本發(fā)明涉及發(fā)泡劑領域，具體涉及一種凹凸棒阻燃發(fā)泡劑及其制備方法。

背景技術：

發(fā)泡劑一般泛指使對象物質(zhì)生成孔的物質(zhì)，主要分為化學發(fā)泡劑、物理發(fā)泡劑和表面活性劑三大類，用途比較多的發(fā)泡劑有水泥發(fā)泡劑、混凝土發(fā)泡劑、塑料發(fā)泡劑、聚氨酯發(fā)泡劑、橡膠發(fā)泡劑、玻璃發(fā)泡劑等。化學發(fā)泡劑是那些經(jīng)加熱分解后能釋放出二氧化碳和氮氣等氣體，并在聚合物組成中形成細孔的化合物；物理發(fā)泡劑就是泡沫細孔是通過某一種物質(zhì)的物理形態(tài)的變化，即通過壓縮氣體的膨脹、液體的揮發(fā)或固體的溶解而形成的。發(fā)泡劑均具有較高的表面活性，能有效降低液體的表面張力，并在液膜表面雙電子層排列而包圍空氣，形成氣泡，再由單個氣泡組成泡沫。

隨著國家建筑材料節(jié)能改革政策的推動，發(fā)泡劑憑借其輕質(zhì)、保溫、耐火的優(yōu)良特性得到了廣泛的使用。但是，發(fā)泡劑仍然存在著穩(wěn)定性強度不足、毒性較高、阻燃性較低、不能高效凈化空氣的缺陷。因此，結(jié)合高粘性、附著力強、綠色環(huán)保的凹凸棒進行發(fā)泡劑的研究具有較大的研究價值。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種凹凸棒阻燃發(fā)泡劑及其制備方法，該發(fā)泡劑制備方法簡單、質(zhì)量穩(wěn)定、強度高，具有優(yōu)良的保溫阻燃性能，能夠高效地凈化空氣。

本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案：

本發(fā)明提供了一種凹凸棒阻燃發(fā)泡劑，包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土45-65份、木質(zhì)素磺酸鈉5-20份、十二烷基苯磺酸鈉6-15份、十二烷基硫酸鈉4-10份、三氟丙基甲基硅油5-16份、聚乙二醇200雙月桂酸酯3-8份、羥乙基甲基纖維素1-5份、去離子水50-80份。

優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土52份、木質(zhì)素磺酸鈉10份、十二烷基苯磺酸鈉8份、十二烷基硫酸鈉6份、三氟丙基甲基硅油12份、聚乙二醇200雙月桂酸酯4份、羥乙基甲基纖維素3份、去離子水65份。

本發(fā)明還提供了上述凹凸棒阻燃發(fā)泡劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將活性凹凸棒石粘土、去離子水加入到攪拌機中攪拌，保持300-400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30-40分鐘，得到混合物A；

步驟二，將木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200雙月桂酸酯、羥乙基甲基纖維素加入到混合物A中，保持600-800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌20-30分鐘后，靜置60-80小時，得到反應物B；

步驟三，將反應物B取出，在日光下晾曬1-2天，曬制含水量小于10%后，放入超微磨粉機中磨成顆粒狀發(fā)泡劑。

優(yōu)選地，所述步驟一攪拌32分鐘。

優(yōu)選地，所述步驟二保持轉(zhuǎn)速700轉(zhuǎn)/分鐘。

優(yōu)選地，所述步驟二靜置65小時。

優(yōu)選地，所述步驟三晾曬至含水量6%-8%。

優(yōu)選地，所述步驟三磨成的顆粒粒徑小于0.08mm。

凹凸棒石粘土是采用提高凹凸棒石粘土粘度的加工工藝生產(chǎn)的凹凸棒石粘土，凹凸棒石粘土土質(zhì)細膩，有油脂滑感，質(zhì)輕、性脆，斷口呈貝殼狀或參差狀，吸水性強，濕

時具粘性和可塑性，其粘度可達到 3000mPa·s 以上，有利于原料之間的粘結(jié)。

木質(zhì)素磺酸鈉是一種天然高分子聚合物，陰離子型表面活性劑。具有很強的分散能力，適于將固體分散在水介質(zhì)中。由于分子量和官能團的不同而具有不同程度的分散性，能吸附在各種固體質(zhì)點的表面上，可進行金屬離子交換作用。在工業(yè)上，木質(zhì)素磺酸鈉廣泛地用作分散劑和潤濕劑。

十二烷基苯磺酸鈉是一種陰離子型表面活性劑。因生產(chǎn)成本低、性能好，因而用途廣泛，是家用洗滌劑用量最大的合成表面活性劑，也生產(chǎn)一部分鎂、鈣等無機鹽及三乙醇胺等有機胺鹽。

十二烷基硫酸鈉是一種陰離子表面活性劑，屬于硫酸酯類表面活性劑的典型代表，簡稱SDS，又叫AS、K12、椰油醇硫酸鈉，月桂醇硫酸鈉、發(fā)泡劑，無毒，微溶于醇，不溶于氯仿、醚，易溶于水，與陰離子、非離子復配伍性好，具有良好的乳化性、起泡性、發(fā)泡、滲透、去污和分散性能、泡沬豐富，生物降解快。

三氟丙基甲基硅油是所有含氟硅油中性狀最穩(wěn)定的，為硅油中極性最大的，有較高的純度和熱穩(wěn)定性，適合做耐腐蝕耐溶劑的消泡劑、潤滑油、潤滑脂。

聚乙二醇200雙月桂酸酯溶于異丙醇、丙酮、四氯化碳等溶劑，水中呈分散狀，用作自乳化輔助乳化劑和潤滑劑，模具脫模劑，粘度控制劑。

羥乙基甲基纖維素作為一種非離子型的表面活性劑，具有增稠、懸浮、粘合、浮化、成膜、分散、保水及提供保護膠體作用，一般可用作增稠劑、保護劑、粘合劑、穩(wěn)定劑。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明的凹凸棒發(fā)泡劑，采用吸水性強、濕時具粘性和可塑性的凹凸棒石粘土，以及三種陰離子型表面活性劑木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉，起到良好的協(xié)同效應，能夠使泡沫穩(wěn)定、細密，提高了發(fā)泡力。三氟丙基甲基硅油的熱穩(wěn)定性良好，增強了發(fā)泡劑的耐腐蝕性和阻燃性。聚乙二醇200雙月桂酸酯對多種陰離子表面活性劑起到非常好的增稠作用，使泡沫更加細膩。本發(fā)明原料易得，制備方法簡單，穩(wěn)定性好，耐腐蝕，阻燃性能好，發(fā)泡力好，具有良好的應用前景。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1.

本實施例的發(fā)泡劑包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土52份、木質(zhì)素磺酸鈉10份、十二烷基苯磺酸鈉8份、十二烷基硫酸鈉6份、三氟丙基甲基硅油12份、聚乙二醇200雙月桂酸酯4份、羥乙基甲基纖維素3份、去離子水65份。

本實施例的發(fā)泡劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將活性凹凸棒石粘土、去離子水加入到攪拌機中攪拌，保持300-400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌32分鐘，得到混合物A；

步驟二，將木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200雙月桂酸酯、羥乙基甲基纖維素加入到混合物A中，保持700轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌20-30分鐘后，靜置65小時，得到反應物B；

步驟三，將反應物B取出，在日光下晾曬1-2天，曬制含水量8%后，放入超微磨粉機中磨成粒徑小于0.08mm的顆粒狀發(fā)泡劑。

實施例2.

本實施例的發(fā)泡劑包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土45份、木質(zhì)素磺酸鈉5份、十二烷基苯磺酸鈉15份、十二烷基硫酸鈉10份、三氟丙基甲基硅油5份、聚乙二醇200雙月桂酸酯3份、羥乙基甲基纖維素5份、去離子水80份。

本實施例的發(fā)泡劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將活性凹凸棒石粘土、去離子水加入到攪拌機中攪拌，保持300-400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，得到混合物A；

步驟二，將木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200雙月桂酸酯、羥乙基甲基纖維素加入到混合物A中，保持600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌20-30分鐘后，靜置80小時，得到反應物B；

步驟三，將反應物B取出，在日光下晾曬1-2天，曬制含水量6%后，放入超微磨粉機中磨成粒徑小于0.08mm的顆粒狀發(fā)泡劑。

實施例3.

本實施例的發(fā)泡劑包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土65份、木質(zhì)素磺酸鈉20份、十二烷基苯磺酸鈉6份、十二烷基硫酸鈉4份、三氟丙基甲基硅油16份、聚乙二醇200雙月桂酸酯8份、羥乙基甲基纖維素1份、去離子水50份。

本實施例的發(fā)泡劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將活性凹凸棒石粘土、去離子水加入到攪拌機中攪拌，保持300-400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，得到混合物A；

步驟二，將木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200雙月桂酸酯、羥乙基甲基纖維素加入到混合物A中，保持800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌20-30分鐘后，靜置70小時，得到反應物B；

步驟三，將反應物B取出，在日光下晾曬1-2天，曬制含水量7%后，放入超微磨粉機中磨成粒徑小于0.08mm的顆粒狀發(fā)泡劑。

實施例4.

本實施例的發(fā)泡劑包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土55份、木質(zhì)素磺酸鈉15份、十二烷基苯磺酸鈉8份、十二烷基硫酸鈉4份、三氟丙基甲基硅油16份、聚乙二醇200雙月桂酸酯8份、羥乙基甲基纖維素1份、去離子水60份。

本實施例的發(fā)泡劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將活性凹凸棒石粘土、去離子水加入到攪拌機中攪拌，保持300-400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，得到混合物A；

步驟二，將木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200雙月桂酸酯、羥乙基甲基纖維素加入到混合物A中，保持750轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌20-30分鐘后，靜置75小時，得到反應物B；

步驟三，將反應物B取出，在日光下晾曬1-2天，曬制含水量7%后，放入超微磨粉機中磨成粒徑小于0.08mm的顆粒狀發(fā)泡劑。

實施例5.

本實施例的發(fā)泡劑包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土55份、木質(zhì)素磺酸鈉12份、十二烷基苯磺酸鈉10份、十二烷基硫酸鈉4份、三氟丙基甲基硅油16份、聚乙二醇200雙月桂酸酯8份、羥乙基甲基纖維素1份、去離子水80份。

本實施例的發(fā)泡劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將活性凹凸棒石粘土、去離子水加入到攪拌機中攪拌，保持300-400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，得到混合物A；

步驟二，將木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200雙月桂酸酯、羥乙基甲基纖維素加入到混合物A中，保持800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌20-30分鐘后，靜置70小時，得到反應物B；

步驟三，將反應物B取出，在日光下晾曬1-2天，曬制含水量7%后，放入超微磨粉機中磨成粒徑小于0.08mm的顆粒狀發(fā)泡劑。

實施例6.

本實施例的發(fā)泡劑包括以下重量份的原料：活性凹凸棒石粘土65份、木質(zhì)素磺酸鈉16份、十二烷基苯磺酸鈉5份、十二烷基硫酸鈉8份、三氟丙基甲基硅油14份、聚乙二醇200雙月桂酸酯8份、羥乙基甲基纖維素1份、去離子水60份。

本實施例的發(fā)泡劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將活性凹凸棒石粘土、去離子水加入到攪拌機中攪拌，保持300-400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，得到混合物A；

步驟二，將木質(zhì)素磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三氟丙基甲基硅油、聚乙二醇200雙月桂酸酯、羥乙基甲基纖維素加入到混合物A中，保持800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌20-30分鐘后，靜置70小時，得到反應物B；

步驟三，將反應物B取出，在日光下晾曬1-2天，曬制含水量6%后，放入超微磨粉機中磨成粒徑小于0.08mm的顆粒狀發(fā)泡劑。

性能測試：按照JG/T 266-2011標準對實施例1-6的發(fā)泡劑進行了導熱系數(shù)、強度、吸水率的測試，具體結(jié)果見下表。

由上表可以看出，本發(fā)明的發(fā)泡劑導熱系數(shù)較小，具有良好的阻燃效果，抗拉強度較高，吸水率較低，適合作為水泥、混凝土材料的發(fā)泡劑。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。