CN107935441B - 一种醚醇类复合发泡剂及其制备方法 - Google Patents

一种醚醇类复合发泡剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到发泡剂，具体涉及到一种醚醇类复合发泡剂。醚醇类复合发泡剂的制备原料，按重量百分比计算至少包括以下组分：醚醇类表面活性剂：5～20％，氨基酸表面活性剂：1～8％，增强剂：0.1～1％，稳定剂：0.01～1％，水：70～93.89％；所述的醚醇类表面活性剂为正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；所述的氨基酸表面活性剂选自月桂酰基谷氨酸盐、椰油酰基丙氨酸盐、肉豆蔻酸谷氨酸盐、椰油酰甘氨酸盐、椰油酰丙氨酸盐中的一种或多种；所述增强剂为十二烷基硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐和十二烷基磺酸盐中的一种或多种，所述稳定剂为聚丙烯酰胺、明胶、羟丙基甲基、纤维素、黄原胶中的一种或多种。

Description

一种醚醇类复合发泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及到发泡剂，具体涉及到一种醚醇类复合发泡剂及其制备方法。
背景技术
近年来，我国正大力贯彻执行建筑节能政策，发展绿色建筑和循环经济，实现建筑材料绿色化将是今后的重要发展方向，建筑工程对混凝土的使用功能提出了新的要求。泡沫混凝土是在水泥浆体中引入适量气泡，搅拌均匀后再浇筑硬化而成的一种内部具有大量密闭气孔的轻质混凝土，是一种具有节能、保温、隔热、轻质、耐火等性能的多功能材料，与以聚苯板为主材的有机保温材料相比，泡沫混凝土具有更佳的防火、耐久、隔音等性能。
影响泡沫混凝土性能的因素很多，主要包括胶材体系选择、配合比设计、发泡剂性能等，其中发泡剂对其的影响最为显著。目前，国内的发泡剂已经从早期的松香类发泡剂、合成类发泡剂、蛋白类发泡剂发展到现在广泛使用的复合型发泡剂。我国在发泡剂应用方面要晚于国外，经过几十年的发展，发泡剂的综合性能较早期的松香类发泡剂已取得了极大的提升但与国际上先进的发泡剂相比，在起泡性、热稳定性方面仍存在较大的差距，发泡剂的发展水平已逐渐不能适应我国泡沫混凝土市场的发展需求。本发明中提供了一种醚醇类复合发泡剂，具有较佳的起泡性能和较好的热稳定性，便于长时间存放。
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醚醇类复合发泡剂，所述的醚醇类复合发泡剂的制备原料，按重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：5～20％，
氨基酸表面活性剂：1～8％，
增强剂：0.1～1％，
稳定剂：0.01～1％，
水：70～93.89％；
所述的醚醇类表面活性剂为正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；所述的氨基酸表面活性剂选自月桂酰基谷氨酸盐、椰油酰基丙氨酸盐、肉豆蔻酸谷氨酸盐、椰油酰甘氨酸盐、椰油酰丙氨酸盐中的一种或多种；所述增强剂为十二烷基硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐和十二烷基磺酸盐中的一种或多种，所述稳定剂为聚丙烯酰胺、明胶、羟丙基甲基、纤维素、黄原胶中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的醚醇类表面活性剂为正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚的混合物，其中正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚重量比为2：1～100：1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的正构醇聚氧乙烯醚中正构醇的C原子数为7～18，聚氧乙烯醚的C原子数为3～22。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的异构醇聚氧乙烯醚中异构醇的C原子数为7～18，聚氧乙烯醚的C原子数为3～22。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的异构醇聚氧乙烯醚采用的制备方法，至少包括以下步骤：
a)首先将异构脂肪醇20～30wt％和氢氧化钠5～20wt％混合后搅拌；
b)再向步骤a)中通入重量百分比为50～75％的环氧乙烷，搅拌后于30～50℃下进行3～5小时的乙氧基化反应即可。
所述异构脂肪醇、氢氧化钠和环氧乙烷的重量百分比之和为100％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸盐的混合物，其中月桂酰基谷氨酸盐和椰油酰甘氨酸盐的重量比为1：3～3：1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的增强剂为十二烷基苯磺酸盐。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的稳定剂为聚丙烯酰胺。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的聚丙烯酰胺的制备方法，至少包括以下步骤：
a)配制聚乙烯吡咯烷酮溶液、硫酸镍溶液和硼氢化钠溶液；
b)混合所述聚乙烯吡咯烷酮溶液和所述硫酸镍溶液后，缓慢加入所述硼氢化钠溶液，得到镍-硼胶体溶液；
c)取1.56～6.25g丙烯酰胺和0.03～0.12g过硫酸钾，并将所述丙烯酰胺和所述过硫酸钾溶于20ml水，得到单体溶液；
d)将所述镍-硼胶体溶液加入到所述单体溶液中，再加入80ml的水，并在32～38℃的恒温水浴条件下反应4～6h，得到聚合物；
e)将所述聚合物溶于水，而后采用醇类物质进行沉淀，最后在95～105℃的真空烘箱中干燥14～18h，冷却后，得到聚丙烯酰胺；
所述的配制聚乙烯吡咯烷酮溶液，其中，配置方法为：将所述1.5～2.0g聚乙烯吡咯烷酮放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解；
所述的配制硫酸镍溶液，其中，配置方法为：将0.3～0.5g NiSO4·7H2O放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解；
所述的配制硼氢化钠溶液，其中，配置方法为：将0.01～0.2g硼氢化钠放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解。
本发明的第二个部分提供了一种醚醇类复合发泡剂的制备方法，至少包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入1～8wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入5～20wt％醚醇类表面活性剂、0.1～1wt％增强剂、0.01～1wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
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。
有益效果：
本发明的醚醇类复合发泡剂采用正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚复配的方式，通过调节正构和异构的比例，以及正异构醇、聚氧乙烯醚的含碳数，使发泡剂具有较佳的起泡性能和稳定性能，能长时间保存；引入氨基酸表面活性剂，通过协同作用，在进一步提高其起泡性能的同时，扩大其使用温度范围。
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醚醇类复合发泡剂，按重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：5～20％，
氨基酸表面活性剂：1～8％，
增强剂：0.1～1％，
稳定剂：0.01～1％，
水：70～93.89％；
所述的醚醇类表面活性剂为正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；所述的氨基酸表面活性剂选自月桂酰基谷氨酸盐、椰油酰基丙氨酸盐、肉豆蔻酸谷氨酸盐、椰油酰甘氨酸盐、椰油酰丙氨酸盐中的一种或多种；所述增强剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠中的一种或多种，所述稳定剂为聚丙烯酰胺、明胶、羟丙基甲基、纤维素、黄原胶中的一种或多种。
在一种最优选的实施方式中，所述醚醇类复合发泡剂，按重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：12％，
氨基酸表面活性剂：4％，
增强剂：0.8％，
稳定剂：0.05％，
水：83.15％；
所述的醚醇类表面活性剂为正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；所述的氨基酸表面活性剂选自月桂酰基谷氨酸盐、椰油酰基丙氨酸盐、肉豆蔻酸谷氨酸盐、椰油酰甘氨酸盐、椰油酰丙氨酸盐中的一种或多种；所述增强剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠中的一种或多种，所述稳定剂为聚丙烯酰胺、明胶、羟丙基甲基、纤维素、黄原胶中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的醚醇类表面活性剂为正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚的混合物，其中正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚重量比为2：1～100：1；
优选地，所述的正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚重量比为10：1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的正构醇聚氧乙烯醚中正构醇的C原子数为7～18，聚氧乙烯醚的C原子数为3～22；
优选地，所述的正构醇聚氧乙烯醚中正构醇的C原子数为12～16，聚氧乙烯醚的C原子数为3～10；
优选地，所述的正构醇聚氧乙烯醚中正构醇的C原子数为12，聚氧乙烯醚的C原子数为7。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的异构醇聚氧乙烯醚中异构醇的C原子数为7～18，聚氧乙烯醚的C原子数为3～22；
优选地，所述的异构醇聚氧乙烯醚中异构醇的C原子数为10～13，聚氧乙烯醚的C原子数为9～16；
优选地，所述的异构醇聚氧乙烯醚中异构醇的C原子数为13，聚氧乙烯醚的C原子数为10。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的异构醇聚氧乙烯醚采用的制备方法，至少包括以下步骤：
a)首先将异构脂肪醇20～30wt％和氢氧化钠5～20wt％混合后搅拌；
b)再向步骤a)中通入重量百分比为50～75％的环氧乙烷，搅拌后于30～50℃下进行3～5h的乙氧基化反应即可。
所述的异构脂肪醇、氢氧化钠和环氧乙烷的重量百分比之和为100％。
在一种最优选的实施方式中，所述的异构醇聚氧乙烯醚采用的制备方法，至少包括以下步骤：
a)首先将异构脂肪醇25wt％和氢氧化钠15wt％混合后搅拌；
b)再向步骤a)中通入重量百分比为60％的环氧乙烷，搅拌后于45℃下进行3～5h的乙氧基化反应即可。
所述的异构脂肪醇、氢氧化钠和环氧乙烷的重量百分比之和为100％。
本申请中，所述的正构醇聚氧乙烯醚中正构醇为直链饱和脂肪醇，可以列举的有月桂醇聚醚-7(CAS号3055-97-8)、月桂醇聚醚-8(CAS号3055-98-9)、月桂醇聚醚-10(CAS号6540-99-4)等。
本申请中，所述的异构脂肪醇，可以列举的有2-乙基-1-己醇(CAS号为104-76-7)、7-甲基-1-辛醇(CAS号2430-22-0)、异十三醇(CAS号为68526-86-3)、异癸醇(CAS号25339-17-7)等。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸盐和椰油酰甘氨酸盐的混合物，其中月桂酰基谷氨酸盐和椰油酰甘氨酸盐的重量比为1：3～3：1；
优选地，月桂酰基谷氨酸盐和椰油酰甘氨酸盐的重量比为1：3～2：1。
氨基酸表面活性剂：
术语“氨基酸类表面活性剂”是指以氨基酸、短肽等基团为头基的一类重要的生物质表面活性剂，具有低刺激性、低毒性、良好的生物相容性、生物降解性及环境相容性等优势，在食品、药品和化妆品等行业得到广泛的关注和应用。氨基酸类表面活性剂根据亲水基团所带电荷不同可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型。N-酰基氨基酸类阴离子表面活性剂是目前已商用的氨基酸类表面活性剂。
合成N-酰基氨基酸系列表面活性剂，所用到的氨基酸(及其盐)常用的主要有肌氨酸(甲基甘氨酸)，谷氨酸(α-氨基丁二酸)、丝氨酸(α-氨基-β-羟基丙氨酸)、丙氨酸(α-氨基丙酸)、缬氨酸(α-氨基异戌酸)、亮氨酸(α-氨基异已酸)等。所用到的脂肪酸分为饱和和不饱和两种，如月桂酸、油酸、椰子油酸、棕榈油酸、硬脂肪酸、辛酸、癸酸等。合成时由它们的不同组配可合成多种多样的阴离子表面活性剂。
酰基氨基酸及其盐的制备方法一般为化学合成法，视原料不同而有好几种工艺路线，如脂肪酸酐与氨基酸盐的酰化反应工艺、脂肪腈水解酰化反应工艺、酰胺羰基化反应工艺、脂肪酰氯与氨基酸反应工艺及脂肪酸与氨基酸盐反应工艺等。
本申请中，所述的月桂酰基谷氨酸盐并没有特别的限制，可以列举的种类有月桂酰基谷氨酸钠、月桂酰基谷氨酸二钠、月桂酰基谷氨酸钾、月桂酰基谷氨酸TEA盐等。
本申请中，所述的椰油酰甘氨酸盐并没有特别的限制，可以列举的种类有椰油酰基甘氨酸钠或椰油酰基甘氨酸钾。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的增强剂为十二烷基苯磺酸盐。
增强剂
增强剂由表面活性剂组成，由于自身分子结构的特点可与基础发泡剂中的活性分子以不同的形式相互作用，从而提高起泡剂的发泡性能。常用的增强剂有十二烷基苯磺酸盐、十二烷基二苯醚二磺酸盐、脂肪醇羟乙基磺酸盐、聚氧乙烯烷基丙烯基苯基醚硫酸酯盐、十二烷基硫酸盐、十二烷基磷酸酯盐、十二烷基磺酸盐等。
在一种最优选的实施方式中，所述的增强剂为十二烷基苯磺酸钠。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的稳定剂为聚丙烯酰胺。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的聚丙烯酰胺的制备方法，至少包括以下步骤：
a)配制聚乙烯吡咯烷酮溶液、硫酸镍溶液和硼氢化钠溶液；
b)混合所述聚乙烯吡咯烷酮溶液和所述硫酸镍溶液后，缓慢加入所述硼氢化钠溶液，得到镍-硼胶体溶液；
c)取1.56～6.25g丙烯酰胺和0.03～0.12g过硫酸钾，并将所述丙烯酰胺和所述过硫酸钾溶于20ml水，得到单体溶液；
d)将所述镍-硼胶体溶液加入到所述单体溶液中，再加入80ml的水，并在32～38℃的恒温水浴条件下反应4～6h，得到聚合物；
e)将所述聚合物溶于水，而后采用醇类物质进行沉淀，最后在95～105℃的真空烘箱中干燥14～18h，冷却后，得到聚丙烯酰胺；
所述的配制聚乙烯吡咯烷酮溶液，其中，配置方法为：将所述1.5～2.0g聚乙烯吡咯烷酮放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解；
所述的配制硫酸镍溶液，其中，配置方法为：将0.3～0.5g NiSO4·7H2O放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解；
所述的配制硼氢化钠溶液，其中，配置方法为：将0.01～0.2g硼氢化钠放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的聚丙烯酰胺的制备方法，至少包括以下步骤：
a)配制聚乙烯吡咯烷酮溶液、硫酸镍溶液和硼氢化钠溶液；
b)混合所述聚乙烯吡咯烷酮溶液和所述硫酸镍溶液后，缓慢加入所述硼氢化钠溶液，得到镍-硼胶体溶液；
c)取3.1g丙烯酰胺和0.06g过硫酸钾，并将所述丙烯酰胺和所述过硫酸钾溶于20ml水，得到单体溶液；
d)将所述镍-硼胶体溶液加入到所述单体溶液中，再加入80ml的水，并在35℃的恒温水浴条件下反应5h，得到聚合物；
e)将所述聚合物溶于水，而后采用甲醇进行沉淀，最后在100℃的真空烘箱中干燥16h，冷却后，得到聚丙烯酰胺；
所述的配制聚乙烯吡咯烷酮溶液，其中，配置方法为：将所述1.75g聚乙烯吡咯烷酮放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解；
所述的配制硫酸镍溶液，其中，配置方法为：将0.4g NiSO4·7H2O放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解；
所述的配制硼氢化钠溶液，其中，配置方法为：将0.15g硼氢化钠放置于烧杯中，而后加入20ml水进行溶解。
本发明的第二个部分提供了一种醚醇类复合发泡剂的制备方法，至少包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入1～8wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入5～20wt％醚醇类表面活性剂、0.1～1wt％增强剂、0.01～1wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的一种醚醇类复合发泡剂的制备方法，至少包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入4wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入12wt％醚醇类表面活性剂、0.8wt％增强剂、0.05wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
本发明人发现，本发明的醚醇类复合发泡剂采用正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚复配的方式，通过调节正构和异构的比例，以及正异构醇、聚氧乙烯醚的含碳数，使得疏水基团在水溶液表面排列具有一定密集度，所形成的气泡液膜比较密实坚韧，不易破裂的同时降低溶液的表面张力，进而使得醚醇类复合发泡剂具有较佳的起泡性能和稳定性能，能长时间保存；引入氨基酸表面活性剂，通过协同作用，在进一步提高其起泡性能的同时，使醚醇类表面活性剂的浊点上升，扩大了它的使用温度范围。
本发明的醚醇类复合发泡剂所形成的气泡液膜密实坚韧、气泡含水量低、气泡稳定时间长，且在较宽的温度范围内都有极佳的起泡性和稳定性。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，购于国药集团化学试剂有限公司。
实施例1：
实施例1提供了一种醚醇类复合发泡剂，重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：5％，
氨基酸表面活性剂：1％，
增强剂：0.1％，
稳定剂：0.01％，
水：93.89％；
所述的醚醇类表面活性剂为月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO的混合物，其重量比为2：1；所述氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸钠的混合物，其重量比为1：3；所述增强剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为聚丙烯酰胺。
醚醇类复合发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入1wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入5wt％醚醇类表面活性剂、0.1wt％增强剂、0.01wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
将制备的醚醇类复合发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500r/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提供了一种醚醇类复合发泡剂，重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：20％，
氨基酸表面活性剂：8％，
增强剂：1％，
稳定剂：1％，
水：70％；
所述的醚醇类表面活性剂为月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO的混合物，其重量比为2：1；所述氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸钠的混合物，其重量比为1：3；所述增强剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为聚丙烯酰胺。
醚醇类复合发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入8wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入20wt％醚醇类表面活性剂、1wt％增强剂、1wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
将制备的醚醇类复合发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500r/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提供了一种醚醇类复合发泡剂，重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：12％，
氨基酸表面活性剂：4％，
增强剂：0.8％，
稳定剂：0.05％，
水：83.15％；
所述的醚醇类表面活性剂为月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO的混合物，其重量比为2：1；所述氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸钠的混合物，其重量比为1：3；所述增强剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为聚丙烯酰胺。
醚醇类复合发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入4wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入12wt％醚醇类表面活性剂、0.8wt％增强剂、0.05wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
将制备的醚醇类复合发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500r/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提供了一种醚醇类复合发泡剂，重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：12％，
氨基酸表面活性剂：4％，
增强剂：0.8％，
稳定剂：0.05％，
水：83.15％；
所述的醚醇类表面活性剂为月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO的混合物，其重量比为100：1；所述氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸钠的混合物，其重量比为1：3；所述增强剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为聚丙烯酰胺。
醚醇类复合发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入4wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入12wt％醚醇类表面活性剂、0.8wt％增强剂、0.05wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
将制备的醚醇类复合发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500r/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提供了一种醚醇类复合发泡剂，重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：12％，
氨基酸表面活性剂：4％，
增强剂：0.8％，
稳定剂：0.05％，
水：83.15％；
所述的醚醇类表面活性剂为月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO的混合物，其重量比为10：1；所述氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸钠的混合物，其重量比为1：3；所述增强剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为聚丙烯酰胺。
醚醇类复合发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入4wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入12wt％醚醇类表面活性剂、0.8wt％增强剂、0.05wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
将制备的醚醇类复合发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500r/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提供了一种醚醇类复合发泡剂，重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：12％，
氨基酸表面活性剂：4％，
增强剂：0.8％，
稳定剂：0.05％，
水：83.15％；
所述的醚醇类表面活性剂为月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO的混合物，其重量比为10：1；所述氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸钠的混合物，其重量比为3：1；所述增强剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为聚丙烯酰胺。
醚醇类复合发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入4wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入12wt％醚醇类表面活性剂、0.8wt％增强剂、0.05wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
将制备的醚醇类复合发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500r/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提供了一种醚醇类复合发泡剂，重量百分比计算至少包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：12％，
氨基酸表面活性剂：4％，
增强剂：0.8％，
稳定剂：0.05％，
水：83.15％；
所述的醚醇类表面活性剂为月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO的混合物，其重量比为10：1；所述氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸钠的混合物，其重量比为1：1；所述增强剂为十二烷基苯磺酸钠；所述稳定剂为聚丙烯酰胺。
醚醇类复合发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt％的水，然后加入4wt％的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入12wt％醚醇类表面活性剂、0.8wt％增强剂、0.05wt％稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
将制备的醚醇类复合发泡剂成品和水按照1：60混合，用高速制泡机制泡。转速为1500r/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，所添加的醚醇类表面活性剂为十一烷醇聚醚-5。
对比例2：
对比例2和实施例7相同，不同之处在于，所添加的醚醇类表面活性剂为C13异构醇醚10EO。
对比例3：
对比例3和实施例7相同，不同之处在于，所添加的月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO之比为1：1。
对比例4：
对比例4和实施例7相同，不同之处在于，所添加的月桂醇聚醚-7和C13异构醇醚10EO之比为150：1。
对比例5：
对比例5和实施例7相同，不同之处在于，所添加的月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰甘氨酸钠的重量比为5：1。
性能评价：
发泡剂性能测定方法
(1)发泡倍数与泡沫稳定性的测定：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，就认为已消泡。
(2)泡沫1h泌水量进行了测试，测试方法参照JG/T 266—2011《泡沫混凝土》进行。
表1 性能表征测试
Figure BDA0001434413700000151
Figure BDA0001434413700000161
由表1可以看出，本发明中的醚醇类复合发泡剂具有发泡倍数高，稳泡性能好等优点。
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 (7)

1.一种醚醇类复合发泡剂，其特征在于，所述的醚醇类复合发泡剂的制备原料，按重量百分比计算包括以下组分：
醚醇类表面活性剂：5～20%，
氨基酸表面活性剂：1～8%，
增强剂：0.1～1%，
稳定剂：0.01～1%，
水：70～93.89%；
所述的醚醇类表面活性剂为正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚的混合物，其中正构醇聚氧乙烯醚和异构醇聚氧乙烯醚重量比为10：1；
所述的正构醇聚氧乙烯醚中正构醇的C原子数为12，聚氧乙烯醚的C原子数为7；所述的异构醇聚氧乙烯醚中异构醇的C原子数为13，聚氧乙烯醚的C原子数为10；
所述的氨基酸表面活性剂选自月桂酰基谷氨酸盐、椰油酰基丙氨酸盐、肉豆蔻酸谷氨酸盐、椰油酰甘氨酸盐中的一种或多种；所述增强剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠中的一种或多种，所述稳定剂为聚丙烯酰胺、明胶、羟丙基甲基纤维素、黄原胶中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的醚醇类复合发泡剂，其特征在于，所述的异构醇聚氧乙烯醚采用的制备方法，至少包括以下步骤：
a）首先将异构脂肪醇20～30wt％和氢氧化钠5～20wt％混合后搅拌；
b）再向步骤a）中通入重量百分比为50～75％的环氧乙烷，搅拌后于30～50℃下进行3～5h的乙氧基化反应即可；
所述的异构脂肪醇、氢氧化钠和环氧乙烷的重量百分比之和为100%。
3.如权利要求1所述的醚醇类复合发泡剂，其特征在于，所述的氨基酸表面活性剂为月桂酰基谷氨酸盐和椰油酰甘氨酸盐的混合物，其中月桂酰基谷氨酸盐和椰油酰甘氨酸盐的重量比为1：3～3：1。
4.如权利要求1所述的醚醇类复合发泡剂，其特征在于，所述的增强剂为十二烷基苯磺酸钠。
5.如权利要求1所述的醚醇类复合发泡剂，其特征在于，所述的稳定剂为聚丙烯酰胺。
6.如权利要求5所述的醚醇类复合发泡剂，其特征在于，所述的聚丙烯酰胺的制备方法，至少包括以下步骤：
a）配制聚乙烯吡咯烷酮溶液、硫酸镍溶液和硼氢化钠溶液；
b）混合所述聚乙烯吡咯烷酮溶液和所述硫酸镍溶液后，缓慢加入所述硼氢化钠溶液，得到镍-硼胶体溶液；
c）取1.56g～6.25g丙烯酰胺和0.03～0.12g过硫酸钾，并将所述丙烯酰胺和所述过硫酸钾溶于20ml水，得到单体溶液；
d）将所述镍-硼胶体溶液加入到所述单体溶液中，再加入80ml的水，并在32℃～38℃的恒温水浴条件下反应4～6h，得到聚合物；
e）将所述聚合物溶于水，而后采用醇类物质进行沉淀，最后在95℃～105℃的真空烘箱中干燥14～18h，冷却后，得到聚丙烯酰胺；
所述的配制聚乙烯吡咯烷酮溶液，其中，配置方法为：将所述1.5g～2.0g聚乙烯吡咯烷酮放置于烧杯中，而后加入20 ml水进行溶解；
所述的配制硫酸镍溶液，其中，配置方法为：将0.3g～0.5g NiSO4·7H2O放置于烧杯中，而后加入20 ml水进行溶解；
所述的配制硼氢化钠溶液，其中，配置方法为：将0.01g～0.2g硼氢化钠放置于烧杯中，而后加入20 ml水进行溶解。
7.如权利要求1～6任一项所述的醚醇类复合发泡剂的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
常温下在搅拌罐内加入20wt%的水，然后加入1～8wt%的氨基酸表面活性剂，搅拌均匀后再依次加入5～20wt%醚醇类表面活性剂、0.1～1wt%增强剂、0.01～1wt%稳定剂，充分搅拌均匀后，补足余下部分的水。
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