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发泡剂的作用机理主要包括以下几个方面:
降低液体表面张力:表面活性剂发泡剂通过降低液体的表面张力,使液体更容易形成泡沫。它们能够在液体表面形成一层薄膜,稳定泡沫的形成和存在。
产生气体:化学发泡剂通过化学反应产生气体,从而形成泡沫。例如,在受热时会分解产生气体,推动液体形成泡沫。
物理搅拌:物理发泡剂通过机械搅拌或高速剪切等物理方法,将气体注入液体中,形成泡沫。
发泡剂具有以下优势:
提供轻质性能:发泡剂可以使材料变得轻盈,减轻重量负担。
提供隔热和吸音性能:发泡剂可以提供的隔热和吸音性能,改善室内环境。
提供缓冲和减震性能:发泡剂可以提供良好的缓冲和减震性能,保护物品和人体。
提供良好的包装性能:发泡剂可以提供良好的包装性能,保护产品不受损坏。
然而,发泡剂也面临一些挑战:
环境影响:某些发泡剂可能含有对环境有害的化学物质,对环境造成污染。
安全性问题:某些发泡剂可能对人体健康有一定影响,需要注意使用安全。
成本问题:某些发泡剂的成本较高,增加了产品的制造成本。
什么是合格的水泥发泡剂
起泡量大,发泡性能好,发泡倍数达20倍以上。泡沫强度高,泡沫立稳定,不易形成连通孔,制备的泡沫混凝土的闭孔率高,具有良好的保温和防水效果,泡沫孔径和均匀性好。
合格的水泥发泡剂主要有以下几点:
1、起泡量大,发泡性能好,发泡倍数达20倍以上。
2、泡沫强度高,泡沫立稳定,不易形成连通孔,制备的泡沫混凝土的闭孔率高,具有良好的保温和防水效果。
3、泡沫孔径和均匀性好,泡径范围在0.1-1mm之间。
4、纯净的物体,没有沉淀物,与水泥适应性好。
5、无腐蚀、、,绿色环保。可安全使用。
6、具有的泡沫稳定性,泡沫持续的时间超过水泥初凝时间。
合格的水泥发泡剂生产的泡沫混凝土完全符合质量要求,不分离、不沉淀,有强度,有较均匀的闭孔气泡,泡孔清晰密实,孔径适度,低密度,低导热系数保温好。
化学发泡剂又有无机发泡剂和有机发泡剂之分 [2]。
有机发泡剂主要有以下几类:
1、偶氮化合物;
2、磺酰肼类化合物
3、亚硝基化合物 [2]。
无机发泡剂主要有以下类别:
碳酸盐:一种无机发泡剂,使用较多的主要是碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠。其中碳酸氢钠是白色粉末,比重2.16。分解温度约为100-140℃,并放出部分CO2,到270℃时失去全部CO2。溶于水而不溶于醇。
水玻璃:即硅酸钠,与玻璃粉料混合并加热到850℃左右时,与玻璃反应并放出大量气体,同时能加强材料抗压和抗拉强度,主要作为制备泡沫玻璃的发泡剂使用。
碳化硅:当前泡沫玻璃工业生产中所使用的主要发泡剂,800-900℃烧结时放出大量气体。
碳黑:也是一种非常好用的发泡剂,加热放出CO2,发泡效果好,但缺点是价格较高。
常用的物理发泡剂有低沸点的烷烃和氟碳化合物。物理发泡剂是复配型物理发泡剂,不仅具有发泡倍数高、泡沫稳定性好、泌水量低等优点,同时还能对菱镁水泥起到一定的改性作用,降低产品返卤泛霜的概率。物理发泡剂已广泛应用于防火板、轻质隔墙板等发泡菱镁制品的生产,并且在某些产品中(菱镁防火门芯等)具有事关成败的关键性作用。
植物性水泥发泡剂选用进口天然植物高分子材料为原料,经一系列复杂的化学反应生成,产品呈浅黄色的纯净透明油状液体 [3]。对硬水不敏感,、无味、无沉淀物。pH值接近中性,对水泥和金属无腐蚀性,对环境不产生污染。该发泡剂耐储存、不易变质,具有的起泡能性,泡沫丰富,泡沫的稳定性适中。用该发泡剂制作发泡水泥具有耗用量少、成本低、质量稳定等特点,每桶发泡剂(200kg)可生产发泡水泥500立方米左右,所以被大量的应用于地暖工程以及屋面保温工程中,可显著地降低施工成本。
塑料泡沫的形成一般可分为四个阶段。阶段,发泡剂完全均匀地分散在聚合物内,聚合物通常呈液体或熔融态。发泡剂此时在聚合物中可以形成真正的溶液,或者仅仅是均匀地分散在聚合物中,形成二相系统。第二阶段,大量单个的气泡形成后,该系统即转变成一个气体分散在液体中的系统了。此时往往要加入核化剂,以促进大量小气泡形成。核化剂一般是极细的惰性颗粒,它们为新气相的形成提供部位。
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