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發(fā)泡劑的分類:
表面活性劑發(fā)泡劑:表面活性劑發(fā)泡劑是常見的一類發(fā)泡劑,它們通過降低液體表面張力來產(chǎn)生泡沫。表面活性劑發(fā)泡劑可以分為陽離子、陰離子、非離子和兩性離子等不同類型,根據(jù)具體應用需求選擇合適的發(fā)泡劑。
物理發(fā)泡劑:物理發(fā)泡劑是通過物理方法產(chǎn)生泡沫,而不依賴于化學反應。常見的物理發(fā)泡劑包括氣體(如空氣、氮氣)、機械發(fā)泡劑(如機械攪拌、高速剪切)等。
化學發(fā)泡劑:化學發(fā)泡劑是通過化學反應產(chǎn)生氣體,從而形成泡沫。常見的化學發(fā)泡劑包括、碳酸銨等。
發(fā)泡劑具有以下優(yōu)勢:
提供輕質(zhì)性能:發(fā)泡劑可以使材料變得輕盈,減輕重量負擔。
提供隔熱和吸音性能:發(fā)泡劑可以提供的隔熱和吸音性能,改善室內(nèi)環(huán)境。
提供緩沖和減震性能:發(fā)泡劑可以提供良好的緩沖和減震性能,保護物品和人體。
提供良好的包裝性能:發(fā)泡劑可以提供良好的包裝性能,保護產(chǎn)品不受損壞。
然而,發(fā)泡劑也面臨一些挑戰(zhàn):
環(huán)境影響:某些發(fā)泡劑可能含有對環(huán)境有害的化學物質(zhì),對環(huán)境造成污染。
安全性問題:某些發(fā)泡劑可能對人體健康有一定影響,需要注意使用安全。
成本問題:某些發(fā)泡劑的成本較高,增加了產(chǎn)品的制造成本。
泡沫混凝土發(fā)泡劑
對于泡沫混凝土來講,發(fā)泡劑起到至關重要的作用。泡沫混凝土的物理性主要是其氣孔封閉,直徑小,壁膜薄與熱、聲源產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換后具有隔熱保曖、隔熱作用。
水泥發(fā)泡劑應是中性水溶性材料,與水泥具有和易性、分散和聚合作用,才能引入大量的氣孔制得泡沫混凝土,水泥發(fā)泡劑是制造的主要助劑。
動物類水泥發(fā)泡劑對水泥無活性作用,動物角質(zhì)物料稀小價格昂貴,而且工藝并非一般設備可以制造,均用動物骨膠替代制成溶膠,這種溶膠在水泥堿液中被分解失去粘性,生成憎水性的反應物,隔離水泥微粒之間粘結(jié)力,并且造成泌水、分層、降沉,影響其材料均質(zhì)性和強度,混凝土呈不規(guī)則狀的。制造的泡沫混凝土的氣孔是開放、線型的材料,是高吸水性的材料,用作建筑物室外隔墻、隔熱層必造成墻體常年滲漏、潮濕。
動物骨膠與松香膠混合泡沫劑,嚴格地說是無效的水泥發(fā)泡劑,是一種粘稠膏狀的發(fā)泡劑,此種稱粘膠泡沫低分子發(fā)泡劑,是一種溶膠混合物,只溶于中性的自來水中,不耐堿易變質(zhì)發(fā)臭,存放期只有數(shù)日,是一種數(shù)十年前采用的落后工藝,雖然采用機械在空氣中制得豐富的泡沫,但是在水泥中很快被堿化破滅、鹽析,泡沫泥漿在約10分鐘以后泡沫泥漿大量的氣泡逸出,制得的泡沫泡沫混凝土產(chǎn)生大量的水泌出、分層、離析、降沉、坍塌,斷裂。更嚴重的是動物膠中含有豐富的動物脂肪蛋白,在空氣中極易變臭變酸,發(fā)出惡臭污染環(huán)境,影響施工環(huán)境,居住中又會長期受到污染。
泡沫混凝土硬固時間需要2-3天。
泌水率∶發(fā)泡沫劑在用量0.5%-3%時,泌水量40mI-150mI
沉陷距∶發(fā)泡沫劑在用量1%-3%時,沉陷距5mm-50mm
澆注高度;
當澆注高超過100mm時使泡混凝土泥漿氣泡受壓加速逸出,使泥漿泌水更趨嚴重,泥漿分層、坍塌降沉,嚴重者降沉達30%。 不能震動,不能用于大體積、高層、遠距離泵送和輸送,不利于工業(yè)化生產(chǎn)泡沫混凝土。
制得的泡沫混凝土硬石外表產(chǎn)生鹽析粉化物,斷裂,平整度低,氣孔呈開放不規(guī)則扁形、線形管狀如凍豆腐,類似纖維狀,干硬后收縮,抗壓、抗折、導熱、隔聲物理性能大幅度降低,
泡沫劑存放期短,從生產(chǎn)之日起只可存放數(shù)日,其間化學性能隨著時間而降低。
從大量試驗制造泡沫混凝土的發(fā)泡劑是完全水解的聚合物,這種工藝技術含量高,生產(chǎn)使用對環(huán)境不產(chǎn)生污染,用量低,效果好。
化學發(fā)泡劑又有無機發(fā)泡劑和有機發(fā)泡劑之分 [2]。
有機發(fā)泡劑主要有以下幾類:
1、偶氮化合物;
2、磺酰肼類化合物
3、亞硝基化合物 [2]。
無機發(fā)泡劑主要有以下類別:
碳酸鹽:一種無機發(fā)泡劑,使用較多的主要是碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸氫鈉。其中碳酸氫鈉是白色粉末,比重2.16。分解溫度約為100-140℃,并放出部分CO2,到270℃時失去全部CO2。溶于水而不溶于醇。
水玻璃:即硅酸鈉,與玻璃粉料混合并加熱到850℃左右時,與玻璃反應并放出大量氣體,同時能加強材料抗壓和抗拉強度,主要作為制備泡沫玻璃的發(fā)泡劑使用。
碳化硅:當前泡沫玻璃工業(yè)生產(chǎn)中所使用的主要發(fā)泡劑,800-900℃燒結(jié)時放出大量氣體。
碳黑:也是一種非常好用的發(fā)泡劑,加熱放出CO2,發(fā)泡效果好,但缺點是價格較高。
常用的物理發(fā)泡劑有低沸點的烷烴和氟碳化合物。物理發(fā)泡劑是復配型物理發(fā)泡劑,不僅具有發(fā)泡倍數(shù)高、泡沫穩(wěn)定性好、泌水量低等優(yōu)點,同時還能對菱鎂水泥起到一定的改性作用,降低產(chǎn)品返鹵泛霜的概率。物理發(fā)泡劑已廣泛應用于防火板、輕質(zhì)隔墻板等發(fā)泡菱鎂制品的生產(chǎn),并且在某些產(chǎn)品中(菱鎂防火門芯等)具有事關成敗的關鍵性作用。
物理發(fā)泡劑鎂嘉圖理化性能指標:
外觀:淡黃色液體 密度:1.01~1.02 g/ cm3 固含量:≥35% PH值:9~10
活性劑
陰離子表面活性劑水溶液在機械作用力引入空氣的情況下,產(chǎn)生大量泡沫,在紙面石膏板、發(fā)泡混凝土領域大量應用。
發(fā)泡劑的實質(zhì)就是它的表面活性作用。沒有表面活性作用,就不能發(fā)泡,也就不能成為發(fā)泡劑,表面活性是發(fā)泡的核心。
常用的表面活性劑類發(fā)泡劑有:
1.十二烷基硫酸鈉(K12)
2.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)
3.松香皂類發(fā)泡劑
4.動植物蛋白類發(fā)泡劑
5.紙漿廢液等。
植物性水泥發(fā)泡劑選用進口天然植物高分子材料為原料,經(jīng)一系列復雜的化學反應生成,產(chǎn)品呈淺黃色的純凈透明油狀液體 [3]。對硬水不敏感,、無味、無沉淀物。pH值接近中性,對水泥和金屬無腐蝕性,對環(huán)境不產(chǎn)生污染。該發(fā)泡劑耐儲存、不易變質(zhì),具有的起泡能性,泡沫豐富,泡沫的穩(wěn)定性適中。用該發(fā)泡劑制作發(fā)泡水泥具有耗用量少、成本低、質(zhì)量穩(wěn)定等特點,每桶發(fā)泡劑(200kg)可生產(chǎn)發(fā)泡水泥500立方米左右,所以被大量的應用于地暖工程以及屋面保溫工程中,可顯著地降低施工成本。
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