CN103265207B - 粉煤灰阻燃发泡剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉煤灰阻燃发泡剂，其技术方案的要点是，粉煤灰阻燃发泡剂由干燥后的粉煤灰、高粘凹凸棒石粘土粉、碳酸氢钠、烷基苯磺酸钠、聚丙烯酸钠、焦磷酸钠、聚磷酸铵和硼酸锌组成。将粉煤灰阻燃发泡剂配料进行搅拌、磨粉和包装为粉煤灰阻燃发泡剂的成品。将粉煤灰阻燃发泡剂加水高速搅拌后，快速释放出大量的气体，形成多孔状的泡沫泥浆，泡沫泥浆通过高压水枪喷射，直接用于灭火，泡沫泥浆稳定覆盖在可燃材料的表层形成一种泡沫泥浆膜，泡沫泥浆膜可以迅速隔绝可燃材料与空气的接触，阻止可燃材料继续燃烧，达到阻燃和灭火的目的；粉煤灰阻燃发泡剂适用于生产阻燃灭火、轻质板材、轻质墙体和消音降噪产品。
Description
技术领域
本发明涉及发泡剂，具体涉及一种粉煤灰阻燃发泡剂。
背景技术
城市噪声严重影响着城市居民的正常生活和人身健康，城市噪声主要是指交通噪声、工厂噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声，其噪声的影响范围和影响程度日益严重，对市民的生活环境影响极大，成为引人注目的城市环境污染问题之一。
控制噪声通常采取阻尼、隔声、吸声、***、个人防护和建筑布局等措施，尽量减弱或降低声源的振动，将传播中的声能吸收掉，设置障碍使声音全部或部分反射出去，减弱噪声的作用，以达到控制噪声的目的。
通常采用消音材料生产一些消音板、隔音墻、吸音网和消音器等产品来控制噪声污染，也有一些材料是通过发泡处理后，以提高上述产品的性能。
发泡剂的种类较多，为控制噪声污染做出了较大的贡献，但是上述产品只能用于控制噪声污染，并没有阻燃的作用和净化空气的功能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种粉煤灰阻燃发泡剂。
粉煤灰阻燃发泡剂由干燥后的粉煤灰、高粘凹凸棒石粘土粉、碳酸氢钠、烷基苯磺酸钠、聚丙烯酸钠、焦磷酸钠、聚磷酸铵和硼酸锌组成。
粉煤灰阻燃发泡剂的生产方法：将粉煤灰阻燃发泡剂配料输入搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后输入磨机中进行磨粉，包装为粉煤灰阻燃发泡剂的成品。
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。
粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50%—80%，有很强的吸水性。
粉煤灰经过干燥处理后有利于提高粉煤灰的比表面积和吸附活性。
凹凸棒石又名坡缕石或坡缕缟石，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，故晶体中含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附能力，并具有一定的可塑性及粘结力。
所述高粘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。
高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米。
碳酸氢钠白色粉末或单斜晶结晶性粉末，无臭、味咸和易溶于水，其水溶液在20℃时开始分解出二氧化碳和碳酸钠。
烷基苯磺酸钠白色或淡黄色粉末，溶于水，易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的阴离子表面活性剂。
聚丙烯酸钠是一种新型功能高分子材料，为白色或浅黄色粉末，溶解于冷水，对温度变化稳定，是一种具有多种特殊性能的表面活性剂，在本发明中有利于提高粉煤灰阻燃发泡剂的增稠、发泡、稳定、乳化、分散、粘合、成膜和保水的效果。
焦磷酸钠是一种无色透明结晶或白色结晶粉末，易溶于水，在本发明中用作分散剂和乳化剂。
聚磷酸铵为白色结晶或无定形微细粉末，无毒无味，不产生腐蚀气体，热稳定性和化学稳定性高，相对密度小，分散性好，应用过程中具有不挥发性，不产生腐蚀性气体，效果持久，安全性能好等优点，是一种性能优良的非卤阻燃剂，聚磷酸铵还具有膨胀阻燃功能，更有利于消烟、降烟和抗滴落。
硼酸锌白色或淡黄色粉末，不溶于水，热稳定性好，易分散，毒性低，可以有效提高阻燃性能，减少燃烧时烟雾的产生。
本发明通过下述技术方案予以实现：
1、粉煤灰阻燃发泡剂配料按重量百分比由下列组分组成：干燥后的粉煤灰25～75％、高粘凹凸棒石粘土粉5～20％、碳酸氢钠1～35％、烷基苯磺酸钠1～25％、聚丙烯酸钠0.01～5％、焦磷酸钠0.01～5％、聚磷酸铵0.01～5％和硼酸锌0.01～5％。
所述粉煤灰阻燃发泡剂的生产方法：将粉煤灰阻燃发泡剂配料输入搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后输入磨机中进行磨粉，颗粒细度≤0.074毫米，包装为粉煤灰阻燃发泡剂的成品。
所述干燥后的粉煤灰生产方法是：将粉煤灰输送到回转式烘干炉内进行干燥，干燥时间为1～3小时，干燥温度控制在40～110℃，干燥后的粉煤灰含水量≤15％，经过干燥改性处理的粉煤灰为干燥后的粉煤灰。
所述高粘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，其特征在于,从矿区开采的凹凸棒石粘土，需要经过30～120天的自然风化；改性处理方法是：以重量百分比计算，取自然风化后的凹凸棒石粘土94～98％，均匀加入2～6％碳酸钠，共同输入浸泡池中，加入清水进行浸泡陈化，浸泡时间为72～120小时；取浸泡后的凹凸棒石粘土，输入搅拌机中进行搅拌，并将搅拌后的凹凸棒石粘土，经挤压机挤成薄片，其厚度控制在0.5～2毫米，将凹凸棒石粘土薄片，进行晾晒，晾晒后的凹凸棒石粘土薄片，其含水量≤15％；配料以重量百分比计算：晾晒后的凹凸棒石粘土94～98％、高吸水树脂0.5～5％和纤维素0.5～3％，将上述配料进行搅拌，搅拌均匀后输入磨机中进行磨粉，颗粒细度≤0.074毫米。
上述生产工艺是采用由本发明人于2005年6月20日申请的“提高凹凸棒石粘土粘度的加工工艺”，中国专利授权公告号为：CN 1317067C，授权公告日：2007年5月23日。
所述含水量为重量百分比。
将粉煤灰阻燃发泡剂加水高速搅拌后，快速释放出大量的气体，形成多孔状的泡沫泥浆，泡沫泥浆通过高压水枪喷射，直接用于灭火，泡沫泥浆稳定覆盖在可燃材料的表层形成一种泡沫泥浆膜，泡沫泥浆膜可以迅速隔绝可燃材料与空气的接触，阻止可燃材料继续燃烧，达到阻燃和灭火的目的。
也可以将粉煤灰阻燃发泡剂加入介质内，经过搅拌均匀后与水混合，能够降低液体表面张力并释放出大量的气体，在介质内产生大量均匀而稳定的泡沫，用于浇注多种泡沫材料，浇注过程中不会出现分层，脱模时间较短，气体含有一定量的氧气，有利于保护施工现场的空气环境。
粉煤灰阻燃发泡剂适用的介质有各种水泥、粉煤灰和非金属矿组合物等物料。
单纯使用烷基苯磺酸钠时，生成泡沫较快，但破裂消失的也快，造成泡沫的稳定性较差，本发明中粉煤灰和其它的配料与烷基苯磺酸钠配伍后组成了一种复合型发泡剂，具有发泡能力强、发泡倍数高、单位体积产泡量大、泡沫外膜韧性好不易破碎，泡沫稳定性好、可长时间不消泡、泡沫细腻、在介质内生成的孔洞大小均匀、泌水量低和使用介质的相容性好等优点。
使用粉煤灰阻燃发泡剂生产的产品，不但能有效的阻燃灭火，还有控制噪声污染、保温和净化空气的功能，这些产品用于高速公路、高架桥、城市轻轨、地铁、工厂、仓库、公共场所等设施中。
粉煤灰阻燃发泡剂适用于生产阻燃灭火、轻质板材、轻质墙体和消音降噪产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
1、粉煤灰阻燃发泡剂配料按重量百分比由下列组分组成：干燥后的粉煤灰50％、高粘凹凸棒石粘土粉8％、碳酸氢钠28％、烷基苯磺酸钠12％、聚丙烯酸钠0.8％、焦磷酸钠0.5％、聚磷酸铵0.4％和硼酸锌0.3％。
所述粉煤灰阻燃发泡剂的生产方法：将粉煤灰阻燃发泡剂配料输入搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后输入磨机中进行磨粉，颗粒细度≤0.044毫米，包装为粉煤灰阻燃发泡剂的成品。
所述干燥后的粉煤灰生产方法是：将粉煤灰输送到回转式烘干炉内进行干燥，干燥时间为2小时，干燥温度控制在60～90℃，干燥后的粉煤灰含水量≤12％。
Claims (1)
1.一种粉煤灰阻燃发泡剂，其特征在于，粉煤灰阻燃发泡剂配料按重量百分比由下列组分组成：干燥后的粉煤灰25～75％、高粘凹凸棒石粘土粉5～20％、碳酸氢钠1～35％、烷基苯磺酸钠1～25％、聚丙烯酸钠0.01～5％、焦磷酸钠0.01～5％、聚磷酸铵0.01～5％和硼酸锌0.01～5％；
所述粉煤灰阻燃发泡剂的生产方法：将粉煤灰阻燃发泡剂配料输入搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后输入磨机中进行磨粉，颗粒细度≤0.074毫米，包装为粉煤灰阻燃发泡剂的成品；
所述干燥后的粉煤灰生产方法是：将粉煤灰输送到回转式烘干炉内进行干燥，干燥时间为1～3小时，干燥温度控制在40～110℃，干燥后的粉煤灰含水量≤15％，经过干燥改性处理的粉煤灰为干燥后的粉煤灰；
所述高粘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，其特征在于，从矿区开采的凹凸棒石粘土，需要经过30～120天的自然风化；改性处理方法是：以重量百分比计算，取自然风化后的凹凸棒石粘土94～98％，均匀加入2～6％碳酸钠，共同输入浸泡池中，加入清水进行浸泡陈化，浸泡时间为72～120小时；取浸泡后的凹凸棒石粘土，输入搅拌机中进行搅拌，并将搅拌后的凹凸棒石粘土，经挤压机挤成薄片，其厚度控制在0.5～2毫米，将凹凸棒石粘土薄片，进行晾晒，晾晒后的凹凸棒石粘土薄片，其含水量≤15％；配料以重量百分比计算：晾晒后的凹凸棒石粘土94～98％、高吸水树脂0.5～5％和纤维素0.5～3％，将上述配料进行搅拌，搅拌均匀后输入磨机中进行磨粉，颗粒细度≤0.074毫米；
所述高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉。
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