发泡剂文献综述

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1、发泡剂与石膏保温材料文献综述1发泡剂作用机理泡沫是气体在液体介质中形成的多相分散体系。由于液气两相密度差大,液体中的气泡通常很快就上升到液面形成泡沫,因此泡沫就是由液膜隔开的气泡聚集物。泡沫是不稳定体系。经过大量实验,纯液体不能形成稳定持久的泡沫,必须有表面活性剂或其它起泡剂的存在,才能得到稳定性较好的泡沫。我们实验中所形成的泡沫是在强力搅拌作用下出现的,在搅拌过程中,气泡间会运动、合并增大以至破裂而消失。而各种泡沫剂的作用就是使产生的泡沫由不稳定体系变成稳定体系。因为它被吸附在气泡表面,使气泡形成双分子膜结构。这是气泡稳定分布的因素之一。此外还加入了新型稳泡剂,它属于阴离

2、子表面活性物质,当掺入料浆后,可被吸附在气泡表面,使气泡形成的双分子膜结构更加稳固,这也是气泡稳定分布的重要因素。再者由于泡沫剂在气泡水膜上的定向分布,降低了水膜的表面张力而增加其稳定性;气泡膜外表面呈疏水层。因而对气泡起稳定和分散作用。还有些引气剂能与Ca2+形成难溶物也沉积于气泡的外表面,因而增加了泡的厚度和强度,同样有利于气泡的稳定存在。2发泡剂用在石膏保温材研究柳华实、葛曷一等人以建筑石膏为原料,采用松香类复合发泡剂发泡制成石膏保温材料。对石膏保温材料的成型工艺进行了较深入的探讨,并系统研究了各种外加剂对其性能的影响,利用汞压力测孔仪分析了石膏保温材料内部的孔隙率和

3、孔径分布。研究表明,在稳泡剂的辅助作用下,发泡剂可对石膏浆体起到良好的引气作用。发泡剂:由松香、骨胶、NaOH及水按一定比例配制而成的发泡剂。将按配比称量的发泡剂及助剂等溶解于定量拌合水中,充分电搅拌,待有丰富的泡沫后,将称好的石膏等固体粉末混合均匀,再倒入配好的水液中搅拌均匀,然后浇注成型,约1~2h后,即可模,自然干燥。实验结果表明,加入发泡剂后,样品的表观容重有较为明显的减小,抗折、抗压强度都有所降低。显然样品的内部结构变得疏松,气体填充内部,形成一个多孔状的石膏浆体,因此孔隙率及孔径的分布状况也是一个十分重要的结构因素。一般认为,发泡剂量的增大,孔隙率和孔径的尺寸都

4、增大;孔隙率愈小,孔径愈小。另外,孔隙率和孔径还与成型条件有关。一般情况下,制品的强度和抗水性都会随孔隙率的增加而降低,材料的保温性能会随孔隙率的增加而提高。但是在相同的孔隙率条件下,孔径尺寸愈小,材料的强度、抗水性、保温性会同时提高。这就是理想的细小、闭孔发泡状态。为了便于更好的观察石膏的结构变化,我们可以通过汞压力测孔仪测试不同成型条件下试样的孔径大小以及孔隙分布。由汞压力测孔仪所测得的孔径分布柱状曲线可以清楚的看出不同成型条件下的试样的孔隙率和孔径分布的差别。空白试样,其总的孔隙率为0·2232cc/g,孔径主要分布在100~2000nm之间;成型条件为手搅拌时试样总

5、的孔隙率为的14·3477cc/g,孔径主要分布在4000~200000nm之间;成型条件为电搅拌时试样总的孔隙率为28·1760cc/g,孔径主要分布在20000~100000nm之间。由以上的分析,我们明显可以看出,加不加发泡剂对石膏泡沫的形成影响很大,既影响气孔的数量又影响气孔的分布。空白试样的孔隙率很低,每克只有0·232mL,且大多孔径都很小,起不到保温隔热效果。而掺加1%的发泡剂后,孔隙率就达到每克14~28mL,孔隙率提高了100倍左右。由此看出发泡剂的发泡作用是非常显著的。经电搅拌的石膏试样泡沫丰富,总的孔隙率是手搅拌试样的孔隙率的2倍,且孔径大小较均匀,分

6、布也集中,保温隔热效果好。经手搅拌的石膏试样孔径分布范围较大,从4000~200000nm,气孔大小不一,而大的气孔又容易破裂形成通孔,影响材料的保温隔热性能。所以为了达到保温隔热的目的,我们应该在石膏原料中加适量的发泡剂,而且采用强力电搅拌完成工艺过程。3石膏保温材料概述所使用的建筑石膏性能须达到初凝时间>7min,终凝时间<40min,两小时湿抗折强度≥2.5MPa,抗压强度≥6MPa。3.1轻骨料玻珠玻化微珠也称玻珠。它是由一定粒径的岩砂通过加热达到特定温度后,自内到外均匀膨胀形成内部呈完整多孔蜂窝状结构,表面有一定强度的完整外壳的无机小颗粒材料、质地轻、导热系数好,

7、常温一般为0.038W/m·K～0.045W/m·K,松散容重为100kg/m3~120kg/m3,耐高温不燃,其熔点高于1450℃、不变形、热稳定性和耐候性突出。玻化微珠石膏保温材料,其拌和用水量在90%～110%之间,用70.7mm×70.7mm×70.7mm三联试模制的试件、干抗压强度<2.0MPa;干密度<330kg/m3、导热系数<0.068。产品特性采用工业副产建设石膏与玻化微珠双优组合,即保持了石膏固有的特性、又增加了保温隔热效果,其均质性好、不易变形、材性收缩率小;彻底改变了原普通膨胀珍珠岩保温材料