本发明涉及发泡剂领域，尤其涉及一种泡沫剂组合物及其制备方法。
背景技术：
泡沫剂又称发泡剂，是指能够降低液体表面张力，产生大量均匀稳定的泡沫，是用以生产泡沫混凝土的外加剂，目前在盾构行业作为土体改良剂大量使用。
泡沫剂能使其水溶液在机械作用力引入空气的情况下，产生大量泡沫，就是表面活性剂或者表面活性物质，实质就是它的表面活性作用。没有表面活性作用，就不能发泡，也就不能成为泡沫剂，表面活性是发泡的核心。
随着对全球气候变化的持续忧虑，对于开发一些技术来代替那些具有高的臭氧消耗潜能(odp)以及高的全球变暖潜能(gwp)的技术存在日益增长的需要。虽然氢氟烷(hfc)，作为不消耗臭氧的化合物，已经被鉴定为在热塑性泡沫的生产中对氯氟烃类(cfc)以及氢化氯氟烃类(hcfc)的可替代的发泡剂，但是它们仍然倾向具有显著的gwp。
氢氟烯烃类，已经被鉴定为用于生产热塑性泡沫的有潜力的低gwp发泡剂，但是存在性能不够全面，不能满足实际生产和环保需要的弊端，稳定性没有保证，对环境没有改善的作用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种泡沫剂组合物及其制备方法，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
一种泡沫剂组合物，由如下重量配比的原料制成：1，3，3，3-四氟丙烯80-90份、一种或多种惰性气体10-20份、十二烷基苯磺酸钠0.4-0.8份、改性活性炭0.2-0.5份、改性轻质碳酸钙0.1-0.5份、硫酸锌0.01-0.1份、聚乙烯醇0.01-0.1份、硬脂酸锉0.01-0.1份、硬脂酸铝0.01-0.1份、硬脂酸钾0.01-0.1份。
优选的，所述惰性气体包括：氦气、氖气、氩气、氪气、氙气。
优选的，所述改性活性炭的制备方法为：
1)、将活性炭在高温高压条件下处理30min，取出冷却至室温；
2)、将处理过后的活性炭放置于低温高度真空环境，进行升华干燥；
3)、将干燥完成的活性炭置于3000-4000℃的条件下进行高速气流对撞冲击，将活性炭粉碎成为超细活性炭粒；
4)、将得到的超细活性炭粒置于铜离子、铬离子、铁离子溶液中，间歇式加入强电场，处理2-3h；
5)、取出处理完成的超细活性炭粒，进行超低温高真空烘干，得到改性活性炭。
通过活性炭的热处理和超细处理极大的增加了活性炭的比表面积，提高了活性炭的吸附能力，净化环境；活性炭的催化能力也得到了显著的提高，加入泡沫剂能够加快泡沫剂的发泡固化速度。
优选的，所述改性轻质碳酸钙的制备方法为：
1)、取石灰石与石墨混合，其质量配比为7：1，于1000-1500℃温度下缎烧；
2)、将二氧化碳、氮气以5：1的体积配比混合，经洗气除尘后输送入碳化塔；
3)、取生石灰进消化槽，用80-90℃的热水充分消化，制‘成浓度约9％的乳液，进入碳化塔，通二氧化碳和氮气的混合气体进行碳化，当悬浮液的ph值等于7时，终止输送气体；
4)、加入0.5％-1.5％的酞酸酷偶联剂、硬脂酸、木质素的混合物，对生成的碳酸钙进行表面活性化处理12-24h，获得改性碳酸钙；
5)、在超低温高度真空的环境下对改性碳酸钙脱水分离、干燥制得改性轻质碳酸钙。
通过上述步骤改性的轻质碳酸钙具有较高的活性，作为补充剂，可以提高泡沫剂的可加工性。
本发明还提供一种泡沫剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
1)、将1，3，3，3-四氟丙烯、十二烷基苯磺酸钠加入反应釜，在100-200℃的条件下，持续通入一种或多种惰性气体，1-2h；
2)、向反应釜中加入改性活性炭、改性轻质碳酸钙，维持步骤1)的条件不变，持续通入惰性气体，反应1-2h；
3)、停止通入惰性气体，温度降至室温，向反应釜中加入硫酸锌、聚乙烯醇、硬脂酸锉、硬脂酸铝、硬脂酸钾，超声波处理10-15min，得到泡沫剂组合物。
本发明的有益效果是：
本发明采用改性活性炭、改性轻质碳酸钙辅助1，3，3，3-四氟丙烯能够很好的提高泡沫剂的固化速度，固化完成后的可加工性能；添加硫酸锌、聚乙烯醇、聚乙烯醇、硬脂酸锉、硬脂酸铝、硬脂酸钾，维持改性后的活性炭、轻质碳酸钙的稳定性，进而确保泡沫剂的使用效果；泡沫剂中添加改性活性炭通过活性炭的热处理和超细处理极大的增加了活性炭的比表面积，提高了活性炭的吸附能力，净化环境；活性炭的催化能力也得到了显著的提高，加入泡沫剂能够加快泡沫剂的发泡固化速度。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种泡沫剂组合物由如下重量配比的原料制成：80kg的1，3，3，3-四氟丙烯、10l的氦气、0.4kg十二烷基苯磺酸钠、0.2kg的改性活性炭、0.1kg的改性轻质碳酸钙、0.01kg的硫酸锌、0.01kg的聚乙烯醇、0.01kg的硬脂酸锉、0.01kg的硬脂酸铝、0.01kg的硬脂酸钾。
泡沫剂组合物的制备方法为：将1，3，3，3-四氟丙烯、十二烷基苯磺酸钠加入反应釜，在100-200℃的条件下，持续通入一种或多种惰性气体，1-2h；向反应釜中加入改性活性炭、改性轻质碳酸钙，维持100-200℃的条件不变，持续通入惰性气体，反应1-2h；停止通入惰性气体，温度降至室温，向反应釜中加入硫酸锌、聚乙烯醇、硬脂酸锉、硬脂酸铝、硬脂酸钾，超声波处理10-15min，得到泡沫剂组合物。
其中，改性活性炭的制备方法为：
1)、将活性炭在高温高压条件下处理30min，取出冷却至室温；
2)、将处理过后的活性炭放置于低温高度真空环境，进行升华干燥；
3)、将干燥完成的活性炭置于3000-4000℃的条件下进行高速气流对撞冲击，将活性炭粉碎成为超细活性炭粒；
4)、将得到的超细活性炭粒置于离子浓度为2mol/l的铜离子、铬离子溶液中，间歇式加入强电场，处理2-3h；
5)、取出处理完成的超细活性炭粒，进行超低温高真空烘干，得到改性活性炭。
其中，改性轻质碳酸钙的制备方法为：
1)、取石灰石与石墨混合，其质量配比为7：1，于1000-1500℃温度下缎烧；
2)、将二氧化碳、氮气以5：1的体积配比混合，经洗气除尘后输送入碳化塔；
3)、取生石灰进消化槽，用80-90℃的热水充分消化，制‘成浓度约9％的乳液，进入碳化塔，通二氧化碳和氮气的混合气体进行碳化，当悬浮液的ph值等于7时，终止输送气体；
4)、加入0.5％-1.5％的酞酸酷偶联剂、硬脂酸、木质素的混合物，对生成的碳酸钙进行表面活性化处理12-24h，获得改性碳酸钙；
5)、在超低温高度真空的环境下对改性碳酸钙脱水分离、干燥制得改性轻质碳酸钙。
通过上述过程制得的泡沫剂，其固化速度相比现有技术的固化速度提高45％，且固化之后较为稳定，可继续加工，对空气具有净化能力。
实施例2
一种泡沫剂组合物由如下重量配比的原料制成：90kg的1，3，3，3-四氟丙烯、15l的氦气、0.6kg十二烷基苯磺酸钠、0.05kg的硫酸锌、0.05kg的聚乙烯醇、0.05kg的硬脂酸锉、0.05kg的硬脂酸铝、0.05kg的硬脂酸钾。
泡沫剂组合物的制备方法为：将1，3，3，3-四氟丙烯、十二烷基苯磺酸钠加入反应釜，在100-200℃的条件下，持续通入一种或多种惰性气体，1-2h；停止通入惰性气体，温度降至室温，向反应釜中加入硫酸锌、聚乙烯醇、硬脂酸锉、硬脂酸铝、硬脂酸钾，超声波处理10-15min，得到泡沫剂组合物。
其中，改性活性炭的制备方法为：
1)、将活性炭在高温高压条件下处理30min，取出冷却至室温；
2)、将处理过后的活性炭放置于低温高度真空环境，进行升华干燥；
3)、将干燥完成的活性炭置于3000-4000℃的条件下进行高速气流对撞冲击，将活性炭粉碎成为超细活性炭粒；
4)、将得到的超细活性炭粒置于离子浓度为2mol/l的铜离子、铬离子溶液中，间歇式加入强电场，处理2-3h；
5)、取出处理完成的超细活性炭粒，进行超低温高真空烘干，得到改性活性炭。
其中，改性轻质碳酸钙的制备方法为：
1)、取石灰石与石墨混合，其质量配比为7：1，于1000-1500℃温度下缎烧；
2)、将二氧化碳、氮气以5：1的体积配比混合，经洗气除尘后输送入碳化塔；
3)、取生石灰进消化槽，用80-90℃的热水充分消化，制‘成浓度约9％的乳液，进入碳化塔，通二氧化碳和氮气的混合气体进行碳化，当悬浮液的ph值等于7时，终止输送气体；
4)、加入0.5％-1.5％的酞酸酷偶联剂、硬脂酸、木质素的混合物，对生成的碳酸钙进行表面活性化处理12-24h，获得改性碳酸钙；
5)、在超低温高度真空的环境下对改性碳酸钙脱水分离、干燥制得改性轻质碳酸钙。
通过上述过程制得的泡沫剂，其固化速度相比现有技术的固化速度提高40％，且固化之后不稳定，性脆，对空气无净化能力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。