CN114477833A - 一种轻质水泥基专用泡沫剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质水泥基专用泡沫剂及其制备方法，涉及装配式轻质墙板泡沫剂技术领域，解决了现有技术中的泡沫剂存在吸水率较高、泡沫量较少、稳泡性能不好的问题，泡沫剂的组分包括椰油酰胺基琥珀磺酸盐，十二烷基苯磺酸盐，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，蛋白质类表面活性剂，水；制备方法为将蛋白质类表面活性剂加入热水中溶解之后，再加入其他的原料混合均匀，保温反应后，冷却至室温，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品；该泡沫剂可以使装配式轻质水泥基墙板内部主要获得孔径在50μm～100μm范围的超微气泡，保证装配式轻质水泥基墙板轻质高强；具有超低吸水率；发泡倍数大于30倍；具有超高的稳泡性能，超低泡沫沉降距。
Description
技术领域
本发明涉及板材泡沫剂技术领域，更具体的是涉及轻质水泥基专用泡沫剂及其制备方法技术领域。
背景技术
泡沫混凝土在欧洲和日本等地被称做轻质蜂窝混凝土，是把采用物理方法制成的泡沫，与由砂或其他同质材料、水泥和水制成的拌和浆料经过均匀搅拌而形成的一种流体性建筑材料，将本材料进行模箱浇注成型，再经过常温养护和后期切割加工，便可制成多种规格的建筑材料制品。泡沫剂，又称发泡剂，是指能够降低液体表面张力，产生大量均匀稳定的泡沫，用以生产泡沫混凝土的外加剂，泡沫剂能使其水溶液在机械作用力引入空气的情况下，产生大量泡沫，就是表面活性剂或者表面活性物质。
近年来，轻质水泥基墙板作为一种绿色节能的普遍用于公建和民用建筑的新型材料，在国家相关政策的推动下已经取得了长足的发展。但就国内轻质水泥基材料整体产品质量而言，和国外的同类产品还是存在很大质量方面的差距。究其原因，除了生产工艺及设备方面的影响外，轻质水泥基墙板配方中关键性助剂的影响也是非常重要的。
众所周知，目前的泡沫剂通常存在吸水率较高、泡沫量较少、稳泡性能不好的问题，导致泡沫剂的整体性能偏低，进而导致生产的墙板的质量不高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的泡沫剂存在吸水率较高、泡沫量较少、稳泡性能不好的问题，为了解决上述技术问题，本发明提供一种轻质水泥基专用泡沫剂及其制备方法。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种轻质水泥基专用泡沫剂，所述泡沫剂的组分包括椰油酰胺基琥珀磺酸盐，十二烷基苯磺酸盐，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，蛋白质类表面活性剂，水。
进一步的，按质量百分比计，所述泡沫剂的各成分的用量为：15％～20％的椰油基酰胺琥珀磺酸盐，5％～10％的十二烷基苯磺酸盐，10％～15％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，0.5％～0.8％的蛋白类活性剂，55％-65％的水。
进一步的，所述椰油酰胺基琥珀磺酸盐包括椰油酰胺基MEA-磺基琥珀酸酯二钠或椰油酰胺基MEA-磺基琥珀酸酯二铵。
进一步的，所述十二烷基苯磺酸盐包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙、十二烷基苯磺酸铵或十二烷基苯磺酸镁。
进一步的，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。
进一步的，所述蛋白质类表面活性剂为水解蛋白类表面活性剂。
为了实现上述目的，本申请还提出了一种轻质水泥基专用泡沫剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：向反应瓶内加入水，然后对水进行升温处理，再向升温之后的水中加入蛋白质类表面活性剂，搅拌使其溶解；
步骤2：向步骤1中的溶液中加入椰油酰胺基琥珀磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，保温反应后冷却至室温，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到轻质水泥基材料专用泡沫剂。
进一步的，步骤1中的水升温至45～55℃。
进一步的，步骤2中的搅拌速度为40～55r/min。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的泡沫剂用于轻质水泥基材料，可以使轻质水泥基材料内部主要获得孔径在50μm～100μm范围的超微气泡，保证轻质水泥基材料轻质高强的产品特有优势；
(2)本发明的泡沫剂具有超低吸水率，吸水率仅有2％～5％；
(3)本发明的泡沫剂具有超高泡沫量，发泡倍数大于30倍；
(4)本发明的泡沫剂具有超高的稳泡性能，超低泡沫沉降距，非常适合生产600kg/L以下的轻质水泥基材料；
(5)本发明制备工艺为一步法，反应条件易于控制，反应周期短，操作简单，且在水溶液中聚合，无污染。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至45℃，然后加入0.9g水解蛋白类表面活性剂，采用40r/min的速度搅拌，使蛋白类活性剂溶于温水中，再加入28g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、18g十二烷基苯磺酸盐、17g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在45℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
对比例1
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至45℃，然后加入0.9g水解蛋白类表面活性剂，采用40r/min的速度搅拌，使蛋白类活性剂溶于温水中，再加入46g十二烷基苯磺酸盐、17g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在45℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
实施例2
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至55℃，然后加入0.9g水解蛋白类表面活性剂，采用45r/min的速度搅拌，使蛋白类活性剂溶于温水中，再加入37g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、8g十二烷基苯磺酸盐、27g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在55℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
对比例2
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至55℃，然后加入0.9g水解蛋白类表面活性剂，采用45r/min的速度搅拌，使蛋白类活性剂溶于温水中，再加入45g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、27g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在55℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
实施例3
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至50℃，然后加入1.6g水解蛋白类表面活性剂，采用50r/min的速度搅拌，使蛋白类活性剂溶于温水中，再加入34g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、16g十二烷基苯磺酸盐、28g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在50℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
对比例3
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至50℃，采用40～55r/min的速度搅拌，加入34g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、16g十二烷基苯磺酸盐、28g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，采用50r/min的速度搅拌，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在50℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
实施例4
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至55℃，然后加入1.2g水解蛋白类表面活性剂，采用55r/min的速度搅拌，使蛋白类活性剂溶于温水中，再加入36g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、18g十二烷基苯磺酸盐、25g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在55℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
对比例4
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至55℃，然后加入1.2g水解蛋白类表面活性剂，采用55r/min的速度搅拌，使蛋白类活性剂溶于温水中，再加入36g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、18g十二烷基苯磺酸盐，继续搅拌均匀，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在55℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
实施例5
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至45℃，然后加入1.4g水解蛋白类表面活性剂，采用55r/min的速度搅拌，使蛋白类活性剂溶于温水中，再加入38g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、16g十二烷基苯磺酸盐、24g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在45℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
对比例5
在装有机械搅拌、温度控制器、滴液装置的500ml四口烧瓶加入120g去离子水，升温至45℃，再加入54g椰油酰胺基琥珀磺酸盐、24g脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，采用55r/min的速度搅拌，搅拌时间为3小时，搅拌均匀之后，在45℃的温度下保温反应1小时，冷却至室温之后，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到产品。
实验检测
用实施例1～实施例5和对比例1～对比例5制备得到的泡沫剂制备的CLC墙板的性能测试结果如表1所示。
表1
根据表1中检测得出的数据可知，采用本发明的方法制备的轻质水泥基材料专用泡沫剂制备的轻质水泥基材料的抗压强度得到了很大的提高，同时导热系数和吸水率也表现出了明显降低的效果，证明采用本申请提出的轻质水泥基材料专用泡沫剂实现了增强板材的性能的效果，提高了制备的轻质水泥基材料的质量。
Claims (9)
1.一种轻质水泥基专用泡沫剂，其特征在于，所述泡沫剂的组分包括椰油酰胺基琥珀磺酸盐，十二烷基苯磺酸盐，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，蛋白质类表面活性剂，水。
2.根据权利要求1所述的一种轻质水泥基专用泡沫剂，其特征在于，按质量百分比计，所述泡沫剂的各成分的用量为：15％～20％的椰油基酰胺琥珀磺酸盐，5％～10％的十二烷基苯磺酸盐，10％～15％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，0.5％～0.8％的蛋白类活性剂，55％-65％的水。
3.根据权利要求1所述的一种轻质水泥基专用泡沫剂，其特征在于，所述椰油酰胺基琥珀磺酸盐包括椰油酰胺基MEA-磺基琥珀酸酯二钠或椰油酰胺基MEA-磺基琥珀酸酯二铵。
4.根据权利要求1所述的一种轻质水泥基专用泡沫剂，其特征在于，所述十二烷基苯磺酸盐包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙、十二烷基苯磺酸铵或十二烷基苯磺酸镁。
5.根据权利要求1所述的一种轻质水泥基专用泡沫剂，其特征在于，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵。
6.根据权利要求1所述的一种轻质水泥基专用泡沫剂，其特征在于，所述蛋白质类表面活性剂为水解蛋白类表面活性剂。
7.一种权利要求1-6任意一项所述的轻质水泥基专用泡沫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：向反应瓶内加入水，然后对水进行升温处理，再向升温之后的水中加入蛋白质类表面活性剂，搅拌使其溶解；
步骤2：向步骤1中的溶液中加入椰油酰胺基琥珀磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，继续搅拌均匀，保温反应后冷却至室温，加去离子水稀释，加入碱液中和，即得到轻质水泥基材料专用泡沫剂。
8.根据权利要求7所述的一种轻质水泥基专用泡沫剂的制备方法，其特征在于，步骤1中的水升温至45～55℃。
9.根据权利要求7所述的一种轻质水泥基专用泡沫剂的制备方法，其特征在于，步骤2中的搅拌速度为40～55r/min。
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