[发明专利]一种复合型水泥发泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种复合型水泥发泡剂及其制备方法。

背景技术

近年来，在国家大力倡导环保节能的现状下，泡沫混凝土以其优良的保温、隔音、耐火及抗冻性能越来越受到广大工程技术人员的青睐。发泡剂是生产泡沫混凝土的一个关键因素，它能在特定的条件下通过物理（压缩空气，高速搅拌等）方法处理生成大量均匀、稳定的泡沫，其性能的优劣将直接决定泡沫混凝土的质量。

水泥发泡剂的种类繁多，目前已经发展到第四代，具体情况为：

第一代是松香类发泡剂，这类发泡剂是以松香作为主要原料制成，与水泥的相容性好，但发泡倍数和泡沫稳定性较差，只适用于干密度大于700kg/m³的高密度泡沫混凝土。

第二代是合成类发泡剂，在各种合成类发泡剂中，阴离子型因发泡快且发泡倍数大而得到普遍运用。阴离子型表面活性剂种类繁多，但可用作发泡剂的仅有十几种，其中运用最多的是烷基苯磺酸盐类，但同许多合成表面活性剂类发泡剂一样，阴离子型发泡剂最大的缺陷是气泡的泡径较大，泡壁薄，从而导致了气泡的稳定性不好，因此，不适用于干密度低于500kg/m³的低密度泡沫混凝土。

第三代是蛋白质类发泡剂，这类发泡剂的发泡倍数和稳泡性能均较好，因此适用于各个密度等级的泡沫混凝土，但其对原材料稳定性要求高，且生产工艺复杂，因此，在国内并未得到广泛运用。

第四代是复合类发泡剂，这类发泡剂一般包括发泡组分和稳泡组分。发泡组分通常是一些发泡性能优良的表面活性类物质，如松香类、合成类和蛋白类发泡剂，稳泡组分则通过增加溶液的黏度延缓膜壁的排液来增强泡沫的稳定性，一般为一些胶类物质。目前比较普遍的复合方法主要有互补法、协同法、增效法和增加功能法。该类型发泡剂质量参差不齐，且价格昂贵，不利于推广与生产应用。

市场上可供选择的性能稳定的、适用范围广，适合泡沫混凝土大规模生产应用的水泥发泡剂品种较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种复合型水泥发泡剂及其制备方法，它具有发泡倍数大，泡沫稳定性高，吸水率低，隔热性能良好，抗压强度值完全满足相应等级泡沫混凝土要求等特点。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种复合型水泥发泡剂，所述的水泥发泡剂由发泡剂母液、增强剂、固化剂和稳泡剂复合而成，各组分的质量百分比为：发泡剂母液70-81%，增强剂11.2-15.8%，固化剂7-11%，稳泡剂0.8-3.2%。

按上述方案，所述发泡剂母液包含以下组分在常温下混合搅拌均匀制得，各组分的质量百分比为：茶皂素2-4%，N-月桂酰-L-谷氨酸钠8-12%，水84-90%。

所述的N-月桂酰-L-谷氨酸钠的制备方法是：按照质量百分比为30%的谷氨酸，28%的碳酸钠和42%的水混合于反应釜中加热溶解，采用冰水浴降温至0℃，再向其中加入20%的月桂酰氯和碳酸钠溶液，控制反应体系的pH为8-9，升温至25℃左右，恒温搅拌2h，待反应结束后，用浓盐酸酸化反应物的pH至1-2，产物经蒸馏水洗涤，石油醚萃取、抽滤、烘干，再用氢氧化钠溶液中和至pH为7，抽滤，所得白色粉末状固体即为N-月桂酰-L-谷氨酸钠。

按上述方案，所述的增强剂中各组分的质量百分比为：十二烷基硫酸钠 0-100%，十二烷基苯磺酸钠 0-100%，十二烷基磺酸钠0-40%，各组分之和为100%。

按上述方案，所述的固化剂中各组分的质量百分比为：碳酸锂0-100%，氯化钙0-50%，硫酸钠0-50%，各组分之和为100%。

按上述方案，所述稳泡剂中各组分的质量百分比为：明胶0-50%，聚丙烯酰胺0-100%，聚乙烯醇0-100%，羟乙基纤维素0-70%，脂肪酸甲醇酰胺0-80%，羟甲基纤维素钠0-70%，各组分之和为100%。

本发明所述复合型水泥发泡剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）配制发泡剂母液：按照发泡剂母液的各组分质量百分比为：茶皂素2-4%，N-月桂酰-L-谷氨酸钠8-12%，水84-90%，将茶皂素，N-月桂酰-L-谷氨酸钠加入到常温水中搅拌2-3min直至全部溶解制成母液；