[发明专利]一种稳泡剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于缓释技术的稳泡剂及其制备方法和应用。本发明所述的基于缓释技术的稳泡剂由酯键连接的两亲性侧链和环糊精结构核心组成；所述两亲性侧链有18‑24条；所述两亲性侧链由疏水链段和亲水单元组成，其中疏水链段由芳香环结构和2~6个环氧丙烷单元组成，所述亲水单元为2~10个环氧乙烷单元；酯键在碱性条件下水解，将两亲性侧链水解成18~24个引气剂分子。所述基于缓释技术的稳泡剂在碱性条件下缓慢水解释放出引气剂；从而解决现有引气剂泡沫损失快的缺陷，具有优异稳定混凝土含气量的效果，同时不会对混凝土的硬化强度产生较大的影响。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种稳泡剂及其制备方法。

背景技术

现代混凝土在原材料组成、性能和工艺等方面均发生了巨大的变化，并且目前以提高水泥细度、引入第五组分工业废渣和第六组分化学外加剂为代表的现代混凝土技术使得浆体体系更加复杂，耐久性问题更加突出。

混凝土的耐久性与气孔质量有十分紧密的联系，气孔结构由混凝土引气剂决定，但是由于盐离子及吸附作用的影响，引气剂引入的气泡存活时间较短，容易破灭，影响了混凝土的抗冻融、耐久性等。因此，实际工程中有时需要在原有引气剂的基础上掺入不影响初始含气量的混凝土稳泡剂，以期弥补后期因气泡破灭引起的含气量减少的问题。

稳泡剂与引气剂一样大都是一些表面活性剂，亦能通过疏水链之间的疏水缔合作用在气液界面定向排列，从而显著降低水溶液的表面张力，使气泡表面膜强度增强，从而提高泡沫水泥浆的稳定性。

现有技术主要通过改善一些传统的引气剂结构，来达到引气和稳泡都较好的效果。

专利文献CN108250204A公开了一种含有2个疏水链段和2个亲水单元的双子型表面活性剂，用作混凝土引气剂具有优异的引气和稳泡性能，并且不会对混凝土的硬化强度产生较大的影响。

专利文献CN106431052A报道了一种稳泡剂组合物含有C6-C10烷基酰胺烷基氧化胺、C6-C20烷基酰胺烷基甜菜碱和三萜皂苷类化合物，其用在石油与天然气固井工程领域中，能有助于形成具有较高泡沫稳定性的泡沫水泥浆，且有较低密度、渗透率低和抗压强度高的泡沫水泥浆。

现有的混凝土稳泡剂的合成方面专利均为直接改善引气剂结构，主要专注于初始引气性能好，但是经过一段时间后的混凝土的含气量损失较大；而一些复配方法在改善引气和稳泡性能时可能会破坏组分之间的稳定性，也可能影响混凝土的硬化强度。

发明内容

现有引气剂引入的气泡损失过快，而现有稳泡剂直接与引气剂复合使用可能导致破坏组分之间的稳定或者影响混凝土的硬化强度；针对这些问题，本发明提供一种基于缓释技术的稳泡剂及其制备方法和应用。

所述基于缓释技术的稳泡剂在碱性条件下水解释放出引气剂；从而解决现有引气剂气泡损失快的缺陷，具有优异稳定混凝土含气量的效果，同时不会对混凝土的硬化强度产生较大的影响。

本发明所述的基于缓释技术的稳泡剂由酯键连接的两亲性侧链和环糊精结构核心组成；所述两亲性侧链有18-24条；所述两亲性侧链由疏水链段和亲水单元组成，其中疏水链段由芳香环结构和2～6个环氧丙烷单元组成，所述亲水单元为2～10个环氧乙烷单元；酯键在碱性条件下水解，将两亲性侧链水解成18～24个引气剂分子。

所述芳香环结构选自萘基、菲基、蒽基、芘基、苯并芘基中的任意一种。

所述水解出的引气剂分子含有芳香环结构及2～6个环氧丙烷疏水链段，2～10个环氧乙烷和羧酸基团的亲水单元；因为缓慢水解出所述引气剂分子，在混凝土拌和后期提高了引气剂浓度，达到高效稳定混凝土含气量的性能指标。且水解生成的引气剂分子结构中含有的大芳香环结构具有很强的π-π堆积作用，使分子在气液界面更加紧密有序的排列，从而起到稳泡效果。