一種回填發泡劑及其制備方法和應用與流程

本發明涉及泡沫混凝土回填發泡劑，尤其涉及一種回填發泡劑及其制備方法和應用。

背景技術：

1、輕質建筑材料是現代建筑行業中廣泛應用的一類新型材料，它們相較于傳統的建筑材料(如實心磚、普通混凝土)而言，擁有更輕的質量、良好的隔熱與隔音性能、較高的強度以及環保特性。泡沫混凝土，是一種新型的輕質建筑材料，具有多孔結構，廣泛應用于建筑、橋梁、隧道、路面、保溫隔熱、隔音等多個領域，具有施工速度快、流動度好、保溫隔熱性能好、密度可調、成本低的特點。

2、發泡劑是生產泡沫混凝土的關鍵材料。泡沫混凝土使用的發泡劑主要是為了生成穩定而均勻的泡沫，這些泡沫隨后會在混凝土混合物中形成氣孔，從而制得輕質、保溫、隔音的泡沫混凝土材料。發泡劑可以分為幾類，包括化學發泡劑、物理發泡劑和表面活性劑類發泡劑。化學發泡劑：這類發泡劑在加熱或遇到特定條件時會分解產生氣體(如二氧化碳、氮氣等)，這些氣體在混凝土中形成氣泡。物理發泡劑：物理發泡劑通過物理狀態的變化來產生氣泡，例如壓縮氣體的膨脹、液體揮發或是固體溶解等。表面活性劑類發泡劑：這是泡沫混凝土中最常用的類型，主要包括陰離子、陽離子、非離子表面活性劑以及一些天然來源的表面活性物質，如動物蛋白、植物蛋白等。這類發泡劑通過顯著降低水溶液的表面張力，使得空氣容易在液體中分散形成泡沫，并且幫助泡沫穩定存在，不易破裂。

3、表面活性劑類發泡劑，具有相對成本較低，經濟實惠；原料易得性高，操作簡便等優點。但是隨著市場對泡沫混凝土要求越來越高，目前無論是國產還是國外公司諸如basf等公司生產表面活性劑類發泡劑，與其他種類的發泡劑在產生泡沫的穩定性，混凝土的最終強度和耐久性等方面已經遜色不少。因此如何在利用表面活性劑類發泡劑優點的同時，進一步對其穩定性進行優化，同時獲得理想的輕量化和力學性能平衡的泡沫混凝土，是亟需解決的問題。

技術實現思路

1、為解決以上存在的問題，本發明的目的是提供一種回填發泡劑及其制備方法和應用。

2、為實現以上目的，本發明提供了以下技術方案：

3、一種回填發泡劑的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)制備發泡劑組分a：按質量份數計，將69.2-79.6份水加入分散機中，然后加入0.2-0.4份纖維素醚，采用分散機攪拌5-15min，轉速100-200轉/min，加入0.2-0.4份增稠劑，繼續攪拌5-15min；加入20-30份表面活性劑，攪拌10-20min，當水溫降至35℃以下停止攪拌，制得發泡劑組分a；其中，所述表面活性劑為質量比1：0.2-0.6：1.2-1.4：1.6-1.9的乙氧基化烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、茶皂素復配；

5、(2)制備回填發泡劑：按質量份數計，將13.6-33.8份水加入分散機中，然后加入3-6份穩泡劑，采用分散機攪拌5-10min，轉速100-200轉/min，加入0.2-0.4份殺菌劑，繼續攪拌5-10min；加入70-80份發泡劑組分a，攪拌15-20min，加入7-9份改性復合粒子，繼續攪拌10-20min；得到回填發泡劑。

6、進一步地，所述纖維素醚為羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素一種或多種。

7、更進一步地，所述纖維素醚為質量比1.3-1.7：1：0.4-0.8的羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素復配。

8、進一步地，所述增稠劑為瓜爾膠、黃原膠的一種或二種。

9、進一步地，所述步驟(1)中水的溫度為60-80℃。

10、進一步地，所述穩泡劑為醇醚改性多羥基聚合物、硅酮酰胺、硬脂酸鈣乳液、eva乳液一種或多種。

11、更進一步地，所述穩泡劑為質量比2-2.5：1：0.4-0.7：1.4-1.6的醇醚改性多羥基聚合物、硅酮酰胺、硬脂酸鈣乳液、eva乳液復配。

12、進一步地，所述殺菌劑為異噻唑啉酮、二氯異氰尿酸鈉、溴氯海因一種或幾種。

13、進一步地，所述改性復合粒子的制備方法為：

14、(1)將質量比1：1.3-1.6：0.4-0.8的納米氧化鋁、納米二氧化硅、空心陶瓷微珠混合，得到混合粒子；

15、(2)將0.1-0.15質量份戊二酐、0.2-0.4質量份硅烷偶聯劑和3-5質量份二甲基亞砜混合，升溫至63-65℃反應2-3h，得到混合液：將10質量份混合粒子和60-80質量份水混合，加入混合液，36-38℃，反應3-4h，得到第一改性混合液；

16、(3)將0.4-0.6份氟表面活性劑和10份丙酮混合后，加至第一改性混合液中，攪拌2-3h；過濾得到固體，洗滌、干燥，得到改性復合粒子。

17、進一步地，所述硅烷偶聯劑為kh560或kh570。

18、進一步地，所述氟表面活性劑為fs-30氟表面活性劑。廠家：chemours科慕tm。

19、進一步地，納米氧化鋁粒徑為30-60nm，比表面積10-20m2/g。浙江智鈦納微新材料有限公司。

20、進一步地，納米二氧化硅，平均粒徑15nm，平均比表面積250m2/g。北京德科島金科技有限公司。

21、進一步地，空心陶瓷微珠的粒度：1-10μm。上海格潤亞納米材料有限公司。

22、本發明第二方面提供了所述制備方法制得的回填發泡劑。

23、本發明第三方面提供了所述回填發泡劑在制備泡沫混凝土中的應用。

24、與現有技術相比，本發明的優點和有益效果為：

25、1、本發明通過多種表面活性劑和穩泡劑的協同作用，提高了泡沫混凝土的體積穩定性，解決泡沫混凝土的收縮和塌陷問題。氣孔閉合度高，連通孔較少，大小均勻、球形度高。其用于制備泡沫混凝土，抗壓強度和導熱系數高。本發明制備的回填發泡劑的穩定性高，易于儲存便于推廣使用，具有極高的應用價值和廣闊的市場前景。

26、2、在本發明的回填發泡劑體系中通過使用特定的表面活性劑、穩泡劑、纖維素醚復配，通過協同發揮作用，改善了回填發泡劑的發泡倍數、泌水率、沉降距。

27、3、本發明通過添加改性復合粒子，制得的回填發泡劑可以改善泡沫混凝土的抗壓強度、導熱系數和開裂齡期。

技術特征：

1.一種回填發泡劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的回填發泡劑的制備方法，其特征在于，所述纖維素醚為羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或多種。

3.根據權利要求2所述的回填發泡劑的制備方法，其特征在于，所述纖維素醚為質量比1.3-1.7：1：0.4-0.8的羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素復配。

4.根據權利要求1所述的回填發泡劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中水的溫度為60-80℃。

5.根據權利要求1所述的回填發泡劑的制備方法，其特征在于，所述穩泡劑為醇醚改性多羥基聚合物、硅酮酰胺、硬脂酸鈣乳液、eva乳液中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的回填發泡劑的制備方法，其特征在于，所述改性復合粒子的制備方法為：

7.根據權利要求6所述的回填發泡劑的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑為kh560或kh570；所述氟表面活性劑為fs-30氟表面活性劑。

8.根據權利要求6所述的回填發泡劑的制備方法，其特征在于，納米氧化鋁的粒徑為30-60nm，比表面積為10-20m2/g；納米二氧化硅的平均粒徑為15nm，平均比表面積250m2/g；空心陶瓷微珠的粒度為1-10μm。

9.一種權利要求1-8任一項所述的制備方法制得的回填發泡劑。

10.一種權利要求9所述的回填發泡劑在制備泡沫混凝土中的應用。

技術總結
本發明提供了一種回填發泡劑及其制備方法和應用，包括以下步驟：(1)按質量份數計，將69.2?79.6份水加入分散機中，然后加入0.2?0.4份纖維素醚，加入0.2?0.4份增稠劑，加入20?30份表面活性劑，攪拌10?20min，當水溫降至35℃以下停止攪拌，制得發泡劑組分A；(2)按質量份數計，將13.6?33.8份水加入分散機中，然后加入3?6份穩泡劑，攪拌5?10min，加入0.2?0.4份殺菌劑，加入70?80份發泡劑組分A，加入7?9份改性復合粒子，繼續攪拌10?20min；得到回填發泡劑。本發明的回填發泡劑提高了泡沫混凝土的體積穩定性，解決泡沫混凝土的收縮和塌陷問題。

技術研發人員：李英丁,洪量
受保護的技術使用者：廣東龍湖科技股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/9