CN108249814A - 一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物及其制备方法，属于建筑材料技术领域，该低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，按重量百分比该组合物主要由以下组分组成：直链磺酸盐5～15％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐2～8％、硫酸酯盐1～5％、甜菜碱1～5％、硅树脂聚醚乳液1～5％、纤维素醚0.05～0.5％、氟碳表面活性剂0.005～0.5％和余量的水。其使用方便、掺量低、发泡倍率高、泡沫性能稳定、绿色环保、无毒无害，适应性广，抗干扰能力强，制备的气泡壁厚度高，稳定性强，塌陷小，泡沫剂发泡倍数高。该制备方法工艺简单，生产方便，生产效率高，生产出来的产品质量好。

Description

一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物及其制备方法。

背景技术

泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料，具有密度小、质量轻、保温、隔音、抗震等性能，是一种新型建筑材料。泡沫混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、泡沫，在此基础上掺加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为：砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料，常用的外加剂与普通混凝土一样，为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。近些年来，国内外都非常重视泡沫混凝土的研究与开发，使其在建筑领城中的应用越来越广。

目前，泡沫混凝土主要应用于挡土墙、修建运动场和田径跑道、夹心构件、用作复合墙板、管线回填、贫混凝土填层、屋面边坡、储罐底脚的支撑等。但是，现有的泡沫混凝土在应用中存在强度偏低、开裂、吸水等缺陷。因此，如何提高泡沫混凝土的性能是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，该组合物添加进上述泡沫混凝土，能够较好的改善其在应用中存在问题。

本发明实施例的另一个目的在于提供一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的制备方法，其工艺简单，生产方便，生产效率高，生产出来的产品质量好。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，按重量百分比该组合物主要由以下组分组成：直链磺酸盐5～15％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐2～8％、硫酸酯盐1～5％、甜菜碱1～5％、硅树脂聚醚乳液1～5％、纤维素醚0.05～0.5％、氟碳表面活性剂0.005～0.5％和余量的水。

可选地，所述直链磺酸盐采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠、阴离子表面活性剂α-烯基磺酸钠和阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸盐中的至少一种。

可选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

可选地，所述硫酸酯盐采用月桂醇醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸三乙醇胺中的至少一种。

可选地，所述甜菜碱采用十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基烃磺基甜菜碱、烷基酰胺丙基甜菜碱和月桂酰胺丙基烃磺基甜菜碱中的至少一种。

可选地，所述纤维素醚采用甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素中的至少一种。

可选地，所述氟碳表面活性剂采用非离子型氟碳表面活性剂、阴离子氟碳表面活性剂、阳离子氟碳表面活性剂和两性氟碳表面活性剂中的至少一种。

本发明的实施例还提供了一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1：首先向混料釜中加入适量的水，然后再向混料釜中加入直链磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、硫酸酯盐类、甜菜碱类、特殊表面活性剂、纤维素和氟碳表面活性剂得到混合溶液；

S2：使用搅拌设备对混料釜中的混合溶液进行搅拌，使其混合均匀以制得泡沫混凝土泡沫剂。

可选地，在步骤S1中，向混料釜添加的水为去离子水，去离子水的温度为40～50℃。

可选地，在步骤S2中，搅拌时间为30～40min。

本发明的实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物具有以下优点：(1)使用方便、掺量低、发泡倍率高、泡沫性能稳定、绿色环保、无毒无害；(2)适应性广，对不同类型的水泥都能够进行稳定的发泡；(3)抗干扰能力强，尤其是抵抗硬水能力发泡稳泡性能优异；(4)制备的气泡壁厚度高，稳定性强，塌陷小；(5)泡沫剂发泡倍数高，单位体积泡沫混凝土泡沫剂用量少，大大降低了成本。

本发明实施例提供的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的制备方法，其工艺简单，生产方便，生产效率高，生产出来的产品质量好。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，按重量百分比该组合物主要由以下组分组成：直链磺酸盐5～15％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐2～8％、硫酸酯盐1～5％、甜菜碱1～5％、硅树脂聚醚乳液1～5％、纤维素醚0.05～0.5％、氟碳表面活性剂0.005～0.5％和余量的水。

具体的，在第一个实施例中，该低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的组分重量百分比为：直链磺酸盐10％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐4％、硫酸酯盐3％、甜菜碱2％、硅树脂聚醚乳液4％、纤维素醚0.2％、氟碳表面活性剂0.02％和余量的水。

在第二个实施例中，该低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的组分重量百分比为：直链磺酸盐12％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐3％、硫酸酯盐5％、甜菜碱3％、硅树脂聚醚乳液5％、纤维素醚0.3％、氟碳表面活性剂0.02％和余量的水。

在第三个实施例中，该低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的组分重量百分比为：直链磺酸盐5％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐8％、硫酸酯盐5％、甜菜碱5％、硅树脂聚醚乳液5％、纤维素醚0.5％、氟碳表面活性剂0.5％和余量的水。

在第四个实施例中，该低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的组分重量百分比为：直链磺酸盐15％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐2％、硫酸酯盐1％、甜菜碱1％、硅树脂聚醚乳液1％、纤维素醚0.05％、氟碳表面活性剂0.005％和余量的水。

当然，该低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的组分重量百分比为也可以采用其他组分重量百分比。

需要说明的是，上述实施例中，直链磺酸盐为发泡剂主剂，其具有非常好的发泡性。

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为发泡剂辅剂，通过协同作用，可以使泡沫剂的发泡倍率提升。

硫酸酯盐的主要作用是辅助发泡，提高发泡倍率，并降低气泡半径。

甜菜碱的主要作用是利用其抵抗硬水、优化气泡半径、调节产品黏度等。

硅树脂聚醚乳液是通过改变分子内部排列顺序，使表面活性剂泡与泡之间排列紧密整齐，从而形成致密的内层膜，使得抗压能力特别强，能够控制气泡液膜的结构稳定性，使表面活性剂分子在气泡的液膜有秩序的分布，赋予泡沫良好的弹性和自修复能力，从而达到特别理想的稳泡作用。

纤维素醚的作用是利用纤维素结构中含有羟基和醚键，羟基和醚键基团上的氧原子与水分子缔合成氢键，吸附在液膜上，延迟气泡的半衰期，有利于气泡稳定，有利于降低标准泡沫泌水率。

氟碳表面活性剂可以以极低的浓度降低溶剂的表面张力，与其他主剂协同作用可以更好的提高发泡倍率，并且氟碳表面活性剂可以更好的润湿被发泡材料，提高产品的综合性能。

还需要说明的是，上述实施例中，直链磺酸盐可以采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠、阴离子表面活性剂α-烯基磺酸钠和阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸盐中的任意一种，也可以采用其中的任意两种或两种以上的原料进行使用。当直链磺酸盐使用两种或两种以上的原料时，不同原料添加的量根据需要确定，但是多种原料的总量百分比占比要符合要求。

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

纤维素醚可以采用甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素中的任意一种，也可以采用其中的任意两种或两种以上的原料进行使用。当纤维素醚使用两种或两种以上的原料时，不同原料添加的量根据需要确定，但是多种原料的总量百分比占比要符合要求。

硫酸酯盐可以采用月桂醇醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸三乙醇胺中的任意一种，也可以采用其中的任意两种或两种以上的原料进行使用。当硫酸酯盐使用两种或两种以上的原料时，不同原料添加的量根据需要确定，但是多种原料的总量百分比占比要符合要求。

甜菜碱可以采用十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基烃磺基甜菜碱、烷基酰胺丙基甜菜碱和月桂酰胺丙基烃磺基甜菜碱中的任意一种，也可以采用其中的任意两种或两种以上的原料进行使用。当甜菜碱使用两种或两种以上的原料时，不同原料添加的量根据需要确定，但是多种原料的总量百分比占比要符合要求。

氟碳表面活性剂可以采用非离子型氟碳表面活性剂、阴离子氟碳表面活性剂、阳离子氟碳表面活性剂和两性氟碳表面活性剂中的任意一种，也可以采用其中的任意两种或两种以上的原料进行使用。当氟碳表面活性剂使用两种或两种以上的原料时，不同原料添加的量根据需要确定，但是多种原料的总量百分比占比要符合要求。

本发明的实施例还提供了一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1：首先向混料釜中加入适量的水，然后再向混料釜中加入直链磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、硫酸酯盐类、甜菜碱类、特殊表面活性剂、纤维素和氟碳表面活性剂得到混合溶液；

需要说明的是，本步骤中的水使用去离子水，加入混料釜之前要将去离子水加热至40～50℃左右，优选将去离子水加热至45℃，这样，混合效果会更好。

S2：使用搅拌设备对混料釜中的混合溶液进行搅拌，使其混合均匀以制得泡沫混凝土泡沫剂。

需要说明的是，本步骤中搅拌设备对混合溶液进行搅拌的时间为30～40min左右，这样能够充分的使得多种原料混合均匀，优选搅拌时间为30min。

发明人分别按不同的组分重量百分比制取了相同重量的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，并对制取的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的匀质性指标和物理性能指标进行了检测，具体如下：

实例1

向混料釜中加入737.8kg且温度为45℃的去离子水，再依次加入110kg十二烷基苯磺酸盐、50kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、40kg十二烷基硫酸铵、20kg烷基酰胺丙基甜菜碱、40kg硅树脂聚醚乳液、2kg甲基纤维素和0.2kg阴离子氟碳表面活性剂得到混合溶液，然后对混合溶液搅拌30min，使其混合均匀，从而制成1000kg的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物。

实例一的产品的匀质性指标如表一所示，物理性能指标如表二所示。

表一 匀质性指标

表二 物理性能指标

实例2

向混料釜中加入716.8kg且温度为45℃的去离子水，再依次加入120kg十二烷基苯磺酸盐、30kg脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、50kg十二烷基硫酸铵、30kg烷基酰胺丙基甜菜碱、50kg硅树脂聚醚乳液、3kg甲基纤维素和0.2kg阴离子氟碳表面活性剂得到混合溶液，然后对混合溶液搅拌30min，使其混合均匀，从而制成1000kg的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物。

实例二的产品的匀质性指标如表三所示，物理性能指标如表四所示。

表三 匀质性指标

表四 物理性能指标

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，其特征在于，按重量百分比该组合物主要由以下组分组成：直链磺酸盐5～15％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐2～8％、硫酸酯盐1～5％、甜菜碱1～5％、硅树脂聚醚乳液1～5％、纤维素醚0.05～0.5％、氟碳表面活性剂0.005～0.5％和余量的水。

2.根据权利要求1所述的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，其特征在于，所述直链磺酸盐采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠、阴离子表面活性剂α-烯基磺酸钠和阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸盐中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

4.根据权利要求1所述的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，其特征在于，所述硫酸酯盐采用月桂醇醚硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基硫酸铵和十二烷基硫酸三乙醇胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，其特征在于，所述甜菜碱采用十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基烃磺基甜菜碱、烷基酰胺丙基甜菜碱和月桂酰胺丙基烃磺基甜菜碱中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，其特征在于，所述纤维素醚采用甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素和苯基纤维素中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物，其特征在于，所述氟碳表面活性剂采用非离子型氟碳表面活性剂、阴离子氟碳表面活性剂、阳离子氟碳表面活性剂和两性氟碳表面活性剂中的至少一种。

8.一种低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：首先向混料釜中加入适量的水，然后再向混料釜中加入直链磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、硫酸酯盐类、甜菜碱类、特殊表面活性剂、纤维素和氟碳表面活性剂得到混合溶液；

S2：使用搅拌设备对混料釜中的混合溶液进行搅拌，使其混合均匀以制得泡沫混凝土泡沫剂。

9.根据权利要求8所述的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，向混料釜添加的水为去离子水，去离子水的温度为40～50℃。

10.根据权利要求8所述的低掺量泡沫混凝土泡沫剂组合物的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，搅拌时间为30～40min。