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水泥发泡剂的历史沿革

水泥发泡剂在中国的应用已有五十多年的历史,历经半个世纪的发展以及泡沫混凝土知识的普及,人们对水泥发泡剂有了更深入、更全面的了解,发泡剂也由最初的单一成分逐渐向多成分复合发展。沿着历史的长廊,让我们一起梳理水泥发泡剂所走过的发展足迹。

第一代——松香树脂类发泡剂

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,分子式可表示为C20H30O2。

松香皂的技术特点是生产工艺简单,成本低、价格低、发泡倍数和泡沫稳定性一般,其突出优点是与水泥相容性好,可与水泥中的Ca反应,生成不溶性盐,泡沫稳定性增加,有一定的增强作用。和合成类表面活性剂相比,它对泡沫混凝土的强度提高更有利。由于其泡沫稳定性和发泡倍数均不是太好,因而它只能用于密度大于600㎏/m以上的高密度泡沫混凝土,而不能用于500㎏/m以下的低密度泡沫混凝土。它价格虽较低但用量较大。

另外,松香皂在使用时需要加热溶解,比较麻烦,不如其它发泡剂使用简便。大致讲,它可以作为一种低档次发泡剂使用。在泡沫混凝土技术要求不高时可以选用。

第二代——合成类发泡剂

继松香类发泡剂之后,中国在上世纪后期,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,但由于当时中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,由于中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。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。

第三代——蛋白活性物型发泡剂

pk10计划蛋白型发泡剂是高档发泡剂,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,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,国外发达国家的发泡剂基本上以蛋白类为主。

中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。

第四代——复合型发泡剂

随着泡沫混凝土行业的蓬勃发展,单一品种制剂即使性能再优异,也不可能完全满足越来越高、越来越多、越来越严格的技术要求,因此第四代复合型发泡剂应运而生。发泡剂不再是单一的组分、单一的功能,而是多种功能组分的复合。未来的发泡剂,大多数将是多元复合的,单一成分会越来越少,发泡剂的综合性能会越来越好。

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