一种用于免烧砖生产的混凝土发泡剂的加工工艺的制作方法

文档序号:12340297阅读:260来源:国知局
本发明涉及一种发泡剂,特别是涉及一种用于免烧砖生产的混凝土发泡剂的加工工艺。
背景技术
:随着国家对建筑节能材料要求的提高,免烧砖受到越来越广泛的关注,免烧砖是由水泥、石灰、粉煤灰、砂和外加剂等主要原料掺合均匀后浇注硬化而成的内部含有大量封闭气孔的“密孔”轻质建筑材料。混凝土发泡剂在我国的应用已有50多年的历史。在上世纪50年代初,我国就开发出松香皂和松香热聚物这两种发泡剂并用于砂浆和泡沫混凝土。随着我国表面活性工业的兴起,合成类表面活性剂型发泡剂开始应用,并取代了相当一部分松香皂和松香热聚物,但现有的发泡剂并不能够满足使用要求,存在着各种缺陷。技术实现要素:本发明提供一种用于免烧砖生产的混凝土发泡剂的加工工艺,解决了传统发泡剂不稳定、发泡倍数较小等问题。一种用于免烧砖生产的混凝土发泡剂的加工工艺,所述工艺步骤为:1)向反应釜中添加水,加热至58-63℃后恒温,加入石灰石粉、硬石膏、改性硅藻土和改性纳米二氧化硅,加热升温至75-83℃,以100-150r/min转速搅拌3h;2)原料冷却至室温,加入改性纳米二氧化硅,搅拌15-20min,制得发泡剂母液;3)在PH为5-5.5酸性环境下,将羟乙基甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯混合,加热至55-60℃,保持20-30min,待用;4)向发泡剂母液中添加改性纳米二氧化硅,在5-8MPa压力下,升温至60-70℃,保持反应3-3.5h后,调节发泡剂母液PH到9-10,加入羟乙基甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的混合物,在60-70℃下,真空干燥5-8h,得到发泡剂制品。优选的,所述步骤1)中,改性纳米二氧化硅的改性工艺为:利用正辛醇作为改性剂,在蒸馏瓶中加入5-10g二氧化硅粉末,再加入30-45ml正辛醇,加热回流2-3h,然后分出二氧化硅,并在索氏提取器中用丙酮提取4-6h,最后酯化的二氧化硅于60-70℃下干燥12-14h。优选的,所述改性纳米二氧化硅的改性工艺中,加热回流的温度控制在50-55℃。优选的,所述步骤4)中,将发泡剂母液溶解于25-30ml二甲基亚砜中,浸渍5-8h后,称取改性纳米二氧化硅2-2.5g加入。优选的,所述二甲基亚砜的浓度为10-18mol/L。有益效果:本发明提供一种混凝土发泡剂,能够使得泡沫更加均匀、细腻,以此制备的泡沫混凝土强度更高高,隔热性能好;通过甲基纤维素与三乙醇胺掺入,前者保证了发泡剂的发泡倍数,而后者能够极大提高泡沫稳定性,通过两者的混合改性可以发泡剂达到非常理想的效果,对发泡剂母液发泡起了稳定性改善作用;本发明原料来源广泛,成本低,制备工艺简单;解决了现有发泡剂发泡性差、稳泡性不好,成本高、制备工艺复杂等等问题。此发泡剂是由改性的纳米二氧化硅复合而成,发泡后的泡孔直径有显著减小,同时泡孔密度也相对有所提高,由于纳米二氧化硅特殊的形态特征,从而使纳米复合发泡剂能够更加均匀的分散到水泥中,本发明提供的混凝土发泡剂,实现其在水泥中的均匀分散,以降低局部发泡剂量,同时此复合发泡剂又具备了纳米复合材料的优点。具体实施方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。实施例1一种用于免烧砖生产的混凝土发泡剂的加工工艺,所述工艺步骤为:1)向反应釜中添加水,加热至58℃后恒温,加入石灰石粉、硬石膏、改性硅藻土和改性纳米二氧化硅,加热升温至75℃,以100r/min转速搅拌3h;2)原料冷却至室温,加入改性纳米二氧化硅,搅拌15min,制得发泡剂母液;3)在PH为55酸性环境下,将羟乙基甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯混合,加热至55℃,保持20min,待用;4)将发泡剂母液溶解于25ml二甲基亚砜中,浸渍5h后,称取改性纳米二氧化硅2g加入,二甲基亚砜的浓度为10mol/L,向发泡剂母液中添加改性纳米二氧化硅,在5MPa压力下,升温至60℃,保持反应3h后,调节发泡剂母液PH到9,加入羟乙基甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的混合物,在60℃下,真空干燥5h,得到发泡剂制品。改性纳米二氧化硅的改性工艺为:利用正辛醇作为改性剂,在蒸馏瓶中加入5g二氧化硅粉末,再加入30ml正辛醇,加热回流2h,加热回流的温度控制在50℃,然后分出二氧化硅,并在索氏提取器中用丙酮提取4h,最后酯化的二氧化硅于60℃下干燥12h。实施例1一种用于免烧砖生产的混凝土发泡剂的加工工艺,所述工艺步骤为:1)向反应釜中添加水,加热至63℃后恒温,加入石灰石粉、硬石膏、改性硅藻土和改性纳米二氧化硅,加热升温至83℃,以150r/min转速搅拌3h;2)原料冷却至室温,加入改性纳米二氧化硅,搅拌20min,制得发泡剂母液;3)在PH为5.5酸性环境下,将羟乙基甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯混合,加热至60℃,保持30min,待用;4)将发泡剂母液溶解于30ml二甲基亚砜中,浸渍8h后,称取改性纳米二氧化硅2.5g加入,二甲基亚砜的浓度为18mol/L,向发泡剂母液中添加改性纳米二氧化硅,在8MPa压力下,升温至70℃,保持反应3.5h后,调节发泡剂母液PH到10,加入羟乙基甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的混合物,在70℃下,真空干燥8h,得到发泡剂制品。改性纳米二氧化硅的改性工艺为:利用正辛醇作为改性剂,在蒸馏瓶中加入10g二氧化硅粉末,再加入45ml正辛醇,加热回流3h,加热回流的温度控制在55℃,然后分出二氧化硅,并在索氏提取器中用丙酮提取6h,最后酯化的二氧化硅于70℃下干燥14h。实施例1一种用于免烧砖生产的混凝土发泡剂的加工工艺,所述工艺步骤为:1)向反应釜中添加水,加热至61℃后恒温,加入石灰石粉、硬石膏、改性硅藻土和改性纳米二氧化硅,加热升温至79℃,以125r/min转速搅拌3h;2)原料冷却至室温,加入改性纳米二氧化硅,搅拌18min,制得发泡剂母液;3)在PH为5.3酸性环境下,将羟乙基甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯混合,加热至58℃,保持25min,待用;4)将发泡剂母液溶解于28ml二甲基亚砜中,浸渍7h后,称取改性纳米二氧化硅2.3g加入,二甲基亚砜的浓度为14mol/L,向发泡剂母液中添加改性纳米二氧化硅,在7MPa压力下,升温至65℃,保持反应3.3h后,调节发泡剂母液PH到9.5,加入羟乙基甲基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的混合物,在65℃下,真空干燥7h,得到发泡剂制品。改性纳米二氧化硅的改性工艺为:利用正辛醇作为改性剂,在蒸馏瓶中加入8g二氧化硅粉末,再加入38ml正辛醇,加热回流2,5h,加热回流的温度控制在53℃,然后分出二氧化硅,并在索氏提取器中用丙酮提取5h,最后酯化的二氧化硅于65℃下干燥13h。泡孔直径(mm)密度(个/ml)发泡倍数实施例12.21529实施例22.31830实施例32.52127现有参数4.4915根据上述表格数据可知,利用本发明提供的工艺制备的混凝土发泡剂发泡后的泡孔直径有显著减小,同时泡孔密度也相对有所提高,同时发泡倍数较高。本发明提供一种混凝土发泡剂,能够使得泡沫更加均匀、细腻,以此制备的泡沫混凝土强度更高高,隔热性能好;通过甲基纤维素与三乙醇胺掺入,前者保证了发泡剂的发泡倍数,而后者能够极大提高泡沫稳定性,通过两者的混合改性可以发泡剂达到非常理想的效果,对发泡剂母液发泡起了稳定性改善作用;本发明原料来源广泛,成本低,制备工艺简单;解决了现有发泡剂发泡性差、稳泡性不好,成本高、制备工艺复杂等等问题。此发泡剂是由改性的纳米二氧化硅复合而成,发泡后的泡孔直径有显著减小,同时泡孔密度也相对有所提高,由于纳米二氧化硅特殊的形态特征,从而使纳米复合发泡剂能够更加均匀的分散到水泥中,本发明提供的混凝土发泡剂,实现其在水泥中的均匀分散,以降低局部发泡剂量,同时此复合发泡剂又具备了纳米复合材料的优点。由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。当前第1页1 2 3 
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