RU2211204C1

RU2211204C1 - Foam former

Info

Publication number: RU2211204C1
Application number: RU2002108186/03A
Authority: RU
Inventors: А.К. Ахметгареева; В.В. Бабков; Г.Ф. Разумова
Original assignee: Никонов Валерий Александрович
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2003-08-27

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: invention relates to preparing stable water foams that can be used, for example, in building material industry for obtaining porous products based on various binding substances (cement, gypsum, lime, etc.). Foam former is based on anionic surfactants and contains, as stabilizer, oligopeptides prepared by hydrolysis of animal-origin proteins, its exact composition being as follows, wt %: anionic surfactants 0.06-0.8, carbamide resin 0.1- 0.8, oligopeptides 0.05-0.15, and water to 100%. EFFECT: improved quality of water foams and reduced amount of solid residues of foam former and stabilizer. 3 tbl

Description

Изобретение относится к получению стойких водных пен, которые могут быть использованы, например, в промышленности строительных материалов для получения поризованных изделий на основе различных вяжущих веществ (цемента, гипса, извести т.д.), а также глин. The invention relates to the production of persistent water foams, which can be used, for example, in the building materials industry for the production of porous products based on various binders (cement, gypsum, lime, etc.), as well as clays.

Согласно принятым представлениям (Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. М., "Химия", 1975 г.) для получения высокократных и устойчивых пен пенообразующая композиция должна, кроме собственно пенообразователя - соединения, обеспечивающего эффективное снижение поверхностного натяжения воды, содержать дополнительно стабилизатор, который сам по себе может, но не обязательно, снижать поверхностное натяжение. Его функция заключается в обеспечении сохранения структуры пены и увеличении продолжительности ее жизни. Качество водных пен определяется кратностью пенообразования, определяемой отношением объема образуемой пены к исходному объему пенообразователя, а также устойчивостью пены, определяемой отходом жидкости в мл за один час из 100 мл пены (чем меньше отход, тем выше устойчивость). According to accepted ideas (Tikhomirov VK Foams. Theory and practice of their production and destruction. M., Chemistry, 1975), to obtain highly stable and stable foams, the foaming composition must, in addition to the foaming agent itself — a compound that provides an effective reduction in surface water tension, additionally contain a stabilizer, which in itself can, but not necessarily, reduce surface tension. Its function is to ensure the preservation of the structure of the foam and increase its longevity. The quality of water foams is determined by the multiplicity of foaming, determined by the ratio of the volume of foam formed to the initial volume of the foaming agent, as well as the stability of the foam, determined by the waste fluid in ml per hour from 100 ml of foam (the less the waste, the higher the stability).

Стабилизирующими свойствами обладают вещества, имеющие в своем составе гетероатомы (например - кислород, азот, сера и т.п.), способные к образованию водородных связей с молекулами воды, что приводит к появлению псевдосшитой структуры в пленках и затруднениям к истечению жидкости из пленок. Stabilizing properties are possessed by substances containing heteroatoms (for example, oxygen, nitrogen, sulfur, etc.) capable of forming hydrogen bonds with water molecules, which leads to the appearance of a pseudo-crosslinked structure in the films and difficulties in the outflow of liquid from the films.

Известен пенообразователь, содержащий вторичные алкилсульфаты натрия фракции С₁₀-C₁₆ в количестве 10-26 мас.% и сумму органических соединений с гетероатомами (высшие спирты, мочевина, бутанол, кубовые остатки органического синтеза, глицерин, пластификатор), являющихся по сути стабилизаторами пены, - в количестве до 34,5 мас.% (РФ 2150447, МПК С 04 В 38/10, 10.06.2000 г.). Известная композиция пенообразователя включает в себя 30-60 мас.% органических соединений, обеспечивая при этом устойчивую пену с кратностью 9-25.Known foaming agent containing secondary sodium alkyl sulfates of fraction C ₁₀ -C ₁₆ in an amount of 10-26 wt.% And the sum of organic compounds with heteroatoms (higher alcohols, urea, butanol, bottoms of organic synthesis, glycerin, plasticizer), which are essentially foam stabilizers , - in an amount up to 34.5 wt.% (RF 2150447, IPC С 04 В 38/10, 06/10/2000). The known foaming agent composition includes 30-60 wt.% Organic compounds, while providing a stable foam with a multiplicity of 9-25.

Известен также пенообразователь (а.с. СССР 1680676, МПК С 04 В 38/10, опубл. 30.09.1991 г.), который в качестве анионоактивного ПАВ содержит канифольное мыло в количестве 0,8 - 1,0 мас.%, органический стабилизатор пены - карбамидную смолу в количестве 1,9-2,1 мас.% и неорганический стабилизатор - цемент ПЦ400 в количестве 10-15 мас.%. При общем содержании сухого остатка пенообразователя 2,7-3,1 мас. % данный состав обеспечивает получение пены кратностью 6-9. A foaming agent is also known (USSR AS 1680676, IPC С 04 В 38/10, publ. 09/30/1991), which contains rosin soap in the amount of 0.8 - 1.0 wt.%, Organic the foam stabilizer is a urea resin in an amount of 1.9-2.1 wt.% and the inorganic stabilizer is a PC400 cement in an amount of 10-15 wt.%. With a total dry solids content of the blowing agent of 2.7-3.1 wt. % this composition provides foam multiplicity of 6-9.

Наиболее близким к предложенному является пенообразователь (а.с. СССР 1308601, МПК С 04 В 38/10, опубл. 07.05.1987 г.), который в качестве анионоактивного поверхностно-активного вещества (ПАВ) содержит сульфанол в количестве 3,0-8,0 мас.% и стабилизатор пены - натриевую соль продуктов гидролиза нерастворимых белков 1,5-3,0 мас.% (олигопептиды) и воду, при общем содержании сухого остатка пенообразователя 4,5-11,0 мас.%. При этом устойчивость пены составляет 30-45 мл. Closest to the proposed one is a foaming agent (USSR AS 1308601, IPC С 04 В 38/10, publ. 05/07/1987), which contains sulfanol in the amount of 3.0- as anionic surfactant (surfactant) 8.0 wt.% And foam stabilizer - sodium salt of the products of hydrolysis of insoluble proteins 1.5-3.0 wt.% (Oligopeptides) and water, with a total dry matter content of the foaming agent of 4.5-11.0 wt.%. The stability of the foam is 30-45 ml.

Известные стабилизаторы не обеспечивают высокую кратность и устойчивость пены даже при значительном содержании сухого остатка пенообразующей системы (пенообразователь плюс стабилизатор пены). Known stabilizers do not provide high multiplicity and stability of the foam, even with a significant dry matter content of the foaming system (foaming agent plus foam stabilizer).

Задача изобретения - повышение качества водных пен при низком содержании сухого остатка пенообразователя и стабилизатора. Поставленная задача достигается пенообразователем на основе анионоактивных поверхностно-активных веществ ПАВ, содержащим в качестве стабилизатора олигопептиды, полученные гидролизом белков животного происхождения, и воду, который в отличие от прототипа дополнительно содержит в качестве стабилизатора водорастворимую карбамидную смолу при следующем содержании компонентов, мас.%:
Анионоактивные ПАВ - 0,06-0,8
Карбамидная смола - 0,1-0,8
Олигопептиды - 0,05-0,15
Вода - Остальное
В предложенном изобретении достигается повышение кратности и устойчивости водной пены за счет использования в качестве стабилизатора смеси водорастворимых карбамидной смолы и олигопептидов, обеспечивающих резкое замедление скорости истечения жидкости из пленок и соответственно оседания пены.The objective of the invention is to improve the quality of aqueous foams with a low dry matter content of the foaming agent and stabilizer. The task is achieved by a foaming agent based on anionic surfactants surfactants containing, as a stabilizer, oligopeptides obtained by hydrolysis of animal proteins and water, which, unlike the prototype, additionally contains a water-soluble urea resin as a stabilizer with the following components, wt.%:
Anionic surfactants - 0.06-0.8
Urea resin - 0.1-0.8
Oligopeptides - 0.05-0.15
Water - Else
In the proposed invention, an increase in the multiplicity and stability of water foam is achieved due to the use of a mixture of water-soluble urea resin and oligopeptides as a stabilizer, which provide a sharp slowdown in the rate of liquid outflow from the films and, accordingly, the sedimentation of the foam.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

3,2 г 25%-ного водного раствора алкиларилсульфоната (ПАВ) растворяют в 93,2 мл воды при температуре 20-25^oС. В раствор вводят 2,4 г 33%-ного водного раствора карбомидной смолы и 1,2 г 12,5%-ного раствора олигопептидов (продуктов гидролиза белка животного происхождения). Пену готовят с использованием обычной лабораторной пеномешалки. Время перемешивания 10 мин. По известным методикам определяют качество пены: кратность и устойчивость.3.2 g of a 25% aqueous solution of alkylarylsulfonate (surfactant) are dissolved in 93.2 ml of water at a temperature of 20-25 ^o C. 2.4 g of a 33% aqueous solution of carbide resin and 1.2 g of 12 are introduced into the solution , 5% solution of oligopeptides (products of hydrolysis of protein of animal origin). Foam is prepared using a conventional laboratory foam mixer. Mixing time 10 min. By known methods determine the quality of the foam: the multiplicity and stability.

Примеры составов пенообразователей приведены в таблицах 1-3 (составы 1, 5, 6, 10, 11, 15 представляют запредельные значения концентраций компонентов, составы 2, 3, 4, 7, 8, 9, 12, 13, 14 - предлагаемые концентрации). В приведенных таблицах представлены данные по кратности и устойчивости пены, определяющие ее качество. Examples of foaming agent compositions are given in tables 1-3 (compositions 1, 5, 6, 10, 11, 15 represent transcendental concentrations of the components, compositions 2, 3, 4, 7, 8, 9, 12, 13, 14 are suggested concentrations) . The tables below provide data on the multiplicity and stability of the foam, determining its quality.

Из представленных данных следует, что стабилизирующая добавка, состоящая из водорастворимых карбамидной смолы и олигопептидов, позволяет существенным образом увеличить кратность и устойчивость водных пен, получаемых с использованием анионоактивных ПАВ. Содержание компонентов стабилизирующей композиции ниже нижнего предела дает недостаточный эффект повышения качества пен, а повышенная концентрация не приводит к значительному улучшению против достигнутого, снижая одновременно экономическую эффективность стабилизатора. Получаемые высокократные и высокоустойчивые пены позволят упростить технологию производства изделий с их участием. From the presented data it follows that the stabilizing additive, consisting of water-soluble urea resin and oligopeptides, can significantly increase the multiplicity and stability of aqueous foams obtained using anionic surfactants. The content of the components of the stabilizing composition below the lower limit gives an insufficient effect of increasing the quality of the foams, and the increased concentration does not lead to a significant improvement against the achieved, while reducing the economic efficiency of the stabilizer. The resulting high and highly resistant foams will simplify the production technology of products with their participation.

Claims

A foaming agent based on anionic surfactants surfactants containing oligopeptides obtained as a stabilizer by hydrolysis of animal proteins and water, characterized in that it further comprises a water-soluble urea resin as stabilizer in the following components, wt. %:
Anionic surfactants - 0.06-0.8
Urea resin - 0.1-0.8
Oligopeptides - 0.05-0.15
Water - Else