CN108147708A - 一种复合型发泡剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种复合型发泡剂的制备方法涉及一种建筑用外加剂的制备方法，特别涉及一种添加入混凝土的发泡剂的制备方法。本发明由初产品初配后与N‑N‑二亚硝基五次甲基四胺（DPT）、二甘醇、十二醇复配而成，本发明是基于原有的发泡剂的基础之上拟制备一种复合型的发泡剂，在发泡剂中加入了有优异发泡性能的几类物质，再加入其它的外加剂以起到增泡、稳泡、调节的作用。目前本发明制备的这一复合型的发泡剂已经在实际的生产只用中得到了验证，其具有发泡量大、泡沫损失小、对强度影响小等突出的特点。本发明所述的方法操作简单，易于掌控，且得率较高。

Description

一种复合型发泡剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑用外加剂的制备方法，特别涉及一种添加入混凝土的发泡剂的制备方法。

背景技术

在混凝土的施工过程中需要加入多种助剂来改变混凝土的使用性能、加工速度、使用强度等性质。而在对于有特殊要求的混凝土工程，在施工过程中需要加入发泡剂来改善混凝土的性能。发泡剂的加入能够有效的起到保温隔热、吸声隔音、混凝土轻质化等作用。而运用于混凝土的发泡剂在使用的过程中也有很多的使用要求：

1、保温性：发泡剂的使用能够有效的避免混凝土的温度流失。

2、轻质性：发泡剂的使用能够使混凝土在不损失强度的基础至少减轻建筑物的整体荷载，这有助与延长建筑物的使用寿命以及减少施工的难度。

3、低弹减震性：使用发泡剂的混凝土能够使混凝土中的气泡含量增多，这起到了隔音的效果。而使用发泡机后的混凝土的多孔结构还能够有效的降低混凝土的弹性模量，对于外部激增的压力以及震动能够有良好的分散作用，减轻单一受力面积的压力。

4、环保经济性：发泡剂的使用需保证一定的环保经济性，在发泡剂的使用中需保证不释放有刺激性的气体以及不产生危害人体健康的有害物质，并且在混凝土体系中添加发泡剂之后还能够有效的降低建造过程中的成本。

中国发明专利公布号CN104497342A公布了一种无氨发泡剂及其制备方法，本专利有ADC发泡剂和磷酸二氢铵盐混合制成，所得到的发泡剂能够有效的避免刺激性气体氨气的引入起到环保的效果，但是本发泡剂在使用的偶成中发泡得到的泡沫的稳定性差，保持性不佳。

中国发明专利公开号CN105293986A公布了一种改性混凝土发泡剂，此发明的发泡剂发泡能力极强，单位体积产泡量大，能够保持长时间不消泡。但是在此发明中引入了三乙醇胺等胺类，其不稳定并具有一定的刺激性，又在运用的过程中不能做到绝对的环保无害。

发明内容

本发明的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种在原有的发泡剂的基础之上采用多种具有发泡特性的助剂进行添加，从而达到优势互补的作用的复合型发泡剂的制备方法。

本发明所述的复合型发泡剂，其组分为：十二烷基硫酸钠、硅树脂聚醚乳液类、皂角苷、十二烷基聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、硬脂酸、铝粉、聚乙二醇、N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）、二甘醇、十二醇、氢氧化钠；其制备方法为：

a、初配：

（1）按照初产品的配方，将初产品的组分十二烷基硫酸钠、硅树脂聚醚乳液类、皂角苷、十二烷基聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、硬脂酸、铝粉、聚乙二醇、氢氧化钠，按照配比加入到干粉反应釜中，前15min反应釜的搅拌速度为30转/分钟，后30min将转速提至50转/分钟；

（2）待所加组分搅拌均匀后将粉剂发泡剂初产品移至储料釜中储存备用；

b、复配：

（1）取一定量的粉剂发泡剂初产品，并与相当于初产品重量的35%的N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT），0.3%二甘醇，0.7%十二醇进行复配并搅拌均匀；

（2）在进行混凝土的施工过程中，加入掺量为0.2%的复配后的发泡剂进行配合使用。

所述的初产品组分为十二烷基硫酸钠15-25%、硅树脂聚醚乳液类2-4%、皂角苷20-30%、十二烷基聚氧乙烯醚4-6%、碳酸氢钠25-35%、硬脂酸4-6%、铝粉6-8%、聚乙二醇2-4%、氢氧化钠1-3%。

本发明所述的复合型发泡剂，组成成分的特性如下：

1、十二烷基硫酸钠：十二烷基硫酸钠属于阴离子型表面活性剂，是发泡剂中的核心基料，具有很高的表面活性，即使在低浓的条件下也能够很好的进行发泡，起泡速度快，泡沫量大而丰富。

2、硅树脂聚醚乳液类：硅树脂聚醚乳液类作为十二烷基硫酸钠的稳泡剂，能够有效的减轻十二烷基硫酸钠在发泡的过程泡沫的损失，在十二烷基硫酸钠中利用硅树脂聚醚乳液类配合使用能够使泡沫细腻稳定不容易消泡。

3、皂角苷：皂角苷主要由单糖、苷基、苷元基三类物质组成。皂角苷属于非离子型的表面活性剂，其具有普遍的非离子型表面活性剂的特点，在发泡的过程中易溶于水，其在发泡的过程中能够有效的降低分子之间的表面张力，吸附大分子，形成基团之间的定向排列从而产生新的界面。其所生成的气泡壁的弹性和强度都较高，泡沫细腻，气泡能够保持相对的稳定性。除此之外，皂角苷类的发泡剂性质稳定，在发泡的过程中不收溶液酸碱性的影响并对发泡水质的软硬程度没有具体要求。但是皂角苷也具有普遍的非离子型的表面活性剂的普遍缺点，皂角苷在发泡的过程中发泡速度较慢，透气性好但是所得到的泡沫的抗渗性较差。

4、十二烷基聚氧乙烯醚：在本体系中十二烷基聚氧乙烯醚作为皂角苷的发泡助剂添加，十二烷基聚氧乙烯醚与皂角苷配合使用时能投有效的缩短发泡所需的时间，在加快发泡速度的同时也不影响泡沫的质量。除此之外，加入十二烷基聚氧乙烯醚助剂后的发泡剂还能够有效的改进发泡剂的抗渗性能。

5、碳酸氢钠：碳酸氢钠在发泡体系中提供碳酸氢根，在发泡的过程中能够生成二氧化碳气体以及水。使用碳酸氢钠能够有效的避免发泡体系中有刺激性气体的产生，而其生成的水分也能够有效的加快体系中其他发泡成分的水解从而加快泡沫的生成。除此之外，碳酸氢钠能够有效的控制分解的速度并且稳定易储存。

6、硬脂酸：在碳酸氢钠的发泡体系中加入硬脂酸作为助发泡剂，硬脂酸可以有效的调节发泡的温度以适应发泡要求，而在碳酸氢钠中加入硬脂酸能够提高碳酸氢钠在发泡体系中的发泡量。

7、铝粉：铝是极其活泼的金属，铝粉在碱性环境中能够与水发生反应而产生气体发泡，这一反应持久直至铝反应完。反应生成的氢气以气泡的形式均匀的分布在料浆中使料浆体积膨胀而形成多孔结构，另外将铝粉运用在本复合发泡体系中能够有效的控制生产的成本。

8、氢氧化钠：当铝粉作为发泡剂使用时添加少许的氢氧化钠作为发泡助剂能够有效的减少体系中氢氧化铝的含量从而加快铝粉与水的反应，在反应的过程中生成水也能够有效的加快其他发泡物质的水解而加快发泡速度。

9、聚乙二醇：非离子型表面活性剂，其发泡形成的泡沫稳定性好，这主要是因为聚乙二醇分子间无电子之间的相互影响，能够有效的降低溶液的表面张力是表面活性增加从而起到发泡的效果，除此之外，聚乙二醇能够提供疏水基团，体系中疏水基团紧密的排列能够使气泡液膜排列紧实从而不易破裂提高泡沫的稳定性。

10、N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）：N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）在发泡体系中的发泡效率最高，其单价发气量最大，但是当其单独使用的时候分解温度较高。

11、二甘醇：作为N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）的发泡助剂，两者复合使用能够有效的降低N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）的分解温度并消除DPT分解残渣时所产生的气泡，这能够提高气泡的密实度以达到减少气泡流失的效果。

12、十二醇：增加溶液的黏度并减慢泡沫内的排液速度，这能够极大的增强泡沫的稳定性。

在本发明所述的发泡体系中，采用多种发泡剂复合使用，能够有效的避免某一发泡剂中独缺的发泡性能，多种发泡剂复合使用能够起到优势互补的作用从而提高气泡的发泡率并增强气泡的稳定性。除此之外，在发泡剂的制备过程中采用初配与复配两种操作相结合能够有效的避免不稳定的N-N-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）进行提前分解作用。并且十二醇属于液体，将液体单独提出复配能够有效减小搅拌初期体系中的黏度从而加快粉末搅拌的速度，提高生产的效率。

本发明所述的复合型发泡剂是结合对现有发泡剂的调查研究，研制的一种复合型的发泡剂体系，本发泡剂在原有的发泡剂的基础之上采用多种具有发泡特性的助剂进行添加从而达到优势互补的作用。本发明在使用的过程中具有发泡速度快，发泡量大，泡沫细腻并且稳泡时间长等特点，除此之外，本发泡剂还经济环保，不产生有刺激性的气体和物质。本发泡剂在目前的生产过程中已被广泛的使用。

本发明涉及到一种复合型的发泡剂的制备方法，操作简单，易于掌控，且得率较高。本发明采用多种具有发泡性能的助剂配合使用，优势互补使本发明制备的发泡剂以达到1+1＞2的使用效果。由本发明制备的发泡剂目前已经被广泛的运用在建筑混凝土中，由于其不影响混凝土的原本性能并能够起到降低施工生产成本的作用而被广泛的运用。

而最后将由本发明制备的发泡剂与市面上相关的发泡剂进行性能对比得到如下表所示的对比效果表，由表中的实际数据可以看出本发明方法制备的发泡剂在实际的使用性能上明显有优势。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但不限于实施例。

实施例1

本发明所述的复合型发泡剂，其组分为：十二烷基硫酸钠、硅树脂聚醚乳液类、皂角苷、十二烷基聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、硬脂酸、铝粉、聚乙二醇、N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）、二甘醇、十二醇、氢氧化钠；

其制备方法为：

a、初配：

（1）按照初产品的配方，将初产品的组分按照配比加入到干粉反应釜中，前15min反应釜的搅拌速度为30转/分钟，后30min将转速提至50转/分钟；

（2）待所加组分搅拌均匀后将粉剂发泡剂初产品移至储料釜中储存备用；

b、复配：

（1）取一定量的粉剂发泡剂初产品，并与相当于初产品重量的35%的N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT），0.3%二甘醇，0.7%十二醇进行复配并搅拌均匀，得复配后的发泡剂；

c、使用：

（1）在进行混凝土的施工过程中，加入掺量为0.2%的复配后的发泡剂进行配合使用。

所述的初产品组分为十二烷基硫酸钠25%、硅树脂聚醚乳液类2%、皂角苷30%、十二烷基聚氧乙烯醚4%、碳酸氢钠25%、硬脂酸4%、铝粉6%、聚乙二醇2%、氢氧化钠2%；

实施例2

本发明所述的复合型发泡剂，其组分为：十二烷基硫酸钠、硅树脂聚醚乳液类、皂角苷、十二烷基聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、硬脂酸、铝粉、聚乙二醇、N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）、二甘醇、十二醇、氢氧化钠；

其制备方法为：

a、初配：

（1）按照初产品的配方，将初产品的组分按照配比加入到干粉反应釜中，前15min反应釜的搅拌速度为30转/分钟，后30min将转速提至50转/分钟；

（2）待所加组分搅拌均匀后将粉剂发泡剂初产品移至储料釜中储存备用；

b、复配：

（1）取一定量的粉剂发泡剂初产品，并与相当于初产品重量的35%的N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT），0.3%二甘醇，0.7%十二醇进行复配并搅拌均匀，得复配后的发泡剂；

c、使用：

（1）在进行混凝土的施工过程中，加入掺量为0.2%的复配后的发泡剂进行配合使用；

所述的初产品组分为十二烷基硫酸钠16%、硅树脂聚醚乳液类4%、皂角苷20%、十二烷基聚氧乙烯醚6%、碳酸氢钠35%、硬脂酸6%、铝粉8%、聚乙二醇4%、氢氧化钠1%。

实施例3

本发明所述的复合型发泡剂，其组分为：十二烷基硫酸钠、硅树脂聚醚乳液类、皂角苷、十二烷基聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、硬脂酸、铝粉、聚乙二醇、N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT）、二甘醇、十二醇、氢氧化钠；

其制备方法为：

a、初配：

（1）按照初产品的配方，将初产品的组分按照配比加入到干粉反应釜中，前15min反应釜的搅拌速度为30转/分钟，后30min将转速提至50转/分钟；

（2）待所加组分搅拌均匀后将粉剂发泡剂初产品移至储料釜中储存备用；

b、复配：

（1）取一定量的粉剂发泡剂初产品，并与相当于初产品重量的35%的N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT），0.3%二甘醇，0.7%十二醇进行复配并搅拌均匀，得复配后的发泡剂；

c、使用：

（1）在进行混凝土的施工过程中，加入掺量为0.2%的复配后的发泡剂进行配合使用。

所述的初产品组分为十二烷基硫酸钠20%、硅树脂聚醚乳液类3%、皂角苷25%、十二烷基聚氧乙烯醚5%、碳酸氢钠30%、硬脂酸5%、铝粉7%、聚乙二醇3%、氢氧化钠2%。

Claims (2)

1.本发明所述的复合型发泡剂的制备方法，其特征在于，其制备步骤如下：

a、初配：

（1）按照初产品的配方，将初产品的组分按照配比加入到干粉反应釜中，前15min反应釜的搅拌速度为30转/分钟，后30min将转速提至50转/分钟；

（2）待所加组分搅拌均匀后将粉剂发泡剂初产品移至储料釜中储存备用；

b、复配：

（1）取一定量的粉剂发泡剂初产品，并与相当于初产品重量的35%的N-N^，-二亚硝基五次甲基四胺（DPT），0.3%二甘醇，0.7%十二醇进行复配并搅拌均匀，得复配后的发泡剂。

2.根据权利要求1所述的一种复合型发泡剂的制备方法，其特征在于，其使用方法为：在进行混凝土的施工过程中，加入步骤b所得复配后的发泡剂配合使用，加入量为总重量的0.2%。