發(fā)泡劑(Foaming Agent)是一種能夠產生大量氣泡并穩(wěn)定泡沫的化學物質。它們廣泛應用于各個領域,包括建筑、消防、化工、食品、醫(yī)藥等。
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)泡劑的作用機理主要包括以下幾個方面:
降低液體表面張力:表面活性劑發(fā)泡劑通過降低液體的表面張力,使液體更容易形成泡沫。它們能夠在液體表面形成一層薄膜,穩(wěn)定泡沫的形成和存在。
產生氣體:化學發(fā)泡劑通過化學反應產生氣體,從而形成泡沫。例如,在受熱時會分解產生氣體,推動液體形成泡沫。
物理攪拌:物理發(fā)泡劑通過機械攪拌或高速剪切等物理方法,將氣體注入液體中,形成泡沫。
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、聲源產生能量轉換后具有隔熱保曖、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力,并且造成泌水、分層、降沉,影響其材料均質性和強度,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)化生產泡沫混凝土。
制得的泡沫混凝土硬石外表產生鹽析粉化物,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,生產使用對環(huán)境不產生污染,用量低,效果好。
發(fā)泡劑是使對象物質成孔的物質,它可分為化學發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑和表面活性劑三大類?;瘜W發(fā)泡劑是經加熱分解后能釋放出二氧化碳和氮氣等氣體,并在聚合物組成中形成細孔的化合物;物理發(fā)泡劑就是泡沫細孔是通過某一種物質的物理形態(tài)的變化,即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發(fā)或固體的溶解而形成的化合物。發(fā)泡劑均具有較高的表面活性,能有效降低液體的表面張力,并在液膜表面雙電子層排列而包圍空氣,形成氣泡,再由單個氣泡組成泡沫。
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,經一系列復雜的化學反應生成,產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)境不產生污染。該發(fā)泡劑耐儲存、不易變質,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、質量穩(wěn)定等特點,每桶發(fā)泡劑(200kg)可生產發(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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