CN107721238B - 植物蛋白发泡剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到发泡剂，具体涉及到一种植物蛋白发泡剂及其制备方法。植物蛋白发泡剂的制备原料，按重量份计，至少包括：植物蛋白：1～20重量份，稳定剂：0.1～1重量份，分散剂：0.1～1重量份，水：78～98.8重量份；所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白或茶皂素植物蛋白中的任一种或多种的混合；所述分散剂为阴离子型表面活性剂；所述稳定剂为***树胶、纤维素、改性纤维素中的任一种或多种的混合。
Description
技术领域
本发明涉及到发泡剂，具体涉及到一种植物蛋白发泡剂及其制备方法。
背景技术
无论是我们的日常生活还是工业生产中，都会用到大量的各式各样的泡沫制品，使用这些泡沫制品可以达到隔热、隔音、轻质化、增加弹力、减震等目的。这些泡沫制品性能一定程度上得益于发泡剂的选择。发泡剂不仅能降低液体的表面张力，同时，又具有比较好的成泡性能。它在一定条件下能在流体内部如水泥浆体、沥青、石膏浆体等形成封闭的泡孔，进而改善其性能。在建筑方面，我国的建筑能耗一直居高不下，建筑节能越来越受重视，有机保温材料由于耐久性较差、强度降低、易燃、容易产生毒烟造成人员伤亡，因而其在建筑方面的使用受到限制；使用发泡剂制成的泡沫混凝土具有吸声吸能、保温隔热、耐火抗震、易于浇灌成型、与墙体粘接性的优点，其在建筑方面的应用越来越广泛。
相对于第一代的松香类发泡剂和第二代的合成类发泡剂，蛋白质类发泡剂由于来源广泛、易降解，对环境无污染在泡沫混凝土的制备中应用较为广泛。蛋白质类发泡剂又包括植物蛋白和动物蛋白发泡剂，其中动物蛋白发泡剂是一般以动物角质蛋白为原材料，通过一系列化学反应制得，不仅原材料资源有限，且生产制造过程复杂，会造成二次污染。植物蛋白发泡剂则具有原料来源广泛、价格低廉、环境友好等优点，但是现有的植物蛋白发泡剂起泡效果差，发泡倍数低，单个气泡体积大，并且泡沫稳定差，气泡开孔率高，泡沫之间的连通率高。使用现有的植物蛋白发泡剂得到的泡沫混凝土中存在大量开孔气泡，孔隙之间连通，因此吸水率大，抗渗透性差，进而导致泡沫混凝土耐久性差，严重限制了泡沫混凝土的使用范围。目前主要通过添加憎水剂和防水剂来改善泡沫混凝土的吸水性和抗渗性，但是添加剂与发泡剂之间的相容性一般较差，极易对泡沫的稳定性和泡沫混凝土的强度造成不良影响。
本发明中提供了一种植物蛋白发泡剂，具有发泡倍数高，气泡稳定性好等优点，并且使用本发明的植物蛋白发泡剂制得的泡沫混凝土吸水率低、抗渗性好，能用于抗渗水工程中，扩大了植物蛋白发泡剂的使用范围。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种植物蛋白发泡剂，所述植物蛋白发泡剂的制备原料，按重量份计，至少包括：
植物蛋白：1～20重量份，
稳定剂：0.1～1重量份，
分散剂：0.1～1重量份，
水：78～98.8重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白或茶皂素植物蛋白中的任一种或多种的混合；所述分散剂为阴离子型表面活性剂；所述稳定剂为***树胶、纤维素、改性纤维素中的任一种或多种的混合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的重量比为3：1～1：3。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的稳定剂为***树胶、纤维素、改性纤维素的混合物，***树胶、纤维素、改性纤维素的重量比为2～8：1～4：1～4。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的改性纤维素为疏水取代基接枝纤维素。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的改性纤维素的疏水取代基的取代度为1～3。
作为本发明一种优选的技术方案，所述改性纤维素的制备方法至少包括以下步骤：
a.按COCl/OH的摩尔比为0.1～5取长链烷基酰氯和纤维素，选长链脂肪烃为溶剂，溶剂的质量为纤维素的5～100倍，将上述原料放入容器中；
b.控制体系反应温度为50～200℃，反应时间为3～24h；
c.反应结束后，冷却，将上层溶液倒入回收瓶，将底部沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为30～120℃，干燥时间为3～15h，即制得改性纤维素；
所述长链烷基酰氯为具有10～18个碳原子的支链或直链烷基酰氯；所述长链脂肪烃为具有6～20个碳原子的直链或支链脂肪烃。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的纤维素为天然纤维素或纤维素醚中的任一种或多种的混合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的纤维素为水溶性的纤维素醚。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的纤维素醚选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丁基纤维素中的任一种或多种的混合。
本发明的第二个方面提供了一种制备植物蛋白发泡剂的方法，至少包括以下步骤：
a.取78～98.8重量份水，加热到10～100℃；
b.加入1～20重量份植物蛋白，搅拌5～30min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.1～1重量份稳定剂和0.1～1重量份分散剂，搅拌15～60min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
本发明的植物蛋白发泡剂中的植物蛋白通过疏水作用与改性的疏水纤维素发生相互作用，使混合体系的起泡、稳泡能力都有明显提高。本发明发出的气泡泡径均一，气泡泡壁较厚、气泡柔韧性好，气泡之间连通率低，气泡稳定时间长、气泡含水量低、与混凝土基材相容性好。植物蛋白发泡剂中改性的疏水纤维的存在可以增强泡沫混凝土的疏水性。使用该发泡剂制得的泡沫混凝土产品性能优良，强度高，吸水率低，抗渗透性好。
本发明的植物蛋白发泡剂主要使用天然植物分子为原料，环境友好。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种植物蛋白发泡剂，按重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：1～20重量份，
稳定剂：0.1～1重量份，
分散剂：0.1～1重量份，
水：78～98.8重量份；
所述植物蛋白选自皂角苷植物蛋白或茶皂素植物蛋白中的任一种或多种的混合；所述分散剂为阴离子型表面活性剂；所述稳定剂为***树胶、纤维素、改性纤维素中的任一种或多种的混合。
在一种最优选的实施方式中，所述植物蛋白发泡剂，按重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：5重量份，
稳定剂：0.4重量份，
分散剂：0.6重量份，
水：94重量份；
所述植物蛋白选自皂角苷植物蛋白或茶皂素植物蛋白中的任一种或多种的混合；所述分散剂为阴离子型表面活性剂；所述稳定剂选自***树胶、纤维素、改性纤维素中的任一种或多种的混合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的重量比为3：1～1：3。
作为本发明一种优选的技术方案，皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的重量比为2：1～1：2。
在一种最优选的实施方式中，所述的皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的重量比为2：1。
皂角苷植物蛋白
术语“皂角苷植物蛋白”指的是一种从多年生乔本科树木皂角树的果实中获得的味辛辣刺鼻的提取物，它的主要成份是三萜皂苷，属于非离子型表面活性物。它具有很好的发泡性能。三萜皂苷由单糖、苷基和苷元基组成。苷元基由两个相连的苷元组成，一般情况下一个苷元可以联结3个或3个以上的单糖，形成一个较大的五环三萜空间结构。单糖基中的单糖有很多羟基能与水分子形成氢键，因而具有很强的亲水性，而苷元基中的苷元为憎水基。当三萜皂苷溶于水后，大分子被吸附在气液界面上，形成两种基团的定向排列，从而降低了气液界面的张力，使新界面的产生变得容易。若使用机械方法搅动溶液，就会产生气泡，且由于三萜皂苷分子结构较大，形成的分子膜较厚，气泡壁的弹性和强度较高，气泡能保持相对的稳定。
茶皂素植物蛋白
术语“茶皂素植物蛋白”指的是一种从山茶科茶属植物果实中获得的提取物，它是一种性能优良的天然的非离子型表面活性物，主要成分是皂甙。茶皂素植物蛋白的纯品为无色细微柱状晶，熔点224℃；皂甙含量在40％以上的产品，为棕红色油状透明液体，ph＝7～8。水溶液中的茶皂素植物蛋白有很强的起泡力，即使在浓度相当低的情况下，仍有一定的泡沫高度。经提纯的茶皂素植物蛋白味苦，辛辣，有一定的溶血性和鱼毒性，在冷水中难溶，在碱性溶液中易溶。它对水硬度极不敏感，其泡沫力不受水的硬度的影响。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的稳定剂为***树胶、纤维素、改性纤维素的混合物，***树胶、纤维素、改性纤维素的重量比为2～8：1～4：1～4。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的***树胶、纤维素、改性纤维素的重量比为2～6：2～4：2～4。
在一种最优选的实施方式中，所述的***树胶、纤维素、改性纤维的重量比为3：3：4。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的改性纤维素为疏水取代基接枝纤维素。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的改性纤维素的疏水取代基的取代度为1～3。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的改性纤维素的疏水取代基的取代度为1～2。
术语“取代度”指的是大分子纤维素中每个脱水葡萄糖单元上羟基被醚化基团取代的数目的平均值，取代度的范围是0～3。
术语“接枝”是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应，所形成的产物称作接枝共聚物。在本发明中接枝指的是纤维素大分子链中的羟基与携带疏水基团的酰卤化物、卤化物、环氧化物、酸酐或异氰酸的取代反应。
本申请中，所述的疏水基团并没有特别的限制可以列举的有：烃基(链烷烃基，环烷烃基，芳香烃基)，酯基，硝基，卤原子等。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的改性纤维素的制备方法至少包括以下步骤：
a.按COCl/OH的摩尔比为0.1～5取长链烷基酰氯和纤维素，选长链脂肪烃为溶剂，溶剂的质量为纤维素的5～100倍，将上述原料放入容器中；
b.控制体系反应温度为50～200℃，反应时间为3～24h；
c.反应结束后，冷却将上层溶液倒入回收瓶，将底部沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为30～120℃，干燥时间为3～15h，即制得改性纤维素；
所述长链烷基酰氯为具有10～18个碳原子的支链或直链烷基酰氯；所述长链脂肪烃为具有6～20个碳原子的直链或支链脂肪烃。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的改性纤维素的制备方法至少包括以下步骤：
a.按COCl/OH的摩尔比为0.5～3取长链烷基酰氯和纤维素，选长链脂肪烃为溶剂，溶剂的质量为纤维素的10～50倍，将上述原料放入容器中；
b.控制体系反应温度为40～120℃，反应时间为3～12h；
c.反应结束后，冷却将上层溶液倒入回收瓶，将底部沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为30～100℃，干燥时间为3～10h，即制得改性纤维素；
所述长链烷基酰氯为具有10～18个碳原子的支链或直链烷基酰氯；所述长链脂肪烃为具有6～20个碳原子的直链或支链脂肪烃。
作为本发明一种优选的技术方案，所述改性纤维素的制备方法至少包括以下步骤：
a.按COCl/OH的摩尔比为2：1取长链烷基酰氯和纤维素，选长链脂肪烃为溶剂，溶剂的质量为纤维素的25倍，将上述原料放入容器中；
b.控制体系反应温度为65℃，反应时间为5h；
c.反应结束后，冷却将上层溶液倒入回收瓶，将底部沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为5h，即制得改性纤维素；
所述长链烷基酰氯为具有10～18个碳原子的支链或直链烷基酰氯；所述长链脂肪烃为具有6～20个碳原子的直链或支链脂肪烃。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的纤维素为天然纤维素或纤维素醚中的任一种或多种的混合。
本申请中，所述的天然纤维素并没有特别的限制可以列举的有：芦苇纤维、玉米纤维、高粱纤维、稻草纤维、麦草纤维、竹纤维、黄麻纤维、红麻纤维、亚麻纤维、剑麻纤维、***纤维、椰壳纤维、苎麻纤维、马尼拉麻纤维、甘蔗渣纤维、猕猴桃纤维、亚麻纤维、黄麻纤维、红麻纤维、棕榈纤维等。
纤维素醚
术语“纤维素醚”指的是以天然纤维素为原料，经碱化、醚化、纯化及干燥得到的一类多种衍生物总称。纤维素大分子中每个葡萄糖基环含有三个羟基，第六碳原子上的伯羟基、第二、三个碳原子上的仲羟基，羟基中的氢被烃基取代而生成纤维素醚类衍生物。纤维素分子中存在大量链内、链间氢键，性质非常稳定。它的溶解性非常差，几乎不溶于水和所有的有机溶剂。但是经过醚化反应引入醚基团，破坏了纤维素分子内、分子间氢键，改善了其亲水性，使其在水介质中的溶解性能和分散性大大提高。
本申请中，所述的纤维素醚并没有特别的限制可以列举的有甲基纤维素、乙基纤维素、丁基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、二羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、氰乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、苄基纤维素、苄基氰乙基纤维素和苯基纤维素等。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的纤维素为水溶性纤维素醚。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的纤维素醚选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基纤维素、二羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羟丁基纤维素中的一种或多种的混合。
本申请中，所述长链烷基酰氯为具有10～18个碳原子的支链或直链烷基酰氯，并没有其他的限制，可以列举的有葵酰氯、十一烷酰氯、十二酰氯、肉豆蔻酰氯、十五烷酰氯、棕榈酰氯、十八烷酰氯等。
本申请中，所述长链脂肪烃为具有5～20个碳原子的直链或支链脂肪烃，并没有特别的限制，可以列举的有正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷、正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十八烷、正十九烷、正二十烷、异辛烷、异壬烷、异癸烷等。
阴离子表面活性剂：
术语“阴离子表面活性剂”指的是在水中电离后起表面活性作用的部分带负电荷的表面活性剂，从结构上把阴离子表面活性剂分为脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐四大类。
作为本发明一种优选的技术方案，所述阴离子表面活性剂是选自：C12-C18脂肪酸盐、C11-C18烷基苯磺酸盐、C12-C18烷基烷氧基硫酸盐、α-烯基磺酸钠、C14-C18脂肪酸甲酯磺酸盐中的任意一种或多种的混合物。
作为本发明一种优选的技术方案，所述阴离子表面活性剂选自：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇羟乙基磺酸钠、聚氧乙烯烷基丙烯基苯基醚硫酸酯盐、酰胺基聚氧乙烯醚硫酸镁、十二烷基磷酸酯钾盐、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、α-烯基磺酸钠、椰子酰甲基牛磺酸钠中的任意一种或几种的混合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
本发明的第二个方面提供了一种制备植物蛋白发泡剂的方法，至少包括以下步骤：
a.取78～98.8重量份水，加热到10～100℃；
b.加入1～20重量份植物蛋白，搅拌5～30min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.1～1重量份稳定剂和0.1～1重量份分散剂，搅拌15～60min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的一种制备植物蛋白发泡剂的方法，至少包括以下步骤：
a.取94重量份水，加热到35℃；
b.加入5重量份植物蛋白，搅拌15min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.4重量份稳定剂和0.6重量份分散剂，搅拌30min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
本发明人发现，本发明中植物蛋白发泡剂采用改性纤维素作为稳定剂，在混合体系中植物蛋白中的疏水链与改性纤维素的疏水侧链发生疏水相互作用，使体系的粘度提高、表面张力降低，进而使混合体系的起泡、稳泡能力都有明显提高。本发明发出的气泡泡壁较厚、气泡柔韧性好、气泡含水量低、气泡稳定时间长，气泡之间的连通率低；并且改性纤维的疏水链在混凝土中的分散可以进一步增强泡沫混凝土的疏水性。使用本发明的发泡剂制得的泡沫混凝土产品性能优良，强度高，吸水率低，抗渗透性好。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
实施例1：
实施例1提供了一种植物蛋白发泡剂，以重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：1重量份，
稳定剂：0.1重量份，
分散剂：0.1重量份，
水：98.8重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，其重量比为3：1；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为***树胶。
植物蛋白发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
a.取98.8重量份水，加热到35℃；
b.加入1重量份植物蛋白，搅拌15min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.1重量份稳定剂和0.1重量份分散剂，搅拌30min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
将制备的植物蛋白发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500转/min，制备泡沫。设计泡沫混凝土的容重为500kg/m3，按照发泡剂：水：水泥＝0.5：150：250混合搅拌均匀，通过模具成型，经过28天自然养护后，得到泡沫混凝土。
实施例2：
实施例2提供了一种植物蛋白发泡剂，以重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：20重量份，
稳定剂：1重量份，
分散剂：1重量份，
水：78重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，其重量比为3：1；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为***树胶。
植物蛋白发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
a.取78重量份水，加热到35℃；
b.加入20重量份植物蛋白，搅拌15min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入1重量份稳定剂和1重量份分散剂，搅拌30min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
将制备的植物蛋白发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500转/min，制备泡沫。设计泡沫混凝土的容重为500kg/m3，按照发泡剂：水：水泥＝0.5：150：250混合搅拌均匀，通过模具成型，经过28天自然养护后，得到泡沫混凝土。
实施例3：
实施例3提供了一种植物蛋白发泡剂，以重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：5重量份，
稳定剂：0.4重量份，
分散剂：0.6重量份，
水：94重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，其重量比为3：1；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为***树胶。
植物蛋白发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
a.取94重量份水，加热到35℃；
b.加入5重量份植物蛋白，搅拌15min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.4重量份稳定剂和0.6重量份分散剂，搅拌30min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
将制备的植物蛋白发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500转/min，制备泡沫。设计泡沫混凝土的容重为500kg/m3，按照发泡剂：水：水泥＝0.5：150：250混合搅拌均匀，通过模具成型，经过28天自然养护后，得到泡沫混凝土。
实施例4：
实施例4提供了一种植物蛋白发泡剂，以重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：5重量份，
稳定剂：0.4重量份，
分散剂：0.6重量份，
水：94重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，其重量比为3：1；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述的稳定剂为直接从国药集团化学试剂有限公司购买的天然纤维素，产品编号为68028362。
植物蛋白发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
a.取94重量份水，加热到35℃；
b.加入5重量份植物蛋白，搅拌15min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.4重量份稳定剂和0.6重量份分散剂，搅拌30min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
将制备的植物蛋白发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500转/min，制备泡沫。设计泡沫混凝土的容重为500kg/m3，按照发泡剂：水：水泥＝0.5：150：250混合搅拌均匀，通过模具成型，经过28天自然养护后，得到泡沫混凝土。
实施例5：
实施例5提供了一种植物蛋白发泡剂，以重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：5重量份，
稳定剂：0.4重量份，
分散剂：0.6重量份，
水：94重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，其重量比为3：1；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为水溶性的羟丙基纤维素。
植物蛋白发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
a.取94重量份水，加热到35℃；
b.加入5重量份植物蛋白，搅拌15min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.4重量份稳定剂和0.6重量份分散剂，搅拌30min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
将制备的植物蛋白发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500转/min，制备泡沫。设计泡沫混凝土的容重为500kg/m3，按照发泡剂：水：水泥＝0.5：150：250混合搅拌均匀，通过模具成型，经过28天自然养护后，得到泡沫混凝土。
实施例6：
实施例6提供了一种植物蛋白发泡剂，以重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：5重量份，
稳定剂：0.4重量份，
分散剂：0.6重量份，
水：94重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，其重量比为2：1；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为改性纤维素。
改性纤维素的制备方法，包括以下步骤：
a.按COCl/OH的摩尔比为2：1取羟丙基纤维素和十六烷基酰氯，选正庚烷为溶剂，溶剂的质量为纤维素的25倍，将上述原料放入容器中；
b.控制体系反应温度为65℃，反应时间为5h；
c.反应结束后，冷却将上层溶液倒入回收瓶，将底部沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为5h，即制得改性纤维素；
植物蛋白发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
a.取94重量份水，加热到35℃；
b.加入5重量份植物蛋白，搅拌15min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.4重量份稳定剂和0.6重量份分散剂，搅拌30min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
将制备的植物蛋白发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500转/min，制备泡沫。设计泡沫混凝土的容重为500kg/m3，按照发泡剂：水：水泥＝0.5：150：250混合搅拌均匀，通过模具成型，经过28天自然养护后，得到泡沫混凝土。
实施例7：
实施例7提供了一种植物蛋白发泡剂，以重量份计，至少包括以下组分：
植物蛋白：5重量份，
稳定剂：0.4重量份，
分散剂：0.6重量份，
水：94重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，其重量比为2：1；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为***树胶、羟丙基纤维素、改性纤维素的混合物，***树胶、羟丙基纤维素、改性纤维素的重量比为3：3：4。
改性纤维素的制备方法，包括以下步骤：
a.按COCl/OH的摩尔比为2：1取羟丙基纤维素和十六烷基酰氯，选正庚烷为溶剂，溶剂的质量为纤维素的25倍，将上述原料放入容器中；
b.控制体系反应温度为65℃，反应时间为5h；
c.反应结束后，冷却将上层溶液倒入回收瓶，将底部沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为50℃，干燥时间为5h，即制得改性纤维素；
植物蛋白发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
a.取94重量份水，加热到35℃；
b.加入5重量份植物蛋白，搅拌15min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.4重量份稳定剂和0.6重量份分散剂，搅拌30min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
将制备的植物蛋白发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500转/min，制备泡沫。设计泡沫混凝土的容重为500kg/m3，按照发泡剂：水：水泥＝0.5：150：250混合搅拌均匀，通过模具成型，经过28天自然养护后，得到泡沫混凝土。
对比例1：
对比例1和实施例7相同，不同之处在于，所添加的稳定剂为***树胶、羟丙基纤维素、改性纤维素的的重量比为1：4：5。
对比例2：
对比例2和实施例6相同，不同之处在于，所添加的稳定剂为羟丙基纤维素和十六烷基酰氯的混合物。
对比例3：
对比例3和实施例6相同，不同之处在于，所添加的稳定剂为从天津滨海新区大港方圆钻采技术服务有限公司购买的高效憎水剂甲基硅醇钠，产品批号为ND-110。
性能评价：
1.发泡剂性能测定方法
发泡剂性能测试均采用在容积为500mL的细长圆柱形透明玻璃容器中，准确加入发泡剂母液10mL，然后再添加20mL蒸馏水，轻轻摇匀，记录此时的原始发泡液体积，然后进行剧烈振荡，直至泡沫体积不再变化，使容器内发泡液充分发泡完全，记录泡沫体积即为发泡体积。计算发泡体积与原始发泡液体积之比，即发泡倍数，以此数据作为发泡剂发泡能力的标志。将发泡筒内泡沫静置于自然环境中，用在自然静置环境下泡沫体积随时间的减少情况表示泡沫的稳定性，当泡沫体积<200mL时，就认为己消泡。
2.泡沫混凝土吸水率测定方法
泡沫混凝土试块尺寸为100×100×100mm，养护室温度为20±1℃，相对湿度不低于90％，成型后带模养护48h，然后脱模养护至28天后，测定其吸水率。
将自然养护28天的试块放入20℃的水中浸泡48h后，用湿布抹去水分立即称重G1，再将试块放入电热干燥箱，65℃保持12h，升至80℃烘至衡重G2，吸水率W按下述公式1计算：
W＝(Gl一G2)/G1 公式1
表1 性能表征测试
由表1可以看出，本发明中的植物蛋白发泡剂具有发泡倍数高，稳泡性能好等优点；使用该发泡剂的泡沫混凝土的吸水率低，抗渗性好，能应用于抗渗水工程中，扩大了植物蛋白型发泡剂的使用范围。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (6)
1.一种植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述的植物蛋白发泡剂的制备原料，按重量份计，至少包括：
植物蛋白：1～20重量份，
稳定剂：0.1～1重量份，
分散剂：0.1～1重量份，
水：78～98.8重量份；
所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，重量比为2：1；
所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；
所述稳定剂为***树胶、羟丙基纤维素、改性纤维素的混合物，重量比为3：3：4；
所述改性纤维素为将疏水取代基接枝到纤维素上；
所述疏水取代基的取代度为1～3。
2.如权利要求1所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述的改性纤维素的制备方法包括以下步骤：
a.按COCl/OH的摩尔比为0.1～5取长链烷基酰氯和纤维素，选长链脂肪烃为溶剂，溶剂的质量为纤维素的5～100倍，将上述原料放入容器中；
b.控制体系反应温度为50～200℃，反应时间为3～24h；
c.反应结束后，冷却，将上层溶液倒入回收瓶，将底部沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为30～120℃，干燥时间为3～15h，即制得改性纤维素；
所述的长链烷基酰氯为具有10～18个碳原子的支链或直链烷基酰氯；
所述的长链脂肪烃为具有6～20个碳原子的直链或支链脂肪烃。
3.如权利要求2所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述纤维素为天然纤维素或纤维素醚中的任一种或多种的混合。
4.如权利要求3所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述纤维素醚为水溶性的纤维素醚。
5.如权利要求4所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述纤维素醚选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丁基纤维素中的一种或多种的混合。
6.一种如权利要求1～5任一项所述植物蛋白发泡剂的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
a.取78～98.8重量份水，加热到10～100℃；
b.加入1～20重量份植物蛋白，搅拌5～30min，使植物蛋白分散均匀；
c.加入0.1～1重量份稳定剂和0.1～1重量份分散剂，搅拌15～60min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。
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