一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂及其制备方法与流程

文档序号:12393930阅读:1365来源:国知局

本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂及其制备方法。



背景技术:

将发泡剂预制出的泡沫与水泥砂浆混合均匀、硬化而成的多孔材料即为泡沫混凝土,发泡剂是泡沫混凝土制作的关键因素,引入发泡剂的混凝土内部气泡,可使混凝土具有轻质、保温隔热、防潮等性能,但是,现有的泡沫混凝土存在发泡力较低、稳定性较差等问题。

中国专利CN104860574A公开了一种泡沫混凝土发泡剂,所述发泡剂包括如下重量份的原料:氨基硅氧烷 6-10 重量份、异丙醇 15-25 重量份、乙醇胺 20-30 重量份、羟甲丙基纤维素 1.5-2 重量份、水 2500-3000 重量份。本发明的发泡剂发泡过程中直接使用,无需稀释,发泡效率高,发泡倍数为 80 倍以上,泡沫均匀稳定,泡孔细腻、稳定性好、泌水量低,与水泥砂浆相容性好。中国专利CN102964084B公开了一种泡沫混凝土发泡剂,由下列重量份的原料在常温下混合搅拌均匀而制成:十二烷基苯磺酸钠 5-10 份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 2-4 份、月桂酰肌氨酸钠 1-2 份、椰油酰胺丙基甜菜碱 1-2 份、聚乙二醇 (120) 甲基葡萄糖苷双油酸酯 0.2-0.6 份、三乙醇胺 0.3-0.5 份、聚丙烯酰胺 0.5-1 份、羟乙基纤维素 1-2 份、水 60-70份。本发明原料易得,成本较低,制备工艺简单,生产出来的发泡剂稳定性好,不易变质,易于长期保存,延长了其保质期,发泡力好,和各种泡沫混凝土基材的和易性较好,不消泡,使用范围不受限制。但是,上述专利存在以下问题:(1)稳泡材料少,稳泡效果差,将其加入水泥浆体当中,产品连孔率较高,吸水率高,塌落沉降严重;(2)没有增强剂,同等条件下,所得泡沫混凝土强度低。



技术实现要素:

为克服上述缺陷,本发明的目的在于提供一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:起泡剂200-260份,稳泡剂20-30份,增稠剂1-2.5份,增强剂210-300份,稀释剂15-20份,防腐剂1.5-2.5份和水420-480份。

优选地,所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠、茶皂素和多元醇中一种或几种。

优选地,所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和/或十二烷基硫酸钠与茶皂素的混合。

优选地,所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和/或十二烷基硫酸钠与茶皂素的重量比为5:1-12:1。

优选地,所述的多元醇为乙二醇,1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、己二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷和甘油中一种或几种。

优选地,所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺。

优选地,所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇或者乳胶粉。

优选地,所述增强剂为氯化镁、氯化钠、甲酸钙或者氯化钙。

优选地,所述稀释剂为正丁醇、仲丁醇、乙醇、乙酸乙酯、环己醇和正庚醇中一种或几种。

一种上述的憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/3-1/2的水,再加起泡剂,加热至30-50℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至20-40℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向步骤(3)反应釜内部加入40%-80%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

本发明的积极有益效果:

1. 本发明起泡剂决定了发泡剂的发泡倍数;稳泡剂决定了泡沫的稳定性;增强剂可以充分溶解到发泡剂内部,增强成分分散在泡沫的周围,与水泥浆体混合后,增强充分,还可以与水泥发生反应,解决水泥水化过程中产生的副产物,提高了水泥的水化程度;增稠剂可以改善发泡剂的外观,溶液如油状,但又能发泡,将发泡剂溶液封闭起来,提高了发泡剂的稳定性;稀释剂可以完全溶解增强剂或者增稠剂;防腐剂防止发泡剂变质。本发明各种发泡材料进行相互作用,形成复合型发泡材料,兼顾了发泡与稳泡的性能,发泡倍率高,泡沫稳定性好,使所形成泡沫更加稳定均匀。

本发明发泡剂添加到憎水性泡沫混凝土中,泡沫的稳定性好,降低了泡沫稳定性不足导致的消泡、连孔缺陷,提高泡沫混凝土闭孔率,进而降低产品的吸水率;同时,复合的外加材料使得泡沫混凝土结构更加密实,降低了一部分吸水通道,进而进一步降低吸水率,使泡沫混凝土具有防水效果,泡沫混凝土憎水性良好;增强剂增强成分分散在泡沫的周围,使泡沫混凝土抗压强度高。本发明发泡剂应用到泡沫混凝土当中,解决了大西北地区的高寒,高海拔,高盐碱等恶劣地址条件下,道路泡沫混凝土施工中,道路常年受冻害的重大问题。

2. 本发明所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基硫酸钠(K12)、茶皂素和多元醇一种或几种,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)是阴离子表面活性剂,易溶于水,具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能;十二烷基硫酸钠(K12)是一种阴离子表面活性剂,易溶于水,与阴离子、非离子复配伍性好,具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能;茶皂素是一种性能良好的非离子型表面活性剂,具有发泡、乳化、分散、温润等性能,泡沫持久,起泡力不受水质硬度影响。

所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501),椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)是非离子表面活性剂,易溶于水、具有良好的发泡、稳泡、渗透去污、抗硬水等功能。

所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇或者乳胶粉,增稠效果明显,不但增稠,还能保水,提高了发泡剂与水泥浆体混合的和易性。

所述增强剂为氯化镁、氯化钠、甲酸钙或者氯化钙,提高泡沫混凝土的强度和防冻效果,使得产品更加轻质高强,而且增强剂剂来源广泛,价格低。

所述稀释剂为正丁醇、仲丁醇、乙醇、乙酸乙酯、环己醇和正庚醇中一种或几种,调节发泡剂的粘稠状态,更好溶解增强剂或增稠剂,进而提高了产品的性能。

3. 本发明憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法简单方便,需要的设备简单,易操作,各原料混合均匀,制备过程中无污染,成本低廉。

具体实施方式

下面结合一些具体实施方式,对本发明进一步说明。

实施例1

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:起泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 200kg,稳泡剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501 20 kg,增稠剂羟丙基甲基纤维素1kg,增强剂氯化镁210 kg,稀释剂正丁醇15 kg,防腐剂1.5kg和水420kg。

上述憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/3的水,再加起泡剂,加热至30℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至40℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向步骤(3)反应釜内部加入50%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

实施例2

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:起泡剂十二烷基硫酸钠K12 210kg,稳泡剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501 23 kg,增稠剂聚乙烯醇1.5 kg,增强剂氯化钠250 kg,稀释剂乙醇16 kg,防腐剂1.8kg和水430kg。

上述憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/2的水,再加起泡剂,加热至40℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至30℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向步骤(3)反应釜内部加入40%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

实施例3

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:起泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 180kg,茶皂素25kg,稳泡剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501 20.5 kg,增稠剂乳胶粉1.5 kg,增强剂氯化钙300 kg,稀释剂仲丁醇20 kg,防腐剂2kg和水450kg。

上述憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/3的水,再加起泡剂,加热至30℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至40℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向步骤(3)反应釜内部加入50%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

实施例4

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:起泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 230kg,茶皂素21kg,稳泡剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501 26.5kg,增稠剂羟丙基甲基纤维素1.5kg,增强剂氯化镁217kg,稀释剂正丁醇18 kg,防腐剂2kg和水440kg。

上述憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/2的水,再加起泡剂,加热至40℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至30℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向反应釜内部加入60%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

实施例5

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:起泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 180kg,十二烷基硫酸钠K12 50kg,茶皂素30kg,稳泡剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501 27kg,增稠剂羟丙基甲基纤维素2kg,增强剂氯化镁210kg,稀释剂正丁醇16 kg,防腐剂2.5kg和水420kg。

上述憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/2的水,再加起泡剂,加热至50℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至40℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向步骤(3)反应釜内部加入70%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

实施例6

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:十二烷基硫酸钠K12 200kg,茶皂素40kg,稳泡剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501 27kg,增稠剂羟丙基甲基纤维素2kg,增强剂氯化镁260kg,稀释剂环己醇20 kg,防腐剂2.5kg和水480kg。

上述憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/2的水,再加起泡剂,加热至50℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至30℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向步骤(3)反应釜内部加入80%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

实施例7

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:起泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 210kg,1,2-丙二醇50 kg,稳泡剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501 29kg,增稠剂乳胶粉2.5kg,增强剂甲酸钙280kg,稀释剂正庚醇20 kg,防腐剂2.5kg和水480kg。

上述憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/3的水,再加起泡剂,加热至50℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至20℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向步骤(3)反应釜内部加入50%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

实施例8

一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂,包括以下重量份数的原料制成:起泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES 210kg,一缩二乙二醇50 kg,稳泡剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501 30kg,增稠剂聚乙烯醇2.5kg,增强剂氯化钙300kg,稀释剂乙酸乙酯20 kg,防腐剂2.5kg和水480kg。

上述憎水性泡沫混凝土用发泡剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)在反应釜内先加入总水量1/3的水,再加起泡剂,加热至40℃,搅拌均匀,形成发泡液;

(2)将剩余水加热至30℃,得到温水,将增强剂溶解在温水中;

(3)向步骤(1)反应釜内部加入稳泡剂,搅拌均匀;

(4)向步骤(3)反应釜内部加入60%稀释剂,进行预稀释,然后加入步骤(2)处理好的增强剂,搅拌均匀,最后加入剩余的稀释剂,搅拌均匀;

(5)在步骤(4)混合溶液中依次加入防腐剂和增稠剂,搅拌均匀;

(6)将步骤(5)处理好的发泡剂装桶,出货。

性能检测

依据标准JC/T2199—2013,对本发明实施例1-8憎水性泡沫混凝土用发泡剂进行性能测试。

首先将发泡剂进行稀释,用小型空气压缩机进行发泡,在30s内装入1000mL的平底不锈钢容器内,刮平泡沫,称其质量,测得发泡倍率;

利用泡沫的沉降距与秘水量测定仪,将制备好的泡沫在30s内装满,刮平,将浮标放在泡沫上,1h后,打开水龙头,称取流出的泡沫液质量,它的质量除以总共泡沫质量就是泌水率;1h后读取广口瓶上的读数,就是1h沉降距。

终凝沉降距测试方法:将335kg水泥,170kg的水,在高速搅拌器搅拌均匀,制得浆体,将300g实施例1-8发泡剂稀释100倍,制造泡沫,将泡沫和浆体混合均匀,得到泡沫混凝土,浇筑到提前准备好的150*150*150mm的模具内,刮平表面,等待12h后,量取试块的下沉量,下沉的量度就是终凝沉降距。

本发明实施例1-8憎水性泡沫混凝土用发泡剂性能检测结果见表1。

表1 本发明实施例1-8憎水性泡沫混凝土用发泡剂性能检测结果

由表1可知,本发明实施例1-8憎水性泡沫混凝土用发泡剂发泡倍率≥34倍,1h泌水率≤75%,1h沉降距≤49mm,终凝沉降距≤5.9mm,抗压强度≥1.0MPa,说明本发明憎水性泡沫混凝土用发泡剂产生的泡沫稳定性高,发泡效果好,与混凝土基材和易性好,可使生成的泡沫混凝土闭孔率高,憎水性好,抗压强度高。

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