高效复配发泡剂技术总结报告.docx

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高效复配发泡剂技术总结报告

 

高效复配水泥发泡剂

技术总结报告

 

编写:

审核:

审定:

 

本单位名称*************

2013年10月

 

一、项目研究的背景、目的意义

进入二十一世纪,我国越来越重视建筑的节能降耗,随着有关建筑节能政策的实施,节能材料备受欢迎,在国家建筑节能与墙体改革政策的推动下,泡沫混凝土作为一种利废、环保、节能、价格低、性能好的新型保温隔热建筑材料,得到了全社会越来越广泛的认知、重视和广泛应用,泡沫混凝土产业也因此得到了快速发展。

2010年我国应用泡沫混凝土浇筑的建筑保温层面积超过1亿m2,其中,现浇地暖泡沫混凝土绝热层约8750万m2,屋面保温隔热层约2000万m2,我国泡沫混凝土产量预计约达700万m3,其中,泡沫混凝土地暖绝热层约350万m3,屋面保温隔热层约200万m3,地面垫层约50万m3,各类回填约20万,特种功能应用30万m3,制品类约50万m3,现场浇筑量约占总量的80%以上"我国泡沫混凝土年产量2005年已达500万m3,2009年突破600万m3,发展快速但泡沫混凝土材料还存在着一些尚待解决的问题,其中作为核心技术之一的发泡剂,其泡沫性能严重影响了高性能泡沫混凝土在我国的发展。

发泡剂是生产泡沫混凝土的一个关键因素,它的性能直接决定着泡沫混凝土的质量。

混凝土发泡剂的出现为配制高流动性、高耐久性的混凝土提供了重要保证,是制备高性能混凝土材料的重要组成部分。

1.1泡沫混凝土的研究现状

十八世纪八十年代,欧洲首先研制成功了多孔混凝土品种之一泡沫混凝土。

现在一些工业发达国家,不仅在工厂中生产出泡沫混凝土制品,而且在施工工地使用了现浇泡沫混凝土,并取得了良好效果。

1.1.1国外泡沫混凝土应用现状分析

近年来,美国、英国、荷兰、加拿大等欧美国家以及日本、韩国等亚洲国家,充分利用泡沫混凝土的良好特性,将它在建筑工程中的应用领域不断扩大,不仅加快了工程进度,而且提高了工程质量。

(1)用作挡土墙

泡沫混凝土主要用作港口的岸墙的轻质回填材料,可降低垂直荷载,也减少了对岸墙的侧向荷载。

这是因为泡沫混凝土是一种粘结性能良好的刚性体,它并不沿周边对岸墙施加侧向压力,沉降降低了,维修费用随之减少,从而节省很多开支。

泡沫混凝土也可用来增进路堤边坡的稳定性,用它取代边坡的部分土壤,由于减轻了重量,从而就降低了影响边坡稳定性的作用力。

用于减少侧向压力的泡沫混凝土的密度一般为400~600kg/m3。

(2)修建运动场和田径跑道

使用排水能力强的可渗性泡沫混凝土作为轻质基础,上面覆以砾石或人造草皮,作为运动场用。

泡沫混凝土的密度为800~900kg/m3。

此类运动场可进行曲棍球、足球及网球活动。

或者在泡沫混凝土上盖上一层0.05m厚的多孔沥青及塑料层,则可作田径跑道用。

(3)用作夹芯构件

在预制钢筋混凝土构件时可采用泡沫混凝土作为内芯,使其具有轻质高强隔热的良好性能。

通常采用密度为400~600kg/m3的泡沫混凝土。

(4)用作复合墙板

用泡沫混凝土制作成各种轻质板材,在框架结构中用作隔热填充墙体或与薄钢板制成复合墙板。

通常采用密度为600kg/m3的泡沫混凝土。

(5)管线回填

地下废弃的油柜、管线(内装粗油、化学品)、污水管及其它空穴容易导致火灾或塌方,采用泡沫混凝土回填可解决这些后患,费用也少。

泡沫混凝土采用的密度取决于管子的直径及地下水位,一般为600~1100kg/m3。

(6)贫混凝土填层

由于使用可弯曲的软管,泡沫混凝土具有很大的工作度及适应性,因此它经常用于贫混凝土填层。

如对隔热性要求不很高,采用密度为1200kg/m3左右的贫混凝土填层,平均厚度为0.05m;如对隔热性要求很高,则采用密度为500kg/m3的贫混凝土填层,平均厚度为0.1~0.2m。

泡沫混凝土用于屋面边坡,具有重量轻、施工速度快、价格低廉等优点。

坡度一般为l0mm/m,厚度为0.03~0.2m,采用密度为800~1200kg/m3的泡沫混凝土。

(7)屋面边坡

泡沫混凝土用于屋面边坡,具有重量轻、施工速度快、价格低廉等优点。

坡度一般为l0mm/m,厚度为0.03~0.2m,采用密度为800~1200kg/m3的泡沫混凝土。

(8)储罐底脚的支撑

将泡沫混凝土浇注在钢储罐(内装粗油、化学品)底脚的底部,必要时也可形成一凸形地基,这样可确保整个箱底的支撑在焊接时处于最佳应力状态,这一连续的支撑可使储罐采用薄板箱底,同时凸形地基也易于清洁。

泡沫混凝土的使用密度为800~1000kg/m3。

(9)其它

泡沫混凝土也可用于防火墙的绝缘填充、隔声楼面填充、隧道衬管回填以及供电、水管线的隔离等方面。

1.1.2国内泡沫混凝土应用现状分析

我国在多孔混凝土研制和应用方面起步很晚,于十九世纪三十年代研制使用,六十年代初期才研制成功了蒸压泡沫混凝土制品,但由于对生产工艺和设备研究不够,发展受到很大阻碍。

近年来,由于我国越来越重视建筑节能工作,随着与建筑节能有关政策的实施,墙体材料改革取得了显著的成就,节能材料倍受欢迎。

泡沫混凝土以其良好的特性,已用于节能墙体材料中,在其它方面也获得了应用。

随着我国墙体材料改革与建筑节能等有关法规的推行,节能型新型墙体材料的生产与应用倍受重视。

泡沫混凝土因密度小,保温隔热性能好,生产施工方便,可大量利用工业废渣等优点,在节能墙体中占有一席之地。

在全国范围内看,北方地区以保温性能为主,南方以隔热性能为主。

由于泡沫混凝土砌块的生产成本相对偏高,目前只在经济较为发展的地区应用较好。

泡沫混凝土砌块是泡沫混凝土在墙体材料中应用量最大的一种材料。

在我国南方地区,一般用密度等级为900~1200kg/m3泡沫混凝土砌块作为框架结构的填充墙,主要是利用该砌块隔热性能好和轻质高强的特点。

在北方,泡沫混凝土砌块主要用作墙体保温层。

发泡剂有广义和狭义两个概念,这两个概念是有一定差别的,它可以区分非应用性的发泡剂与应用性的发泡剂。

广义的发泡剂广义的发泡剂是指所有其水溶液能在引入空气的情况下大量产生泡沫的表面活性剂或表面活性物质,因为大多数表面活性剂与表面活性物质均具备大量起泡的能力,因此,广义的发泡剂包含了大多数表面活性剂与表面活性物质,所以,广义的发泡剂的范围很大,种类很多,其性能品质相差很大,具有非常广泛的选择性。

广义的发泡剂的发泡倍数(发泡能力)、泡沫稳定性(可用性)等技术性能没有严格的要求,只表示它有一定的产生大量泡沫的性能,产出的泡沫能否有实际的用途则另当别论。

狭义的发泡剂是指那些不但能产生大量泡沫,而且泡沫具有优异性能,别且能满足各种产品发泡的技术要求,真正能用于生产实际的表面活性剂或表面活性物质,它与广义发泡剂的最大区别就是其实用价值,体现其应用价值的其优异性能。

其优异性能表现为发泡能力强,单位体积产泡量大,泡沫非常稳定,可长时间不消泡,泡沫细腻,和使用介质的相容性好等狭义的发泡剂才是工业上实际应用的发泡剂,一般人们通常说的发泡剂就是指这类狭义发泡剂。

因此只有狭义的发泡剂才有研究和开发的价值。

所谓发泡剂的性能主要指的是其发泡能力和泡沫的经时稳定性,它们影响新拌浆体的流动性和浇注体的体积稳定性,最终影响硬化体的密度和强度,因此,可以认为,研制性能优越的发泡剂是提高泡沫混凝土性能的关键技术之一。

发泡剂种类很多,但并非都能用于泡沫混凝土生产,只有在泡沫和料浆混合时,具有足够的稳定性,对胶凝材料的凝结和硬化无有害影响,才能用来生产泡沫混凝土,我国发泡剂应用比国外要晚得多,从上世纪50年代我国才开始生产应用发泡剂,也进行了相应的发泡剂的技术研究,取得了一些成果,但存在发泡剂力较低、稳定性较差等问题,直接影响到泡沫混凝土制品的性能,造成制品强度低,质量不稳定,总体技术质量水平与国外有不小的差距,因此,针对发泡剂所存在的问题开展研究是非常必要和迫切的。

目前国内市场上的泡沫混凝土发泡剂是四代并存,分别是松香树脂类发泡剂、合成类发泡剂、蛋白型发泡剂复合型发泡剂等,松香树脂类起泡力与稳泡性均较低,虽然价格低,但不适应生产700kg/m,以下的低密度制品合成类发泡剂主要是指阴离子表面活性剂,优点是发泡倍数大、易起泡,但最大不足时泡径大,泡壁薄、消泡快、稳定性不好,需要加稳泡剂。

蛋白型发泡剂稳定性好但又起泡力低,由于合成技术要求高,至今都很难达到国外产品的质量,只有少量的应用,成本较高"这就是目前我国发泡剂总体水平低,质量不高的原因。

发泡剂的性能好坏对泡沫混凝土的性能有着很大的限制作用。

所谓发泡剂的性能主要指的是其发泡能力和泡沫的经时稳定性,它们影响新拌浆体的流动性和浇注体的体积稳定性,最终影响硬化体的容重和强度。

因此,可以认为,研制性能优越的发泡剂是提高泡沫混凝土性能的关键技术之一。

所以,对于泡沫混凝土行业来说,能否开发出适合制备泡沫混凝土的发泡剂是行业发展的一个主要瓶颈。

进入21世纪,混凝土技术要求越来越高,必将促使混凝土发泡剂有新的更大的拓展空间,其发展趋势将会朝着高强度、高保坍能力,促使混凝土具有更高的抗裂性和耐久性方向发展。

泡沫混凝土与普通混凝土在组成材料上最大区别在于泡沫混凝土中没有普通水泥混凝土中使用的粗集料,同时含有大量气泡。

因此,与普通混凝土相比,无论是新拌发泡混凝土浆体,还是硬化后的发泡混凝土,都表现出许多与普通混凝土不同的特殊性能,从而使泡沫混凝土有可能被应用于一些普通混凝土不能胜任的具有特殊性能要求的场合。

1、轻质性

由于泡沫混凝土在制备的时候掺入了大量的引气剂,大大增加了泡沫混凝土的体积,因而其密度可以做的很小,泡沫混凝土的密度等级一般为300~1800kg/m3,常用泡沫混凝土的密度等级为300~1200kg/m3。

近年来,密度为160kg/m3的超轻泡沫混凝土也在建筑工程中获得了应用。

由于泡沫混凝土的密度小,在建筑物的内外墙体、层面、楼面、立柱等建筑结构中采用该种材料,一般可使建筑物自重降低25%左右,有些可达结构物总重的30%~40%。

因此,在建筑工程中采用泡沫混凝土具有显著的经济效益。

2、保温隔热性

由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙,因此具有良好的热工性能,即良好的保温隔热性能,这是普通混凝土所不具备的。

通常密度等级在300~1200kg/m3范围的泡沫混凝土,导热系数在0.08~0.3w/(m·k)之间。

采用泡沫混凝土作为建筑物墙体及屋面材料,具有良好的节能效果。

3、隔音耐火性

泡沫混凝土属多气孔材料,这些气孔具有良好的吸声效果,因此泡沫混凝土是一种良好的隔音材料。

在建筑物的楼层和高速公路的隔音板、地下建筑物的顶层等可采用该材料作为隔音层。

泡沫混凝土是无机材料,不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,可提高建筑物的防火性能。

4、抗震性

泡沫混凝土由于密度小、质量轻、弹性模量低,在地震荷载作用下所承受的地震力小,震动波的传递速度也较慢,且结构的自震周期长,对冲击能量的吸收快,因而减震效果显著。

5、其它性能

由于泡沫混凝土中掺加了大量的发泡剂,发泡剂在混凝土中引入了大量的稳定性良好的气泡,这些气泡不仅增大了混凝土的体积,而且似球形的气泡在混凝土起到撑托集料的作用,并且还会使水泥浆絮凝解絮,提高了混凝土的和易性,从而使得施工过程中可泵性良好,特别适用于大体积现场浇注和地下采空区的填充浇注工程。

此外泡沫混凝土可大量利用工业废渣,如粉煤灰、钢渣等,降低了生产成本,具有良好的经济性。

二、发泡剂的发展状况

水泥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。

这两种发泡剂几十年来在国内应用十分普遍,为建材建筑业界所熟悉,这是我国的第一代发泡剂,至今仍有较大的应用。

在上世纪80年代之后,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,成为发泡剂的一个主要品种。

这是我国第二代发泡剂的发展时期。

上世纪末期,国外意大利、日本、韩国、美国等发达国家的高性能蛋白型发泡剂,开始随着我国的市场开放进入我国,并逐渐显示出其高稳定性的优势,得到了较大的应用。

在国外蛋白发泡剂的促进下,我国青海等地也开发出多种牌号的动物蛋白发泡剂,植物蛋白发泡剂也开始在东南沿海地区出现并推广应用,我国进入了第三代发泡剂的开发应用时期。

如今,我国的发泡剂正从第三代向第四代过渡,发泡剂由单一成分逐渐向多成分复合发展。

但这仅仅是开始,复合技术还有待完善和提高,我国完全进入复合发泡剂时代还需时日。

所以,我国目前是第一代松香类、第二代合成类、第三代蛋白类,这三代发泡剂同时存在和应用,没有哪一种被完全淘汰,也没有哪一种完全独霸发泡剂市场。

造成这种发泡剂“春秋时代”的原因,是因为许多人发泡剂的基本知识缺乏,对发泡剂难以区别,选择无序,在使用上盲目的成分很大。

这就使低性能的发泡剂不见得被人放弃,高性能的发泡剂也不见得被人优选。

随着泡沫混凝土的高速发展及泡沫混凝土知识的逐步普及,人们对发泡剂会有一个更深入、更全面、更透彻的了解,使之选择和使用逐步理性和科学。

届时,优质高性能发泡剂自然会全面发展,而低性能的发泡剂也会自动退出市场,这是必然的结果,不以人的意志为转移。

先进的东西总要淘汰落后的东西,市场是无情的。

正如上述,我国目前市场上的发泡剂是四代并存,种类牌号繁多,令人眼花缭乱,难识优劣,但市面常见的主流发泡剂主要分为植物型发泡剂、动物型发泡剂和复合型发泡剂。

(1)松香树脂类发泡剂(第一代发泡剂)

这类发泡剂均是以松香作为主要原料制成,应用最早也最为普遍。

松香的化学结构比较复杂,其中含有松香脂酸类、芳香烃类、芳香醇类、芳香醛类及其氧化物等。

松香树脂发泡剂又名引气剂,它的主要品种有松香皂和松香热聚物两个。

其最初均是作为混凝土砂浆引气剂来开发应用的,后来又扩展应用为泡沫混凝土的发泡剂。

(2)合成类发泡剂(第二代发泡剂)

继松香类发泡剂之后,我国在上世纪后期,开发了各种合成表面活性剂类发泡剂。

这类发泡剂在国外于上世纪50年代就广泛地应用于水泥发泡,但由于当时我国的表面活性剂工业没有发展起来,所以一直没有开发应用。

直到1980年以后,由于我国表面活性剂工业的规模化发展,这一类发泡剂才逐渐得到开发,并在近几年成为发泡剂的主流型产品。

目前,市场上出售的大部分商品水泥泡发剂,均是合成表面活性剂类,约占发泡剂总产销量的60%。

合成表面活性剂类发泡剂按表面活性剂的离子性质,分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型,种类繁多,是一个很大的家族,但优异性能的品种并不多,其主要原因,是这一类发泡剂总体讲泡沫稳定性较差,不适合于较低密度的泡沫混凝土。

在各种合成表面活性剂类发泡剂中,阴离子型因发泡快且发泡倍数大而受到普遍的欢迎。

阳离子发泡剂价格很高且对水泥的强度有一定的影响,所以应用不多。

非离子发泡剂的发泡倍数一般较小,而一般人多看重发泡能力,所以它也没有得到广泛的应用。

两性离子发泡剂由于成本相当高,虽发泡尚可,也应用不多。

下面仅就应用较多的阴离子表面活性剂作一详细介绍,对非离子表面活性剂也作一一简述。

阴离子表面活性剂型发泡剂

阴离子型表面活性剂可用作发泡剂的有10多种,但最常用,成本最低、最易得的,是烷基苯磺酸盐类。

其代表是十二烷基苯磺酸钠。

起泡快,泡沫量大,这是烷基磺酸钠的突出优点,也是它受到一些人欢迎的主要原因。

但是,正如许多合成表面活性剂类发泡剂一样,烷基磺酸钠是发泡容易存泡难。

它的泡沫起的快,但消的也快,泡沫的稳定性是较差的,泡沫发起之后,几十分钟就会全部消失,想保留下来不容易。

即使配合稳泡剂并采取其它技术措施,它的泡沫在30min左右也会消失大半。

在发好泡之后,我们会十分清楚地看到它的气泡一个个迅速破裂,并可听到破泡的声音,本来很细小的泡沫会很快合并成越来越大的泡沫。

我国的现有发泡剂只所以大多稳定性差,低密度(500㎏/m以下)的泡沫混凝土难以生产,其重要的原因,就是因为国产的许多发泡剂均是合成阴离子型表面活性剂型的,有着和烷基磺酸钠相似或相同的性能特点。

非离子表面活性剂型发泡剂

由于非离子表面活性物分子中的低极性基团端没有同性电荷的排斥,彼此间极易靠拢,因而它们在溶液表面排列时,疏水基团的密度就会增加,相应咸少了其它的分子数,溶液的表面张力则降低,表面活性增加,因而有一定的起泡能力。

也正是因为它的疏水基团在水溶液表面排列密集,使水溶液所形成的气泡液膜比较密实坚韧,不易破裂,所以它的泡沫稳定性优于烷基苯磺酸钠,等阴离子表面活性剂,但发泡能力(起泡高度)远不如阴离子型。

由于许多人对发泡剂是先看起泡性,故非离子表面活性剂往往会因起泡能力不强而不被人选用。

从长远看,由于非离子表面活性剂本身的特性,它被广泛用作发泡剂的可能是很少的,前景远不如阴离子型表面活性剂。

(3)蛋白活性物型发泡剂(第三代发泡剂)

蛋白型发泡剂是目前的高档发泡剂,性能较好,发展前景也较好。

从发展的总趋势看,它在近几年的应用当中将占有越来越大的比例。

虽然它的价格很高(大多在1.5万元/吨以上),由于它的性能较好,仍然会被市场接受。

蛋白类发泡剂是一类表面活性物质,它们共同的突出优点是泡沫特别稳定,可以长时间不消泡,完全消泡的时间大多长于24h,是其它类型的发泡剂望尘莫及的。

另外,还有着比较满意的发泡倍数。

虽然它的发泡能力不如合成类阴离子表面活性剂,但也居中等水平,不算太差。

因此,目前国外发达国家的发泡剂基本上以蛋白类为主。

我国蛋白类发泡剂原来大多进口,来自意大利、美国、日本、韩国等发达国家,这几年国产的也越来越多。

但总的来看,进口产品的质量仍然高于国产品。

国产蛋白发泡剂的性能要完全达到进口的水平,还需要作出努力,在技术上进一步提高和改进。

蛋白发泡剂从原料成分划分,有动物蛋白和植物蛋白两种。

动物性蛋白又分水解动物蹄角型、水解毛发型、水解血胶型三种;植物性蛋白也以植物原料的品种不同,分为茶皂型和皂角苷类等。

(4)复合型发泡剂

综合上述的发泡剂,虽然目前应用较广,但是都存在性能不够全面,不能满足实际,泡沫混凝土生产需要的弊端,没有一种能完全达到泡沫性能技术要求的"这表现在松香类起泡力与稳泡性均较低,阴离子表面活性剂虽然起泡力很好弹稳泡性太差,动植物蛋白类发泡剂稳定性好却起泡力一般,这就是目前我国发泡剂总体水平低,质量不高的重要原因。

解决上述单一成分发泡剂性能不佳的唯一办法,就是向第四代高性能复合发泡剂发展,走复合改性的道路,成产复合型发泡剂。

而目前应用广泛的三大类发泡剂,都存在性能不够全面,不能满足实际泡沫混凝土生产需要的弊端,没有一种能完全达到泡沫性能技术要求的。

这表现在松香树脂类起泡力与稳泡性均较低,阴离子表面活性剂虽然起泡力很好但稳泡性太差,蛋白类发泡剂稳定性好却又起泡力低。

这就是目前我国发泡剂总体水平低,质量不高的重要原因。

如果我们仍停留在这个水平上,泡沫混凝土的发展势必会受到很大的影响,成为其发展的瓶颈。

解决上述单一成分发泡剂性能不佳的唯一方法,就是向第四代高性能发泡剂发展,走复合改性的道路,生产复合型发泡剂。

可以肯定地说,未来的发泡剂,大多数将是多元复合型的,单一成分的会越来越少,第四代复合型发泡剂的时代一定会到来,并已经有了开端。

我们已经看到,目前我国不少企业生产的发泡剂已成为复合型,综合性能有了很大的提高。

以后,复合发泡剂无疑将成为主导,单一成分的会逐渐淘汰。

目前,国内外都开始采用复合改性技术,生产复合型发泡剂,这也是未来发泡剂的一个发展趋势。

三、方法和技术路线

3.1课题的提出:

泡沫混凝土的性能受很多因素的影响,诸如作为原材料的水泥发泡剂和其他辅助材料的性能,还有泡沫混凝土的配合比,理论分析和大量研究结果比较一致地表明,发泡剂的性能好坏对泡沫混凝上的性能有着很大的限制作用,泡沫混凝土产品具有很好的市场需求,目前国内大中城市框架结构建筑中,已有相当部分建筑采用泡沫混凝土直接现场浇注、成本较低、效果好、具有价格优势,加之国家产业政策调整,泡沫混凝土制品应用越来越广泛。

就目前发泡剂及泡沫混凝土的生产和应用情况,对发泡剂及其组成进行较为系统的基础性能研究,摸索出复配的规律性,研制出发泡效果好、稳泡性能佳的绿色环保新型发泡剂非常必要的,这也是本课题的研究出发点。

3.2研究内容:

1、发泡剂的筛选

2、发泡剂泡沫稳定性的研究

3、复合发泡剂配方的确定

4、发泡剂性能测定

3.3提高泡沫稳定性的方法

为了得到稳定性较好地发泡剂,采用复合的方法,结构为:

基础发泡剂+发泡稳定助剂,其中基础发泡剂可由一组分或多组分组成,发泡稳定助剂包括:

具有稳定泡沫的表面活性剂,如阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。

增稠剂如聚乙烯醇、羟甲基纤维素等聚合物,加入聚合物形成的泡沫表面粘度大,溶液黏度也大,阻止了泡沫的排液,因此聚合物比低分子化合物及链状化合物所形成的泡沫具有较好的弹性和刚性,稳定性也较高。

3.4实验测试方法:

3.4.1主发泡剂的筛选

实验中为了筛选出主发泡剂,对具有代表性的一些阴离子表面活性剂进行泡沫性能测定,其中一些表面活性剂的物理性能如下:

AOS、LAS、K12、AES等阴离子表面活性剂均有较好的发泡力,相比较而言,AOS14-16、AES发泡性最好。

在硬水和软水两种条件下,AOS14-16、AOS14-18和AES发泡力变化不大。

而LAS和K12由于耐硬水能力较差,在硬水中发泡力显著降低。

在有皮脂存在时,AOS的发泡力比AES和K12略高。

3.4.2测试方法

实验仪器

NO.

名称

厂家

1

HH-B数显恒温水浴锅

金坛市中大仪器厂

2

JHS-2160恒速数显搅拌器

杭州仪表电机有限公司

3

罗氏泡沫仪

上海银泽仪器设备有限公司

4

ZL-3型自动张力测定仪

山东博山同业分析仪器厂

5

电子天平

慈溪市华徐衡器实业有限公司

实验步骤:

1、发泡剂发泡高度

发泡剂性能的检测主要使用罗氏泡沫仪,罗氏一迈尔斯(Ross一Miles)法是在操作温度40℃的条件下,将试液从高900mm内径为2.9mm细孔中流下,冲入盛有50ml同样温度和浓度的试液中,记录刚流完200ml溶液时的泡沫高度H

2、泡沫半衰期

泡沫消去一半所需要的时间称为泡沫半衰期,它也在一定程度上反映泡沫体系的稳定性,主要反映泡沫后期的泡沫消失速率

单一发泡剂泡沫性能测定:

纯AOS

样品

泡沫高度mm

半消时间min

1

205

90

2

204

94

3

205

91

平均发泡高度:

205mm平均半消时间:

92min

纯K12

样品

泡沫高度mm

半消时间min

1

203

45

2

201

47

3

200

49

平均发泡高度:

200mm平均半小时间:

47min

纯LAS

样品

泡沫高度mm

半消时间min

1

199

76

2

201

80

3

200

78

平均发泡高度:

200mm平均半消时间:

78min

纯AES

样品

泡沫高度mm

半消时间min

1

205

82

2

201

83

3

203

81

平均发泡高度:

203mm平均半消时间:

82min

通过上述表格中的数据可以看出,AOS的发泡高度和稳泡时间比其余阴离子表面活性剂都好,而且价格也比较低廉,所以本研究中采用的主发泡剂是AOS。

3.4.2辅助发泡剂的筛选

1、非离子表面活性剂对AOS泡沫的影响

选取AOS作为主发泡剂,分别加入占AOS质量为10%、20%、30%、40%的APG和6501测其发泡性能。

APG加入量

泡沫高度

半消时间

10%

202

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