[发明专利]复合保温墙体夹心泡沫混凝土发泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土添加剂，属于精细化工产品技术领域，特别是涉及一种复合保温墙体夹心泡沫混凝土发泡剂及其制备方法，其主要用于复合保温墙体的夹心保温材料泡沫混凝土的生产，当然也可以用于屋面、地暖保温层等领域的泡沫混凝土生产。

背景技术

泡沫混凝土，常按密度划分等级，即3级为300kg/m3，4级为400kg/m3，......。轻质泡沫混凝土，一般指的是3～6级泡沫混凝土。轻质泡沫混凝土由于具有质轻、高强、节能、利废、保温、隔音、耐老化、不易燃等性能，因而其开发研究和应用在国内外受到了越来越多的重视。轻质泡沫混凝土生产的关键技术在于发泡剂的研制，泡沫混凝土发泡剂，从松香皂、蛋白质水解液到由表面活性剂(起泡组分)与动物植蛋白(或高聚物，稳泡组分)复配制成的复合型发泡剂，它们每公斤的泡沫混凝土产量、质量均存在相互制约的矛盾。例如，以32.5#水泥生产4级泡沫混凝土：松香皂的产量约为0.625m³/kg，抗压强度为0.8MPa；蛋白质水解液的产量约为1.0m³/kg，抗压强度为1.0MPa；复合型发泡剂，依其起泡组分与稳泡组分的比例不同其产量为1.5m³/kg-2.0m³/kg，抗压强度为0.6Mpa-0.5MPa之间变动。

洛阳师范学院和河南昌惠建筑节能工程有限公司联合研制的LC-01型泡沫混凝土发泡剂(申请号为200910138376.8)，虽然在泡沫混凝土发泡剂结构、合成原理与性能上都取得了重大突破，有效地克服了起泡组分与稳泡组分的矛盾，并具有原料易得、无毒无害、泡沫混凝土产量和质量均成倍提高的优点，但其生产工艺需使用高压氧化合成一种中间产品，这无疑会增加生产成本。

另外，用作地暖保温层的泡沫混凝土，其浆料浇注厚度一般小于40mm；用作屋面保温的泡沫混凝土，其浆料浇注厚度一般在300mm之内；而复合保温墙体的夹心保温材料用泡沫混凝土，其浆料每次的浇注高度至少需要在1m以上，这就对泡沫混凝土发泡剂提出了更高的要求。

因此，如何进一步研究开发泡沫更加稳定的混凝土发泡剂，及更加适合复合保温墙体夹心保温材料所用的泡沫混凝土浇注料，是目前所属领域技术人员的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新的复合保温墙体夹心泡沫混凝土发泡剂，其活性组分既有象十二烷基苯磺酸钠那样的起泡性，其泡沫在水泥浆料中，又能借助水泥水化产生的钙离子、及粉煤灰颗粒表面的钙离子形成球形网状结构，使泡沫变得更加稳定，从而生产出适合复合保温墙体夹心保温材料所用的泡沫混凝土浇注料。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种复合保温墙体夹心泡沫混凝土发泡剂，其是由如下的质量百分比含量的原料制成：

原料①是质量百分比浓度为30％的聚丙烯酸溶液；原料②是质量百分比浓度为99.8％的丁二酸；原料③是质量百分比浓度为96％氢氧化钠或KOH；原料④是(1摩尔的)偏硅酸钠或(0.25摩尔的)硼砂；原料⑤是质量百分比浓度为70％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；原料⑥是质量百分比浓度为85％的三乙醇胺溶液。

根据本发明实施例的复合保温墙体夹心泡沫混凝土发泡剂，所述原料①还可以是质量百分比浓度为48％的水解聚马来酸酐溶液。

根据本发明实施例的复合保温墙体夹心泡沫混凝土发泡剂，所述偏硅酸钠可以是无水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠或九水化偏硅酸钠。

另外，本发明还提出了一种复合保温墙体夹心泡沫混凝土发泡剂的制备方法，该方法包括步骤：

1)将聚丙烯酸(简称PAA，以“-CH₂-CH-COOH”计摩尔质量)或水解聚马来酸酐(简称HPMA，以“HOOC-CH＝”计其摩尔质量)、丁二酸(以“-CH₂-COOH”计其摩尔质量)按一定摩尔比(总摩尔数量为6摩尔)加入到搅拌反应釜中，用水加热溶解，控制外浴温度为105～110℃；

2)当反应液温度达到80±5℃后，将用自来水溶解后的氢氧化钠或氢氧化钾(质量百分浓度为10-20％，使用偏硅酸钠(Na₂SiO₃)时，用量为6摩尔；使用硼砂时用量为16摩尔)缓慢加入到反应釜中，使反应液形成透明溶液；

3)加入偏硅酸钠(Na₂SiO₃)4.0摩尔或硼砂1.0摩尔，继续反应30～50分钟；