本发明涉及高分子材料和塑胶领域，具体涉及一种粉末状发泡剂及其制备方法。
背景技术：
所谓发泡剂就是使对象物质成孔的物质，它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的；发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫。目前，发泡剂低温时形成凝胶，使用不便且雨天易冲毁，强度降低严重，影响质量，同时液态体积大，运输不便。
有鉴于上述现有发泡剂的缺陷，本发明人基于从事此类材料多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，开发一种粉末状发泡剂及其制备方法，粉末状，溶于水放热，降低运输成本，更加适用于低温施工，具有产业价值。
技术实现要素：
本发明的第一个目的是提供一种粉末状发泡剂，粉末状，溶于水放热，降低运输成本，更加适用于低温施工，具有产业价值。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
本发明提供的一种粉末状发泡剂，按照重量份数计算，包括如下组分：膨化粉50~60份，纤维素1~3份，元明粉5~15份，十二烷基苯磺酸5~10份，烷基酚醚1~5份，月桂酸二乙醇酰胺5~10份，三聚磷酸钠5~10份，聚羧酸减水剂2~5份和酸碱调节剂1~3份。聚羧酸减水剂的加入，能够协助使表面活性剂使水的表面张力明显降低，其含有亲水的极性基团和疏水的非极性碳链或碳环有机化合物，亲水基团进入水中，疏水基团企图离开水而指向空气在界面定向排列，从而产生气泡。三聚磷酸钠是白色细小颗粒，其添量能够决定粉末的存放时间，防止结团，增加用量可使粉末保存时间延长。当十二烷基苯磺酸的量小于烷基酚醚可使粉末色变白。
进一步的，纤维素是甲基纤维素。甲基纤维素能够有效抵制本发明提供的发泡剂在溶剂中的沉淀。
进一步的，按照重量份数计算，膨化粉包括如下组分：石膏粉5~8份、炉底渣5~10份、轻烧粉5~8份，煤渣粉3~5份、多孔碳化硅3~5份和磁粉3~5份。轻烧粉是菱镁矿轻烧得到的粉末，具有插层作用，与磁粉配合使用，形成缓释作用，使气体缓慢释放，形成更加均匀的泡沫；同时轻烧粉和石膏粉在溶于水时能够放热，加速泡沫的产生，而煤渣粉和多孔碳化硅具有封闭的多孔，在对气体的吸附和脱附过程中，使气泡更加绵密稳定，尺寸均一。
进一步的，磁粉是氧化铁磁粉、二氧化铬磁粉或钴-氧化铁磁粉中的任意一种。氧化铁和二氧化铬或钴-氧化铁磁粉能够产生稳泡剂的作用，同时能够与释放出的腐蚀性气体反应，净化发泡剂释放的气体，具有绿色环保的作用效果。
进一步的，酸碱调节剂是硬脂酸钠改性碳酸氢钠。硬质酸钠改性碳酸钠溶于水同样能够释放出热量，提高发泡剂的发泡速率，同时释放出气体，同样具有发泡功能。
进一步的，硬质酸钠改性碳酸氢钠是将硬脂酸钠包裹在碳酸氢钠外侧。硬质酸钠改性碳酸氢钠热分解后能释放出二氧化碳等气体，不会产生有害气体，且与有机物进行混合，能够在热分解过程中的聚合物中产生气泡、包裹着气泡的聚合物与金属表面接触时，金属表面的高温使气泡破裂，破裂的气泡改变了聚合物表面的张力，使发泡剂进一步产生气泡。
进一步的，聚羧酸减水剂是缓释聚羧酸减水剂。缓释聚羧酸减水剂是砷酸改性聚羧酸减水剂或亚砷酸聚羧酸减水剂。含砷酸或亚砷酸基团的聚羧酸减水剂具有更大的空间位阻，有效防止发泡剂粉末黏连，另一方面利用了砷酸基团或亚砷酸基团的强的电负性，改善聚合物的表界面张力，从而产生更多更稳定的气泡。
本发明提供的聚羧酸减水剂的制备方法是通过不饱和聚醚单体在过氧化氢（30%wt）溶液作为氧化还原引发体系中氧化剂的情况下，与不饱和磷酸单体2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和丙烯酸、c2h5aso(oh)2或c2h5as(oh)2以及链转移剂巯基丙酸、还原剂抗坏血酸vc反应制得。
本发明的第二个目的是提供一种粉末状发泡剂的制备方法，具有同样的技术效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
本发明提供的一种粉末状发泡剂的制备方法，包括如下操作步骤：
s1.将甲基纤维素，元明粉，十二烷基苯磺酸，烷基酚醚和月桂酸二乙醇酰胺混合均匀得到混合物a；
s2.向步骤s1中得到的混合物a中加入膨化粉搅拌均匀得到混合物b；
s3.向步骤s2中得到的混合物b中加入三聚磷酸钠，聚羧酸减水剂和酸碱调节剂搅拌均匀得到混合物c；
s4.将步骤s3得到的混合物c制粒成型。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的一种粉末状发泡剂的制备方法，在步骤s4中的制粒成型方法为喷雾干燥法。采用喷雾干燥法制得的发泡剂为粉末型发泡粉，颗粒大而疏松，溶解性好，泡沫较为丰富。
作为上述技术方案的优选，步骤s4中的制粒成型方法为附聚成型法。采用此种成型方法得到的发泡粉为浓缩型粉末发泡粉，颗粒小而密度大，泡沫较少。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明的提供的一种粉末发泡剂及其制备方法，溶于水后能释放出热量，更加适用于低温环境中使用，同时通过膨化粉和酸碱调节剂的作用，净化发泡剂释放的气体，避免发泡剂污染环境。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的一种粉末发泡剂及其制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
粉末发泡剂及其制备方法
一种粉末状发泡剂，按照重量份数计算，包括如下组分：膨化粉60份，纤维素3份，元明粉15份，十二烷基苯磺酸10份，烷基酚醚5份，月桂酸二乙醇酰胺10份，三聚磷酸钠10份，聚羧酸减水剂5份和酸碱调节剂3份。
一种粉末状发泡剂的制备方法，包括如下操作步骤：
s1.将甲基纤维素，元明粉，十二烷基苯磺酸，烷基酚醚和月桂酸二乙醇酰胺混合均匀得到混合物a；
s2.向步骤s1中得到的混合物a中加入膨化粉搅拌均匀得到混合物b；
s3.向步骤s2中得到的混合物b中加入三聚磷酸钠，聚羧酸减水剂和酸碱调节剂搅拌均匀得到混合物c；
s4.将步骤s3得到的混合物c制粒成型。
实施例2
粉末发泡剂及其制备方法
一种粉末状发泡剂，按照重量份数计算，包括如下组分：膨化粉50份，纤维素1份，元明粉5份，十二烷基苯磺酸5份，烷基酚醚1份，月桂酸二乙醇酰胺5份，三聚磷酸钠5份，聚羧酸减水剂2份和酸碱调节剂1~3份。
其中，按照重量份数计算，膨化粉包括如下组分：石膏粉8份、炉底渣10份、轻烧粉8份，煤渣粉5份、多孔碳化硅5份和磁粉5份。
一种粉末状发泡剂的制备方法，包括如下操作步骤：
s1.将甲基纤维素，元明粉，十二烷基苯磺酸，烷基酚醚和月桂酸二乙醇酰胺混合均匀得到混合物a；
s2.向步骤s1中得到的混合物a中加入膨化粉搅拌均匀得到混合物b；
s3.向步骤s2中得到的混合物b中加入三聚磷酸钠，聚羧酸减水剂和酸碱调节剂搅拌均匀得到混合物c；
s4.将步骤s3得到的混合物c采用附聚成型法制粒成型。
实施例3
粉末发泡剂及其制备方法
一种粉末状发泡剂，按照重量份数计算，包括如下组分：膨化粉55份，甲基纤维素2份，元明粉10份，十二烷基苯磺酸8份，烷基酚醚2份，月桂酸二乙醇酰胺8份，三聚磷酸钠8份，含亚砷酸基团的聚羧酸减水剂3份和酸碱调节剂2份。
其中，按照重量份数计算，膨化粉包括如下组分：石膏粉5份、炉底渣5份、轻烧粉5份，煤渣粉3份、多孔碳化硅3份和氧化铁磁粉3份。
一种粉末状发泡剂的制备方法，包括如下操作步骤：
s1.将甲基纤维素，元明粉，十二烷基苯磺酸，烷基酚醚和月桂酸二乙醇酰胺混合均匀得到混合物a；
s2.向步骤s1中得到的混合物a中加入膨化粉搅拌均匀得到混合物b；
s3.向步骤s2中得到的混合物b中加入三聚磷酸钠，含亚砷酸基团的聚羧酸减水剂和酸碱调节剂搅拌均匀得到混合物c；
s4.将步骤s3得到的混合物c采用喷雾造粒型法制粒成型。
实施例4
粉末发泡剂及其制备方法
一种粉末状发泡剂，按照重量份数计算，包括如下组分：膨化粉58份，甲基纤维素1份，元明粉12份，十二烷基苯磺酸11份，烷基酚醚4份，月桂酸二乙醇酰胺6份，三聚磷酸钠7份，聚羧酸减水剂3份和酸碱调节剂2份。
其中，按照重量份数计算，膨化粉包括如下组分：石膏粉6份、炉底渣8份、轻烧粉6份，煤渣粉4份、多孔碳化硅3份和二氧化铬磁粉3份。
一种粉末状发泡剂的制备方法，包括如下操作步骤：
s1.将甲基纤维素，元明粉，十二烷基苯磺酸，烷基酚醚和月桂酸二乙醇酰胺混合均匀得到混合物a；
s2.向步骤s1中得到的混合物a中加入膨化粉搅拌均匀得到混合物b；
s3.向步骤s2中得到的混合物b中加入三聚磷酸钠，聚羧酸减水剂和酸碱调节剂搅拌均匀得到混合物c；
s4.将步骤s3得到的混合物c采用附聚成型法制粒成型。
实施例5
粉末发泡剂及其制备方法
一种粉末状发泡剂，按照重量份数计算，包括如下组分：膨化粉57份，纤维素2.5份，元明粉6份，十二烷基苯磺酸7份，烷基酚醚3.5份，月桂酸二乙醇酰胺9份，三聚磷酸钠9份，含砷酸基团的缓释型聚羧酸减水剂4份和酸碱调节剂2份。
其中，按照重量份数计算，膨化粉包括如下组分：石膏粉7份、炉底渣5.5份、轻烧粉5.8份，煤渣粉3.5份、多孔碳化硅3.5份和钴-氧化铁磁粉3.5份。
一种粉末状发泡剂的制备方法，包括如下操作步骤：
s1.将甲基纤维素，元明粉，十二烷基苯磺酸，烷基酚醚和月桂酸二乙醇酰胺混合均匀得到混合物a；
s2.向步骤s1中得到的混合物a中加入膨化粉搅拌均匀得到混合物b；
s3.向步骤s2中得到的混合物b中加入三聚磷酸钠，含砷酸基团的聚羧酸减水剂和酸碱调节剂搅拌均匀得到混合物c；
s4.将步骤s3得到的混合物c采用喷雾造粒型法制粒成型。
实施例6
粉末发泡剂及其制备方法
一种粉末状发泡剂，按照重量份数计算，包括如下组分：膨化粉59份，纤维素2份，元明粉7份，十二烷基苯磺酸7份，烷基酚醚1.5份，月桂酸二乙醇酰胺5.1份，三聚磷酸钠10份，含砷酸基团的聚羧酸减水剂2份和硬质酸钠改性碳酸氢钠2份。
其中，按照重量份数计算，膨化粉包括如下组分：石膏粉7份、炉底渣7.9份、轻烧粉6.5份，煤渣粉4份、多孔碳化硅3.3份和氧化铁磁粉3.5份。
一种粉末状发泡剂的制备方法，包括如下操作步骤：
s1.将甲基纤维素，元明粉，十二烷基苯磺酸，烷基酚醚和月桂酸二乙醇酰胺混合均匀得到混合物a；
s2.向步骤s1中得到的混合物a中加入膨化粉搅拌均匀得到混合物b；
s3.向步骤s2中得到的混合物b中加入三聚磷酸钠，含砷酸基团的聚羧酸减水剂和硬质酸钠改性碳酸氢钠搅拌均匀得到混合物c；
s4.将步骤s3得到的混合物c采用附聚成型制粒成型。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例展示如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，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，均仍属于本发明技术方案的范围内。