

匀质板(通常指以菱镁水泥为胶凝材料制成的轻质保温板)生产中,发泡剂是原料之一,它直接影响板材的密度、强度、保温性能和匀质性。根据其化学成分、发泡机理和应用方式,菱镁发泡剂的分类主要有以下几种:
1. 按化学成分分类:
* 蛋白质类发泡剂: 这是早期应用较多的一类。主要来源于动物蛋白(如骨胶、蹄角水解物)或植物蛋白(如豆饼、菜籽饼水解物)。其特点是发泡倍数相对较低,但泡沫稳定性较好,形成的泡壁较坚韧,有助于提高板材的早期强度和后期韧性。缺点是易变质,储存性差,气味可能较大,且批次稳定性受原料来源影响。在匀质板生产中,其形成的泡孔结构通常更均匀细腻。
* 合成表面活性剂类发泡剂: 这是目前应用广泛的一类。主要包括:
* 阴离子表面活性剂: 如磺酸盐、苯磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)等。这类发泡剂发泡能力强,泡沫量大,价格相对低廉。但泡沫稳定性通常不如蛋白质类,单独使用时可能易消泡或并泡,影响匀质板的闭孔率和强度。常与其他类型复配使用。
* 非离子表面活性剂: 如脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、酚聚氧乙烯醚(APEO - 因环保问题应用受限)、脂肪酸聚氧乙烯酯等。这类发泡剂泡沫细腻,稳定性较好,受水质和体系电解质(如Mg²⁺、Cl⁻)影响相对较小,对菱镁水泥体系的适应性较好。发泡倍数适中,与阴离子复配可改善性能。
* 复合型发泡剂: 这是当前匀质板发泡剂的主流和发展趋势。它不是单一成分,而是将蛋白质类(或水解物)、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、稳泡剂(如高分子聚合物、硅树脂等)、增稠剂、pH调节剂等通过科学配方复配而成。复合型发泡剂综合了各成分的优点:
* 兼具较高的发泡倍数和优异的泡沫稳定性。
* 形成的泡沫细腻均匀,泡壁坚韧,在碱性的菱镁水泥浆料中不易、消泡或塌陷。
* 能有效抵系中高浓度电解质(镁盐、氯盐)对泡沫稳定性的破坏。
* 能促进形成高闭孔率的泡孔结构,这对匀质板的保温隔热性能和吸水率至关重要。
* 适应不同生产工艺(内发泡/外发泡)和不同密度等级板材的要求。
2. 按发泡机理分类:
* 物理发泡剂: 主要指利用机械搅拌力将空气引入含有发泡剂的溶液中,形成泡沫。绝大多数用于匀质板的发泡剂都属于物理发泡剂范畴。
* 化学发泡剂: 指在菱镁水泥料浆中通过化学反应产生气体(如CO₂)而形成气泡的物质。在匀质板生产中应用较少,因为产生的气体量、速率和均匀性较难控制,容易导致板材结构不均、强度下降,且产生的气体可能对菱镁水泥水化硬化过程有干扰。
3. 按发泡方式分类(应用于匀质板工艺):
* 内发泡剂: 指在搅拌机中将发泡剂溶液(或浓缩液)、水、菱镁水泥、填充料等一起高速搅拌,在搅拌过程中直接产生泡沫并混合均匀。这要求发泡剂具有的起泡性和稳泡性,能快速形成稳定泡沫并与浆料充分混合。复合型发泡剂尤其适合内发泡工艺。
* 外发泡剂: 指在专门的发泡机中预先将发泡剂溶液制成稳定细腻的泡沫,再将预制好的泡沫按比例加入到正在搅拌的菱镁水泥料浆中混合均匀。这种方式对发泡剂的泡沫稳定性和与浆料的相容性要求极高,需要泡沫在加入后能均匀分散且长时间不消泡。同样需要性能优异的复合型发泡剂。
总结:
对于匀质板用菱镁发泡剂,按化学成分划分的复合型发泡剂是目前的主流和。它们通过精心设计的配方,克服了单一类型发泡剂的缺点(如蛋白质的易腐性、合成表面活性剂的稳定性不足),实现了发泡能力、泡沫稳定性、抗电解质干扰性、泡孔结构质量和闭孔率的综合优化。这种复合型发泡剂能适应内发泡或外发泡的不同工艺要求,是生产低密度、高强度、高闭孔率、优异保温隔热性能的匀质菱镁板的关键技术保障。选择发泡剂时,需综合考虑发泡倍数、泡沫稳定性(泌水量、沉降距、半消时间)、与菱镁水泥体系的相容性、形成的泡孔结构(孔径、均匀性、闭孔率)、对板材终强度的影响以及成本和环保性等因素。
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