CN110156370A - 一种复合型发泡剂 - Google Patents

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黎冰
杜杰
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients

Abstract

本发明公开一种复合型发泡剂，该发泡剂按重量份数计，包括蛋白类发泡剂母液40份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8～7.4份、十二烷基苯磺酸钠1.8～5.9份、以及余量的水，各组分重量份数总和为90份。其中，蛋白类发泡剂母液的制备步骤为：(1)先称取明胶和碱性蛋白酶加入水中，再缓慢加入碱，调节所得溶液的pH值至11～13；(2)将步骤(1)所得溶液在40～60℃的恒温水浴环境中加热水解，然后冷却过滤、加酸中和、二次过滤、干燥浓缩，即得。该复合型发泡剂以蛋白类发泡剂母液为基础，与两种阴离子表面活性剂复配即得，其发泡倍数高、稳定性好，远超现有同类型的其他发泡剂；而且，本发明的复合型发泡剂原料较少，且制备程序较为简单，整体制备成本显著降低。

Description

一种复合型发泡剂
技术领域
本发明涉及一种发泡剂，特别涉及一种复合型发泡剂，属于发泡剂技术领域。
背景技术
泡沫混凝土和气泡混合轻质土具有轻质性、强度可调节、良好的流动性和自立性等优点，已广泛应用于各类工程中。一般来说，制备泡沫混凝土和气泡混合轻质土需要通过化学发泡或物理发泡，其中，物理发泡是最为常见的方式。在物理发泡过程中，发泡剂的性能至关重要。
发泡剂大致上经历了合成类表面活性物质发泡剂、蛋白质类发泡剂和复合型蛋白质类发泡剂的发展过程。一般来说，合成类表面活性物质发泡剂的发泡倍数较高，但稳定性较差，而蛋白质类发泡剂稳定性虽好，但发泡倍数很低。因此，亟需一种兼具高发泡倍数和优良稳定性的发泡剂，用于制备泡沫混凝土或气泡混合轻质土。
发明内容
发明目的：针对现有的合成类发泡剂和蛋白类发泡剂无法兼顾发泡性能和稳定性能的问题，本发明提供一种复合型发泡剂。
技术方案：本发明所述的一种复合型发泡剂，按重量份数计，包括蛋白类发泡剂母液40份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8～7.4份、十二烷基苯磺酸钠1.8～5.9份、以及余量的水，各组分重量份数总和为90份。
优选地，发泡剂按重量份数计，包括蛋白类发泡剂母液40份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠4.6～5.9份、以及余量的水，各组分重量份数总和为90份。
其中，蛋白类发泡剂母液由下述方法制得：
(1)先称取明胶和碱性蛋白酶加入水中，再缓慢加入碱，调节所得溶液的pH值至11～13；
(2)将步骤(1)所得溶液在40～60℃的恒温水浴环境中加热水解，然后冷却过滤、加酸中和、二次过滤、干燥浓缩，即得。
上述步骤(1)中，较优的，按重量份数计，称取5～15份明胶和0.05～0.15份碱性蛋白酶加入100～300份水中。进一步的，碱为氢氧化钠或氢氧化钙，最好为氢氧化钙。
上述步骤(2)中，加热水解的时间最好为30～40min。进一步的，加酸中和时采用的酸为盐酸。
作为优选的技术方案，蛋白类发泡剂母液的制备步骤为：按重量份计，称取明胶10份、碱性蛋白酶0.1份加入200份水中，再缓慢加入碱，调节所得溶液的pH值至12，在温度为50℃的恒温水浴环境中加热水解，然后冷却过滤、缓慢加入酸中和、二次过滤、干燥浓缩至40份，即得。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明的复合型发泡剂以蛋白类发泡剂母液为基础，与两种阴离子表面活性剂复配即得，该复合型发泡剂发泡倍数高，而且稳定性好，远超现有同类型的其他发泡剂；(2)本发明的复合型发泡剂原料较少，且制备程序较为简单，整体制备成本显著降低。
具体实施方式
以下对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明提供一种复合型发泡剂，包括蛋白类发泡剂母液40份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8～7.4份、十二烷基苯磺酸钠1.8～5.9份、以及余量的水，各组分重量份数总和为90份。
其中，蛋白类发泡剂母液的制备步骤为：
(1)先称取明胶和碱性蛋白酶加入水中，再缓慢加入碱，调节所得溶液的pH值至11～13；
(2)将步骤(1)所得溶液在40～60℃的恒温水浴环境中加热水解，然后冷却过滤、加酸中和、二次过滤、干燥浓缩，即得。
实施例1
(1)制备蛋白类发泡剂母液
按重量份计称取明胶10份、碱性蛋白酶0.1份加入200份水中，再缓慢加入氢氧化钙，调节pH至12，放入设定温度为50℃的恒温水浴锅中加热水解，40min后冷却过滤、缓慢加入稀盐酸中和、二次过滤、干燥浓缩至40份，即得。
(2)制备发泡剂
在步骤(1)制得的40份蛋白类发泡剂母液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠7.4份、十二烷基苯磺酸钠1.8份、水40.8份，搅拌混匀，得到复合型发泡剂。
实施例2
参照实施例1的方法制备发泡剂，区别在于，步骤(2)中，复合型发泡剂原料组成为：发泡剂母液40份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠6.8份、十二烷基苯磺酸钠1.8份，水41.4份。
实施例3
参照实施例1的方法制备发泡剂，区别在于，步骤(2)中，复合型发泡剂原料组成为：发泡剂母液40份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠6.6份、十二烷基苯磺酸钠1.8份，水41.6份。
实施例4
参照实施例1的方法制备发泡剂，区别在于，步骤(2)中，复合型发泡剂原料组成为：发泡剂母液40份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠6.0份、十二烷基苯磺酸钠1.8份，水42.2份。
实施例5
参照实施例1的方法制备发泡剂，区别在于，步骤(2)中，复合型发泡剂原料组成为：发泡剂母液40份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠1.8份，水43.4份。
实施例6
参照实施例1的方法制备发泡剂，区别在于，步骤(2)中，复合型发泡剂原料组成为：发泡剂母液40份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠3.2份，水42.0份。
实施例7
参照实施例1的方法制备发泡剂，区别在于，步骤(2)中，复合型发泡剂原料组成为：发泡剂母液40份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠4.6份，水40.6份。
实施例8
参照实施例1的方法制备发泡剂，区别在于，步骤(2)中，复合型发泡剂原料组成为：发泡剂母液40份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠5.0份，水40.2份。
实施例9
参照实施例1的方法制备发泡剂，区别在于，步骤(2)中，复合型发泡剂原料组成为：发泡剂母液40份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠5.9份，水39.3份。
实施例10
(1)制备蛋白类发泡剂母液
按重量份计，称取明胶5份、碱性蛋白酶0.05份加入100份水中，再缓慢加入氢氧化钠，调节所得溶液的pH值至11，放入设定温度为40℃的恒温水浴锅中加热水解，40min后冷却过滤、缓慢加入稀盐酸中和、二次过滤、干燥浓缩至40份，即得。
(2)制备发泡剂
在步骤(1)制得的40份蛋白类发泡剂母液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠1.8份、水43.4份，搅拌混匀，得到复合型发泡剂。
实施例11
(1)制备蛋白类发泡剂母液
按重量份计，称取明胶15份、碱性蛋白酶0.15份加入300份水中，再缓慢加入氢氧化钠，调节所得溶液的pH值至13，放入设定温度为60℃的恒温水浴锅中加热水解，30min后冷却过滤、缓慢加入稀盐酸中和、二次过滤、干燥浓缩至40份，即得。
(2)制备发泡剂
在步骤(1)制得的40份蛋白类发泡剂母液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠1.8份、水43.4份，搅拌混匀，得到复合型发泡剂。
对实施例1～11制得的复合型发泡剂分别进行性能测定，测试方法如下：
取90g制得的复合型发泡剂，加水稀释到3600g，注入到泡沫发生器中，利用真空泵加压至300kPa后即开始发泡，至压力为400kPa时，利用108mm，高108mm，壁厚2mm，容积1L的石英玻璃量杯接满气泡，并用大小适宜的玻璃片封住杯口，放入设定温度为20.9℃～22.1℃的恒温恒湿养护箱中。1h后取出，测定量杯中液体体积；静置，待量杯中泡沫完全消失时，测定量杯中液体体积。以量杯容积/总泌水量推算发泡剂的发泡倍数来表征发泡剂的发泡能力，以1h泌水量/总泌水量推算1h泌水率来表征发泡剂的稳定性。重复测量三次，取平均值。
测试结果见下表1。
表1复合型发泡剂的1h泌水量、总泌水量以及1h泌水率和发泡倍数
由表1可以看到，本发明的复合型发泡剂的发泡倍数高、稳定性好，具有良好的应用价值；其中，当脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠为4.8份、十二烷基苯磺酸钠为4.6～5.9份时，所得复合型发泡剂性能最好，即发泡倍数和稳定性均较优。

Claims (6)

1.一种复合型发泡剂，其特征在于，所述发泡剂按重量份数计，包括蛋白类发泡剂母液40份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8～7.4份、十二烷基苯磺酸钠1.8～5.9份、以及余量的水，各组分重量份数总和为90份。
2.根据权利要求1所述的复合型发泡剂，其特征在于，所述发泡剂按重量份数计，包括蛋白类发泡剂母液40份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.8份、十二烷基苯磺酸钠4.6～5.9份、以及余量的水，各组分重量份数总和为90份。
3.根据权利要求1所述的复合型发泡剂，其特征在于，所述蛋白类发泡剂母液由下述方法制得：
(1)先称取明胶和碱性蛋白酶加入水中，再缓慢加入碱，调节所得溶液的pH值至11～13；
(2)将步骤(1)所得溶液在40～60℃的恒温水浴环境中加热水解，然后冷却过滤、加酸中和、二次过滤、干燥浓缩，即得。
4.根据权利要求3所述的复合型发泡剂，其特征在于，步骤(1)中，按重量份数计，称取5～15份明胶和0.05～0.15份碱性蛋白酶加入100～300份水中。
5.根据权利要求3所述的复合型发泡剂，其特征在于，步骤(1)中，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钙。
6.根据权利要求3所述的复合型发泡剂，其特征在于，步骤(2)中，所述酸为盐酸。
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陈伟章: "复合表面活性剂溶液体系的超起泡性能研究", 《精细与专用化学品》 *

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