CN107043226A - 一种以co2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂及其制备方法 - Google Patents

一种以co2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂及其制备方法 Download PDF

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李天�
陈瑞
刘川
王和祥
王艳茹
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Abstract

一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂，由以下质量份数的成份组成：聚乙烯醇1～5份、聚丙烯酰胺2～8份、十二醇1～3份、硬脂酸钙1～2份、碱金属和碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐4～8份、盐酸25～30份、水40～60份。本发明发泡剂发泡能力强、泌水率低、泡沫尺寸均匀且细小，稳定性好，产生气泡的导热系数小，所产生的泡沫易与水泥基材料混合均匀，能满足发泡混凝土各项性能要求。

Description

一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑节能材料领域，具体的说，涉及一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂。
背景技术
泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料，具有质轻、保温、隔音、防火等优点。发泡剂是决定泡沫混凝土质量的关键因素，直接影响泡沫混凝土的容重、强度、导热系数，尤其是导热系数。
目前，现有的泡沫混泥土发泡剂产生的气体基本上是空气、氧气和氢气，它们在0℃时的导热系数分别为0.0242W/(m·k)，0.0248W/(m·k)和0.176w/(m·k)。而CO2在0℃的导热系数为0.0143W/(m·k)，要小于它们的导热系数，这对于生产泡沫混凝土是有利的，并且CO2与硅酸盐水泥组分反应起到CO2养护作用，与水泥水化产物氢氧化钙反应起碳化作用，二者对强度有增强作用，同时反应要消耗CO2，产生部分真空，对提高热工性能亦有贡献，但是现有的专利和文献都是利用超临界CO2气体对有机物进行发泡，发泡条件极为严苛，鲜有文献和专利介绍一种以CO2为发泡气体的泡沫混泥土发泡剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土。
本发明目的是这样实现的：
一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂，由以下质量份数的成份组成：聚乙烯醇1～5份、聚丙烯酰胺2～8份、十二醇1～3份、硬脂酸钙1～2份、碱金属和碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐4～8份、盐酸25～30份、水40～60份。
上述一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂，其特征在于：所述聚乙烯醇的醇解度一般采用87％～90％。
上述聚丙烯酰胺分子量大于3百万。
上述盐酸为工业品，质量浓度为36～38％，稀释倍数为4倍。
一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂的制备方法，其特征在于：按照质量份数在容器中加入水、碱金属和碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐和聚丙烯酰胺搅拌1-3分钟，再加入聚乙烯醇搅拌，搅拌1-3分钟，再加入十二醇和硬脂酸钙搅拌1-2分钟，边加入盐酸边搅拌制得。本发明发泡剂先通过化学发泡的方式进行起泡，后利用有机物对泡沫的稳泡作用使其能长时间稳定存在于空气当中。这种发泡方式介于化学发泡和物理发泡之间，属于半物理发泡，发泡条件极为简单，并且这种发泡剂能满足发泡混凝土各项性能要求。
发泡剂产生的气体为CO2，CO2的导热系数要低于氢气、氧气和空气的，这就使得制备的泡沫混凝土导热系数较低；(2)气泡中的CO2与硅酸盐水泥组分反应起到CO2养护作用，与水泥水化产物氢氧化钙反应起碳化作用，二者对强度有增强作用，同时反应要消耗CO2，产生部分真空，对提高热工性能有贡献；
(3)该发泡剂的发泡工艺简单，属于半物理发泡。有益效果：本发明发泡剂发泡能力强、泌水率低、泡沫尺寸均匀且细小，
稳定性好，产生气泡的导热系数小，所产生的泡沫易与水泥基材料混合均匀，能满足发泡混凝土各项性能要求。
具体实施方式
实施例1
泡沫混凝土发泡剂，各组成的质量份数为：聚乙烯醇3份、聚丙烯酰胺5份、十二醇2份、硬脂酸钙1.5份、碳酸氢钠6份、盐酸28.5份、水52份。
该发泡剂的制备流程包括以下步骤：
(1)在容器中加入水和碳酸氢钠；
(2)在所述容器中加入聚丙烯酰胺，搅拌2分钟；
(3)在所述容器中加入聚乙烯醇，搅拌1.5分钟；
(4)在所述容器中加入十二醇和硬脂酸钙，搅拌1分钟；
(5)在所述容器中加入边搅拌边加入盐酸，搅拌6秒制得。
表1
发泡倍数 1小时泌水率(％) 1小时沉降距(mm)
27.9 10.2 11
实施例2
泡沫混凝土发泡剂，各组成的质量份数为：聚乙烯醇1份、聚丙烯酰胺2份、十二醇1份、硬脂酸钙1份、碳酸钠4份、盐酸25份、水40份。
该发泡剂的制备流程包括以下步骤：
(1)在容器中加入水和碳酸钠；
(2)在所述容器中加入聚丙烯酰胺，搅拌3分钟；
(3)在所述容器中加入聚乙烯醇，搅拌1.5分钟；
(4)在所述容器中加入十二醇和硬脂酸钙，搅拌3分钟；
(5)在所述容器中加入边搅拌边加入盐酸，搅拌6秒制得。
表2
发泡倍数 1小时泌水率(％) 1小时沉降距(mm)
17.0 19.2 18
实施例3
泡沫混凝土发泡剂，各组成的质量份数为：聚乙烯醇5份、聚丙烯酰胺8份、十二醇3份、硬脂酸钙2份、碳酸氢钾8份、盐酸30份、水60份。
该发泡剂的制备流程包括以下步骤：
(1)在容器中加入水和碳酸氢钾；
(2)在所述容器中加入聚丙烯酰胺，搅拌1分钟；
(3)在所述容器中加入聚乙烯醇，搅拌1分钟；
(4)在所述容器中加入十二醇和硬脂酸钙，搅拌1分钟；
(5)在所述容器中加入边搅拌边加入盐酸，搅拌5秒制得。
表3
发泡倍数 1小时泌水率(％) 1小时沉降距(mm)
27.1 4.2 6
实施例4
泡沫混凝土发泡剂，各组成的质量份数为：聚乙烯醇3份、聚丙烯酰胺6份、十二醇2份、硬脂酸钙1.5份、碳酸氢钙7.5份、盐酸27份、水60份。
该发泡剂的制备流程包括以下步骤：
(1)在容器中加入水和碳酸氢钙；
(2)在所述容器中加入聚丙烯酰胺，搅拌1分钟；
(3)在所述容器中加入聚乙烯醇，搅拌1分钟；
(4)在所述容器中加入十二醇和硬脂酸钙，搅拌1分钟；
(5)在所述容器中加入边搅拌边加入盐酸，搅拌5秒制得。
表4
发泡倍数 1小时泌水率(％) 1小时沉降距(mm)
22 9.8 9
以上所述，仅是本发明的几个实施例而已，并非对本发明的原理和框架作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂，由以下质量份数的成份组成：聚乙烯醇1～5份、聚丙烯酰胺2～8份、十二醇1～3份、硬脂酸钙1～2份、碱金属和碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐4～8份、盐酸25～30份、水40～60份。
2.根据权利要求1所述一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂，其特征在于：所述聚乙烯醇的醇解度一般采用87％～90％。
3.根据权利要求1所述一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺分子量大于3百万。
4.根据权利要求1所述一种以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂，其特征在于：所述盐酸为工业品，质量浓度为36～38％，稀释倍数为4倍。
5.一种如权利要求1-4所述以CO2为发泡气体的泡沫混凝土发泡剂的制备方法，其特征在于：按照质量份数在容器中加入水、碱金属和碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐和聚丙烯酰胺搅拌1-3分钟，再加入聚乙烯醇搅拌，搅拌1-3分钟，再加入十二醇和硬脂酸钙搅拌1-2分钟，边加入盐酸边搅拌制得。
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