CN106830750A - 一种凹凸棒阻燃发泡剂及其制备方法 - Google Patents

一种凹凸棒阻燃发泡剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种凹凸棒阻燃发泡剂及其制备方法，该发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土45‑65份、木质素磺酸钠5‑20份、十二烷基苯磺酸钠6‑15份、十二烷基硫酸钠4‑10份、三氟丙基甲基硅油5‑16份、聚乙二醇200双月桂酸酯3‑8份、羟乙基甲基纤维素1‑5份、去离子水50‑80份。本发明的凹凸棒阻燃发泡剂原料易得，制备方法简单，稳定性好，耐腐蚀，阻燃性能好，发泡力好，具有良好的应用前景。

Description

一种凹凸棒阻燃发泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡剂领域，具体涉及一种凹凸棒阻燃发泡剂及其制备方法。
背景技术
发泡剂一般泛指使对象物质生成孔的物质，主要分为化学发泡剂、物理发泡剂和表面活性剂三大类，用途比较多的发泡剂有水泥发泡剂、混凝土发泡剂、塑料发泡剂、聚氨酯发泡剂、橡胶发泡剂、玻璃发泡剂等。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的。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，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫。
随着国家建筑材料节能改革政策的推动，发泡剂凭借其轻质、保温、耐火的优良特性得到了广泛的使用。但是，发泡剂仍然存在着稳定性强度不足、毒性较高、阻燃性较低、不能高效净化空气的缺陷。因此，结合高粘性、附着力强、绿色环保的凹凸棒进行发泡剂的研究具有较大的研究价值。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种凹凸棒阻燃发泡剂及其制备方法，该发泡剂制备方法简单、质量稳定、强度高，具有优良的保温阻燃性能，能够高效地净化空气。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种凹凸棒阻燃发泡剂，包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土45-65份、木质素磺酸钠5-20份、十二烷基苯磺酸钠6-15份、十二烷基硫酸钠4-10份、三氟丙基甲基硅油5-16份、聚乙二醇200双月桂酸酯3-8份、羟乙基甲基纤维素1-5份、去离子水50-80份。
优选地，所述发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土52份、木质素磺酸钠10份、十二烷基苯磺酸钠8份、十二烷基硫酸钠6份、三氟丙基甲基硅油12份、聚乙二醇200双月桂酸酯4份、羟乙基甲基纤维素3份、去离子水65份。
本发明还提供了上述凹凸棒阻燃发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性凹凸棒石粘土、去离子水加入到搅拌机中搅拌，保持300-400转/分钟，搅拌30-40分钟，得到混合物A；
步骤二，将木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200双月桂酸酯、羟乙基甲基纤维素加入到混合物A中，保持600-800转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，静置60-80小时，得到反应物B；
步骤三，将反应物B取出，在日光下晾晒1-2天，晒制含水量小于10%后，放入超微磨粉机中磨成颗粒状发泡剂。
优选地，所述步骤一搅拌32分钟。
优选地，所述步骤二保持转速700转/分钟。
优选地，所述步骤二静置65小时。
优选地，所述步骤三晾晒至含水量6%-8%。
优选地，所述步骤三磨成的颗粒粒径小于0.08mm。
凹凸棒石粘土是采用提高凹凸棒石粘土粘度的加工工艺生产的凹凸棒石粘土，凹凸棒石粘土土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强，湿
时具粘性和可塑性，其粘度可达到 3000mPa·s 以上，有利于原料之间的粘结。
木质素磺酸钠是一种天然高分子聚合物，阴离子型表面活性剂。具有很强的分散能力，适于将固体分散在水介质中。由于分子量和官能团的不同而具有不同程度的分散性，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交换作用。在工业上，木质素磺酸钠广泛地用作分散剂和润湿剂。
十二烷基苯磺酸钠是一种阴离子型表面活性剂。因生产成本低、性能好，因而用途广泛，是家用洗涤剂用量最大的合成表面活性剂，也生产一部分镁、钙等无机盐及三乙醇胺等有机胺盐。
十二烷基硫酸钠是一种阴离子表面活性剂，属于硫酸酯类表面活性剂的典型代表，简称SDS，又叫AS、K12、椰油醇硫酸钠，月桂醇硫酸钠、发泡剂，无毒，微溶于醇，不溶于氯仿、醚，易溶于水，与阴离子、非离子复配伍性好，具有良好的乳化性、起泡性、发泡、渗透、去污和分散性能、泡沬丰富，生物降解快。
三氟丙基甲基硅油是所有含氟硅油中性状最稳定的，为硅油中极性最大的，有较高的纯度和热稳定性，适合做耐腐蚀耐溶剂的消泡剂、润滑油、润滑脂。
聚乙二醇200双月桂酸酯溶于异丙醇、丙酮、四氯化碳等溶剂，水中呈分散状，用作自乳化辅助乳化剂和润滑剂，模具脱模剂，粘度控制剂。
羟乙基甲基纤维素作为一种非离子型的表面活性剂，具有增稠、悬浮、粘合、浮化、成膜、分散、保水及提供保护胶体作用，一般可用作增稠剂、保护剂、粘合剂、稳定剂。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的凹凸棒发泡剂，采用吸水性强、湿时具粘性和可塑性的凹凸棒石粘土，以及三种阴离子型表面活性剂木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠，起到良好的协同效应，能够使泡沫稳定、细密，提高了发泡力。三氟丙基甲基硅油的热稳定性良好，增强了发泡剂的耐腐蚀性和阻燃性。聚乙二醇200双月桂酸酯对多种阴离子表面活性剂起到非常好的增稠作用，使泡沫更加细腻。本发明原料易得，制备方法简单，稳定性好，耐腐蚀，阻燃性能好，发泡力好，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1.
本实施例的发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土52份、木质素磺酸钠10份、十二烷基苯磺酸钠8份、十二烷基硫酸钠6份、三氟丙基甲基硅油12份、聚乙二醇200双月桂酸酯4份、羟乙基甲基纤维素3份、去离子水65份。
本实施例的发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性凹凸棒石粘土、去离子水加入到搅拌机中搅拌，保持300-400转/分钟，搅拌32分钟，得到混合物A；
步骤二，将木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200双月桂酸酯、羟乙基甲基纤维素加入到混合物A中，保持700转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，静置65小时，得到反应物B；
步骤三，将反应物B取出，在日光下晾晒1-2天，晒制含水量8%后，放入超微磨粉机中磨成粒径小于0.08mm的颗粒状发泡剂。
实施例2.
本实施例的发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土45份、木质素磺酸钠5份、十二烷基苯磺酸钠15份、十二烷基硫酸钠10份、三氟丙基甲基硅油5份、聚乙二醇200双月桂酸酯3份、羟乙基甲基纤维素5份、去离子水80份。
本实施例的发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性凹凸棒石粘土、去离子水加入到搅拌机中搅拌，保持300-400转/分钟，搅拌30分钟，得到混合物A；
步骤二，将木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200双月桂酸酯、羟乙基甲基纤维素加入到混合物A中，保持600转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，静置80小时，得到反应物B；
步骤三，将反应物B取出，在日光下晾晒1-2天，晒制含水量6%后，放入超微磨粉机中磨成粒径小于0.08mm的颗粒状发泡剂。
实施例3.
本实施例的发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土65份、木质素磺酸钠20份、十二烷基苯磺酸钠6份、十二烷基硫酸钠4份、三氟丙基甲基硅油16份、聚乙二醇200双月桂酸酯8份、羟乙基甲基纤维素1份、去离子水50份。
本实施例的发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性凹凸棒石粘土、去离子水加入到搅拌机中搅拌，保持300-400转/分钟，搅拌40分钟，得到混合物A；
步骤二，将木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200双月桂酸酯、羟乙基甲基纤维素加入到混合物A中，保持800转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，静置70小时，得到反应物B；
步骤三，将反应物B取出，在日光下晾晒1-2天，晒制含水量7%后，放入超微磨粉机中磨成粒径小于0.08mm的颗粒状发泡剂。
实施例4.
本实施例的发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土55份、木质素磺酸钠15份、十二烷基苯磺酸钠8份、十二烷基硫酸钠4份、三氟丙基甲基硅油16份、聚乙二醇200双月桂酸酯8份、羟乙基甲基纤维素1份、去离子水60份。
本实施例的发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性凹凸棒石粘土、去离子水加入到搅拌机中搅拌，保持300-400转/分钟，搅拌40分钟，得到混合物A；
步骤二，将木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200双月桂酸酯、羟乙基甲基纤维素加入到混合物A中，保持750转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，静置75小时，得到反应物B；
步骤三，将反应物B取出，在日光下晾晒1-2天，晒制含水量7%后，放入超微磨粉机中磨成粒径小于0.08mm的颗粒状发泡剂。
实施例5.
本实施例的发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土55份、木质素磺酸钠12份、十二烷基苯磺酸钠10份、十二烷基硫酸钠4份、三氟丙基甲基硅油16份、聚乙二醇200双月桂酸酯8份、羟乙基甲基纤维素1份、去离子水80份。
本实施例的发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性凹凸棒石粘土、去离子水加入到搅拌机中搅拌，保持300-400转/分钟，搅拌40分钟，得到混合物A；
步骤二，将木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200双月桂酸酯、羟乙基甲基纤维素加入到混合物A中，保持800转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，静置70小时，得到反应物B；
步骤三，将反应物B取出，在日光下晾晒1-2天，晒制含水量7%后，放入超微磨粉机中磨成粒径小于0.08mm的颗粒状发泡剂。
实施例6.
本实施例的发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土65份、木质素磺酸钠16份、十二烷基苯磺酸钠5份、十二烷基硫酸钠8份、三氟丙基甲基硅油14份、聚乙二醇200双月桂酸酯8份、羟乙基甲基纤维素1份、去离子水60份。
本实施例的发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性凹凸棒石粘土、去离子水加入到搅拌机中搅拌，保持300-400转/分钟，搅拌40分钟，得到混合物A；
步骤二，将木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200双月桂酸酯、羟乙基甲基纤维素加入到混合物A中，保持800转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，静置70小时，得到反应物B；
步骤三，将反应物B取出，在日光下晾晒1-2天，晒制含水量6%后，放入超微磨粉机中磨成粒径小于0.08mm的颗粒状发泡剂。
性能测试：按照JG/T 266-2011标准对实施例1-6的发泡剂进行了导热系数、强度、吸水率的测试，具体结果见下表。
由上表可以看出，本发明的发泡剂导热系数较小，具有良好的阻燃效果，抗拉强度较高，吸水率较低，适合作为水泥、混凝土材料的发泡剂。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种凹凸棒阻燃发泡剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土45-65份、木质素磺酸钠5-20份、十二烷基苯磺酸钠6-15份、十二烷基硫酸钠4-10份、三氟丙基甲基硅油5-16份、聚乙二醇200双月桂酸酯3-8份、羟乙基甲基纤维素1-5份、去离子水50-80份。
2.根据权利要求1所述的凹凸棒阻燃发泡剂，其特征在于，所述发泡剂包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土52份、木质素磺酸钠10份、十二烷基苯磺酸钠8份、十二烷基硫酸钠6份、三氟丙基甲基硅油12份、聚乙二醇200双月桂酸酯4份、羟乙基甲基纤维素3份、去离子水65份。
3.根据权利要求1或2所述的凹凸棒阻燃发泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将活性凹凸棒石粘土、去离子水加入到搅拌机中搅拌，保持300-400转/分钟，搅拌30-40分钟，得到混合物A；
步骤二，将木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200双月桂酸酯、羟乙基甲基纤维素加入到混合物A中，保持600-800转/分钟的转速搅拌20-30分钟后，静置60-80小时，得到反应物B；
步骤三，将反应物B取出，在日光下晾晒1-2天，晒制含水量小于10%后，放入超微磨粉机中磨成颗粒状发泡剂。
4.根据权利要求3所述的凹凸棒阻燃发泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一搅拌32分钟。
5.根据权利要求3所述的凹凸棒阻燃发泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二保持转速700转/分钟。
6.根据权利要求3所述的凹凸棒阻燃发泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二静置65小时。
7.根据权利要求3所述的凹凸棒阻燃发泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三晾晒至含水量6%-8%。
8.根据权利要求3所述的凹凸棒阻燃发泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三磨成的颗粒粒径小于0.08mm。
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