的力学性能。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述蒸压加气混凝土用复合稳泡剂的制备方法，该制备方法工艺简单，成本低。
本发明所要解决的第一个技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，通过包含以下步骤的方法制得：取三乙醇胺和油酸混合反应生成脂肪酸皂，在脂肪酸皂中加入陶瓷抛光废料混匀，加水制得液态或半固态泥状的复合稳泡剂。
本发明所述三乙醇胺和油酸的质量份配比为2～4:1，所述脂肪酸皂与陶瓷抛光废料的质量份配比为1:1～50。
本发明所述复合稳泡剂为液态时，所述复合稳泡剂为液态时，将脂肪酸皂与陶瓷抛光废料混匀时，还加入有悬浮剂。
悬浮剂的作用是防止陶瓷抛光废料分层。
作为本发明一种优选的实施方式，将反应产物脂肪酸皂与陶瓷抛光废料和悬浮剂废料混匀，最后加水搅拌球磨制得液态复合稳泡剂，可实现复合稳泡剂在料浆中分散均匀。
本发明所述的悬浮剂优选为膨润土或凹凸棒土，其加入量为陶瓷抛光废料总质量的1～2％。
本发明所述复合稳泡剂为液态时，水的加入量为陶瓷抛光废料总质量的10～50％。
本发明所述复合稳泡剂为半固态泥状时，水的加入量为陶瓷抛光废料总质量的0～20％。
所述的复合稳泡剂可优选为泥饼形半固态泥状，制成特定尺寸大小的泥饼，以方便实际生产投料使用。
作为本发明一种优选的实施方式：半固态泥状复合稳泡剂，先取三乙醇胺和油酸混合反应生成脂肪酸皂，再将反应产物脂肪酸皂与陶瓷抛光废料混匀，最后加水通过挤炼、糅合等方法混合均匀，制得半固态泥状复合稳泡剂。
本发明所述油酸的皂化值＜200(mgKOH/g)，碘值＞110(gl2/100g)。
本发明所述陶瓷抛光废料中SiO2含量＞65％，Cl-含量＜0.03％，平均粒径为＜11μm；中间粒径＜9μm。
本发明所要解决的第二个技术问题是通过以下技术方案来实现的：上述蒸压加气混凝土用复合稳泡剂的制备方法，包含以下步骤：取三乙醇胺与油酸混合反应生成脂肪酸皂，在脂肪酸皂中加入陶瓷抛光废料混匀，再加水制得液态或半固态泥状的复合稳泡剂。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明采用陶瓷抛光砖厂的抛光废料作为复合稳泡剂的主要成分，充分利用了其早期反应活性高、粒度细、可调节料浆稠化性能的特性，变废为宝，实现了废弃物的高附加值利用；
(2)本发明通过利用陶瓷抛光废料作为载体，复合三乙醇胺和油酸，使三乙醇胺和油酸的反应产物更充分的与陶瓷抛光废料混合，从而提高稳泡效果；
(3)本发明通过引入三乙醇胺和油酸，使两者按比例反应生成脂肪酸皂，具有较强的稳泡能力；
(4)本发明中的复合稳泡剂，具有比现有市售稳泡剂更低的成本，同时具有较好的稳泡效果；
(5)因此，本发明所制备的复合稳泡剂，既充分利用了陶瓷抛光废料的特性，变废为宝，又通过与三乙醇胺和油酸的反应产物等复合，形成了具有良好稳泡效果，同时具有较低成本的稳泡剂。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明实施例1和实施例3中的液态复合稳泡剂生产工艺流程示意图；
图2为本发明实施例2和4中的半固态泥状复合稳泡剂生产工艺流程示意图。
具体实施方式
以下实施例用于阐明与实施本发明，属于发明的保护范围，本技术领域的普通技术人员根据以上公开的内容均可实现本发明的目的。
实施例1
如图1所示，本实施例提供的复合稳泡剂，主要包括无机增稠材料——陶瓷抛光废料，表面活性剂——三乙醇胺和油酸的反应产物：脂肪酸皂，以及悬浮剂——膨润土。
本发明的陶瓷抛光废料满足以下性能要求：SiO2含量＞65％，Cl-含量＜0.03％，平均粒径为＜11μm；中间粒径＜9μm，含水率10％～20％；所用油酸的皂化值＜200(mgKOH/g)，碘值＞110(gl2/100g)。
本发明的三乙醇胺和油酸按3:1比例混合，并进行充分反应，生产具有良好稳泡效果的表面活性剂——脂肪酸皂。
将制备好的脂肪酸皂与陶瓷抛光废料按1:30混合，并加水(加入量为陶瓷抛光废料总质量的10％～50％)和膨润土(加入量为陶瓷抛光废料的1～2％)搅拌均匀，即制得液态复合稳泡剂。
本发明的复合稳泡剂掺加比例占蒸压加气混凝土制品干物料重量的1％～3.0％，实际掺加比例视所制备的复合稳泡剂的不同而不同。
利用本发明制备的稳泡剂，可使蒸压加气混凝土制品气孔结构均匀，孔径分布合理，大气孔减少，按照GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》产品标准进行检测，提高抗压强度5％以上，效果明显，如下表1中所示。
表1添加不同比例本实施例制备的复合稳泡剂对蒸压加气混凝土制品抗压强度的影响
复合稳泡剂掺加比例/％ 抗压强度/MPa 抗压强度提高比例
0 5.2 ——
1 5.5 5.8％
2 5.7 9.6％
3 5.7 9.6％
实施例2
如图2所示，本实施例提供的复合稳泡剂，主要包括无机增稠材料——陶瓷抛光废料，以及表面活性剂——三乙醇胺和油酸的反应产物：脂肪酸皂。
本发明的陶瓷抛光废料满足以下性能要求：SiO2含量＞65％，Cl-含量＜0.03％，平均粒径为＜11μm；中间粒径＜9μm；所用油酸的皂化值＜200(mgKOH/g)，碘值＞110(gl2/100g)。
本发明的三乙醇胺和油酸按3:1比例混合，并进行充分反应，生产具有良好稳泡效果的表面活性剂——脂肪酸皂。
将制备好的脂肪酸皂与陶瓷抛光废料按1:40的质量份配比混合，加入适量水(水的加入量大约为陶瓷抛光废料总质量的5％)，通过机械搅拌、炼泥、挤压等方式，均匀混合，形成半固态泥状复合稳泡剂。
半固态泥状复合稳泡剂，可制成特定尺寸大小的泥饼，以方便实际生产投料使用。
本发明的复合稳泡剂掺加比例占蒸压加气混凝土制品干物料重量的2％～5％，实际掺加比例视所制备的复合稳泡剂的不同而不同。
利用本发明制备的稳泡剂，可使蒸压加气混凝土制品气孔结构均匀，孔径分布合理，大气孔减少，按照GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》产品标准进行检测，提高抗压强度5％以上，效果明显，如表2中所示。
表2添加不同比例本实施例制备的复合稳泡剂对蒸压加气混凝土制品抗压强度的影响
复合稳泡剂掺加比例/％ 抗压强度/MPa 抗压强度提高比例
0 5.2 ——
2 5.6 7.7％
3 5.7 9.6％
5 5.7 9.6％
实施例3
如图1所示，本实施例提供的复合稳泡剂，主要包括无机增稠材料——陶瓷抛光废料，表面活性剂——三乙醇胺和油酸的反应产物：脂肪酸皂，以及悬浮剂——凹凸棒土。
本发明的陶瓷抛光废料满足以下性能要求：SiO2含量＞65％，Cl-含量＜0.03％，平均粒径为＜11μm；中间粒径＜9μm，含水率10％～20％；所用油酸的皂化值＜200(mgKOH/g)，碘值＞110(gl2/100g)。
本发明的三乙醇胺和油酸按4:1比例混合反应，生产具有良好稳泡效果的表面活性剂——脂肪酸皂。
将制备好的脂肪酸皂与陶瓷抛光废料按1:10的质量份配比混合，并加水(加入量为陶瓷抛光废料的10％～50％)和凹凸棒土(加入量为陶瓷抛光废料的1％)搅拌均匀，即制得液态复合稳泡剂。
本发明的复合稳泡剂掺加比例占蒸压加气混凝土制品干物料重量的0.5％～2％，实际掺加比例视所制备的复合稳泡剂的不同而不同。
利用本发明制备的稳泡剂，可使蒸压加气混凝土制品气孔结构均匀，孔径分布合理，大气孔减少，按照GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》产品标准进行检测，提高抗压强度5％以上，效果明显，如表3中所示。
表3添加不同比例本实施例制备的复合稳泡剂对蒸压加气混凝土制品抗压强度的影响
复合稳泡剂掺加比例/％ 抗压强度/MPa 抗压强度提高比例
0 5.2 ——
0.5 5.5 5.8％
1 5.6 7.7％
2 5.6 7.7％
实施例4
如图2所示，本实施例提供的复合稳泡剂，主要包括无机增稠材料——陶瓷抛光废料，以及表面活性剂——三乙醇胺和油酸的反应产物：脂肪酸皂。
本发明的陶瓷抛光废料满足以下性能要求：SiO2含量＞65％，Cl-含量＜0.03％，平均粒径为＜11μm；中间粒径＜9μm；所用油酸的皂化值＜200(mgKOH/g)，碘值＞110(gl2/100g)。
本发明的三乙醇胺和油酸按2:1比例混合，并进行充分反应，生产具有良好稳泡效果的表面活性剂——脂肪酸皂。
将制备好的脂肪酸皂与陶瓷抛光废料按1:1的质量份配比混合，通过机械搅拌、炼泥、挤压等方式，均匀混合，形成半固态泥状复合稳泡剂。
半固态泥状复合稳泡剂，可制成特定尺寸大小的泥饼，以方便实际生产投料使用。
本发明的复合稳泡剂掺加比例占蒸压加气混凝土制品干物料重量的2％～5％，实际掺加比例视所制备的复合稳泡剂的不同而不同。
利用本发明制备的稳泡剂，可使蒸压加气混凝土制品气孔结构均匀，孔径分布合理，大气孔减少，按照GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》产品标准进行检测，提高抗压强度5％以上，效果明显。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是通过包含以下步骤的方法制得：取三乙醇胺和油酸混合反应生成脂肪酸皂，在脂肪酸皂中加入陶瓷抛光废料混匀，再加水制得液态或半固态泥状的复合稳泡剂。
2.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是：所述三乙醇胺和油酸的质量份配比为2～4:1，所述脂肪酸皂与陶瓷抛光废料的质量份配比为1:1～50。
3.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是：所述复合稳泡剂为液态时，将脂肪酸皂与陶瓷抛光废料混匀时，还加入有悬浮剂。
4.根据权利要求3所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是：所述的悬浮剂为膨润土或凹凸棒土，其加入量为陶瓷抛光废料总质量的1～2％。
5.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是：所述复合稳泡剂为液态时，水的加入量为陶瓷抛光废料总质量的10～50％。
6.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是：所述复合稳泡剂为半固态泥状时，水的加入量为陶瓷抛光废料总质量的0～20％。
7.根据权利要求6所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是：所述的复合稳泡剂为泥饼形半固态泥状。
8.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是：所述油酸的皂化值＜200(mgKOH/g)，碘值＞110(gl2/100g)。
9.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂，其特征是：所述陶瓷抛光废料中SiO2含量＞65％，Cl-含量＜0.03％，平均粒径为＜11μm，中间粒径＜9μm。
10.权利要求1-9任一项所述的蒸压加气混凝土用复合稳泡剂的制备方法，其特征是包含以下步骤：取三乙醇胺与油酸混合反应生成脂肪酸皂，在脂肪酸皂中加入陶瓷抛光废料混匀，再加水制得液态或半固态泥状的复合稳泡剂。
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