一种改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，按重量份包括以下原料：蜚蠊干粉10

【技术实现步骤摘要】
一种改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种混凝土发泡剂及其制备方法，尤其涉及一种改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]泡沫混凝土作为一种轻质多孔的墙体保温材料，因隔音耐火、保温隔热及生产工艺简单等优点受到了广泛的关注。发泡剂是泡沫混凝土的关键组成成分之一，对泡沫混凝土的性能起决定性作用。发泡剂的发泡原理主要分为化学发泡与物理发泡。而物理发泡剂因成本低，制备工艺简单等优点在相关研究领域中占据主导地位。物理发泡剂主要分为松香树脂类发泡剂、表面活性剂类发泡剂、蛋白质类发泡剂以及复合类发泡剂。
[0003]蛋白质类发泡剂因其制备出的泡沫具有良好的泡沫稳定性，高混凝土相容性且环保性，常被作为基础发泡剂，通过与其他种类的发泡剂混合制备出具有优良发泡性能的复合型发泡剂。国内关于以蛋白质类发泡剂为基础的复合型发泡剂总体质量偏低，泡沫的稳定性与均匀性较差，制备出的泡沫混凝土强度偏低，并且发泡剂的蛋白质资源少，成本高，无法进行大批量生产。因此针对现阶段泡沫混凝土的研究现状，急需研究一种成本低廉，绿色环保，发泡性能好且制作工艺简单的混凝土发泡剂。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种成本低、绿色环保、发泡质量高的改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂；
[0005]本专利技术的另一个目的是提供一种改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂的制备方法。
[0006]技术方案：本专利技术所述的改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，按重量份包括以下原料：
[0007][0008]其中，按重量份还包括过氧化氢：0.1
‑
0.5份；过氧化氢发挥起泡的作用，相当于起泡剂；在该重量份数范围内，过氧化氢具有良好的辅助发泡作用；若低于0.1份，则起泡效果不明显；若高于0.5份，则起泡时间过长，泡沫稳定性下降。
[0009]其中，按重量份还包括氨水：0.1
‑
0.5份；氨水不仅可以作为碱试剂，即充当缓冲溶液，维持溶液pH值，对蛋白质进行水解；也可以在加热的条件下作为增气剂，可以提高起泡率。氨水的重量份数若低于0.1份，则作用效果不明显，若高于0.5份，则会造成溶液pH值下降。
[0010]其中，所述碱优选为氢氧化钙，制备出的泡沫具有良好的混凝土相容性；若使用其
他的碱试剂，则泡沫的稳定性与混凝土相容性较差。
[0011]所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、酪蛋白酸钠中的至少一种；所述稳泡剂为十二醇、纤维素醚、甲基纤维素、乙基纤维素、氧化胺、十二烷基二甲基氧化胺中的至少一种。
[0012]上述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)将蜚蠊干粉、碱、水混合，经加热水解后，制得蜚蠊蛋白混凝土发泡剂母液；
[0014](2)向蜚蠊蛋白混凝土发泡剂母液中加入表面活性剂、稳泡剂，经加热后，冷却至室温，即得所述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂。
[0015]其中，加热的方式为超声水浴加热；由于蛋白质的水解反应为放热反应，温度过高或过低都会降低反应程度，故步骤(1)中，所述水解反应的温度为55
‑
65℃。
[0016]其中，为使蛋白质水解充分，步骤(1)中，所述水解反应的时间为10
‑
12h。
[0017]其中，为提高表面活性剂与稳泡剂的溶解速率，同时避免过氧化氢与氨气分解过快，步骤(2)中，所述加热的温度为40
‑
50℃。
[0018]其中，为提高发泡剂的发泡性能，步骤(2)中，向蜚蠊蛋白混凝土发泡剂母液中加入过氧化氢、氨水。
[0019]其中，为使发泡剂具有良好的混凝土相容性，加入所述氨水后调节溶液pH值为12
‑
13。
[0020]有益效果：本专利技术与现有技术相比，取得如下显著效果：1、本专利技术以蜚蠊为蛋白质源，原材料资源丰富、成本低且绿色环保，发泡质量高；2、本专利技术中加入的氨水不仅可以作为碱试剂，对蛋白质进行水解，也可以在加热的条件下作为增气剂，可以提高起泡率。3、本专利技术通过改性蜚蠊蛋白，可以显著提高混凝土发泡剂的发泡性能、发泡稳定性以及混凝土相容性，从而有效提高泡沫混凝土的各项性能。
附图说明
[0021]图1为实施例1、对比例1、对比例2制得发泡剂的实物对比图；
[0022]图2为实施例1、对比例1、对比例2的泡沫倍数对比图；
[0023]图3为实施例1、对比例1、对比例2的1h泌水率与1h沉降距数据对比图；
[0024]图4为实施例1、对比例1、对比例2对应的泡沫混凝土性能对比图；
[0025]图5为实施例2、对比例3的泡沫倍数、1h泌水率与1h沉降距数据对比图；
[0026]图6为实施例2、对比例3对应的泡沫混凝土性能对比图。
具体实施方式
[0027]下面对本专利技术作进一步详细描述。
[0028]实施例1
[0029]一种改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，按照重量份包括以下原料：蜚蠊干粉10份，十六烷基三甲基溴化铵0.2份，甲基纤维素0.4份，氢氧化钙1份，氨水0.5份，过氧化氢0.3份，去离子水150份。
[0030]上述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂的制备方法包括以下步骤：
[0031](1)取10份蜚蠊粉，1份氢氧化钙和150份去离子水混合于1000mL的锥形瓶，在温度
65℃，超声波频率40kHz，超声波功率240W的条件下水解反应12h后，冷却至常温，经过滤即得改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂母液。
[0032](2)向上述制得的改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂母液中加入十六烷基三甲基溴化铵0.2份、甲基纤维素0.4份，氨水0.5份，过氧化氢0.3份，升温至50℃，超声水浴加热15min后，冷却至室温即得改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，5℃储存备用。
[0033]对比例1
[0034]本对比例与实施例1的不同在于原料中的碱为氢氧化钠，具体的，按重量份包含以下组分：蜚蠊干粉10份，十六烷基三甲基溴化铵0.2份，甲基纤维素0.4份，氢氧化钠1份，氨水0.5份，过氧化氢0.3份，去离子水150份。
[0035]上述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂的制备方法包括如下步骤：
[0036](1)取10份蜚蠊粉，1份氢氧化钠和150份去离子水混合于1000mL的锥形瓶，在温度65℃，超声波频率40kHz，超声波功率240W的条件下水解反应12h后，冷却至常温，经过滤即得对比例1母液。
[0037](2)向上述制得的对比例1母液中加入十六烷基三甲基溴化铵0.2份、甲基纤维素0.4份，氨水0.5份，过氧化氢0.3份，升温至50℃，超声水浴加热15min后，冷却至室温即得对比例1，5℃储存备用。
[0038]对比例2
[0039]本对比例与实施例1的不同在于原料中不含蜚蠊干粉，具体的，按照重量份包括以下原料：十六烷基三甲基溴化铵0.2份，甲基纤维素0.4份，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，其特征在于，按重量份包括以下原料：2.根据权利要求1所述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，其特征在于，按重量份还包括过氧化氢：0.1
‑
0.5份。3.根据权利要求1所述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，其特征在于，按重量份还包括氨水：0.1
‑
0.5份。4.根据权利要求1所述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、酪蛋白酸钠中的至少一种。5.根据权利要求1所述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂，其特征在于，所述稳泡剂为十二醇、纤维素醚、甲基纤维素、乙基纤维素、氧化胺、十二烷基二甲基氧化胺中的至少一种。6.一种权利要求1所述改性蜚蠊蛋白混凝土发泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将蜚蠊干粉、碱、水混合，经加热水解后，制得蜚蠊蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：储洪强，王涛，张玮琨，徐宁，李保松，宋子健，曾有旭，朱正宇，蒋林华，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：