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水泥發(fā)泡劑，又名泡沫混凝土發(fā)泡劑，水泥發(fā)泡劑是指能夠降低液體表面張力，產(chǎn)生大量均勻而穩(wěn)定的泡沫，用以生產(chǎn)泡沫混凝土的外加劑。發(fā)泡劑就是能使其水溶液在機(jī)械作用力引入空氣的情況下，產(chǎn)生大量泡沫的一類物質(zhì)，這一類物質(zhì)就是表面活性劑或者表面活性物質(zhì)。發(fā)泡劑的實(shí)質(zhì)就是它的表面活性作用。沒(méi)有表面活性作用，就不能發(fā)泡，也就不能成為發(fā)泡劑，表面活性是發(fā)泡的核心。
水泥發(fā)泡劑，又名泡沫混凝土發(fā)泡劑，水泥發(fā)泡劑是指能夠降低液體表面張力，產(chǎn)生大量均勻而穩(wěn)定的泡沫，用以生產(chǎn)泡沫混凝土的外加劑。一.發(fā)泡劑的概念
(1)發(fā)泡劑的一般概念
發(fā)泡劑就是能使其水溶液在機(jī)械作用力引入空氣的情況下，產(chǎn)生大量泡沫的一類物質(zhì)，這一類物質(zhì)就是表面活性劑或者表面活性物質(zhì)。前者如陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、非離子表面活性劑等，后者如動(dòng)物蛋白、植物蛋白、紙漿廢液等。
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(gè)氣泡組成泡沫。
發(fā)泡劑的實(shí)質(zhì)就是它的表面活性作用。沒(méi)有表面活性作用，就不能發(fā)泡，也就不能成為發(fā)泡劑，表面活性是發(fā)泡的核心。
(2)發(fā)泡劑的廣義概念與狹義概念
發(fā)泡劑有廣義與狹義兩個(gè)概念。這兩個(gè)概念是有一定差別的，它可以區(qū)分非應(yīng)用性的發(fā)泡劑與應(yīng)用性發(fā)泡劑。
①?gòu)V義發(fā)泡劑
廣義的發(fā)泡劑是指所有其水溶液能在引入空氣的情況下大量產(chǎn)生泡沫的表面活性劑或表面活性物質(zhì)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)表面活性劑與表面活性物質(zhì)均有大量起泡的能力，因此，廣義的發(fā)泡劑包含了大多數(shù)表面活性劑與表面活性物質(zhì)。因而，廣義的發(fā)泡劑的范圍很大，種類很多，其性能品質(zhì)相差很大，具有非常廣泛的選擇性。
廣義的發(fā)泡劑的發(fā)泡倍數(shù)（產(chǎn)泡能力）、泡沫穩(wěn)定性（可用性）等技術(shù)性能沒(méi)有嚴(yán)格的要求，只表示它有一定的產(chǎn)生大量泡沫的能力，產(chǎn)出的泡沫能否有實(shí)際的用途則沒(méi)有界定。
②狹義的發(fā)泡劑
狹義的發(fā)泡劑是指那些不但能產(chǎn)生大量泡沫，而且泡沫具有優(yōu)異性能，能滿足各種產(chǎn)品發(fā)泡的技術(shù)要求，真正能用于生產(chǎn)實(shí)際的表面活性劑或表面活性物質(zhì)。它與廣義發(fā)泡劑的最大區(qū)別就是其應(yīng)用價(jià)值，體現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值的是其優(yōu)異性能。其優(yōu)異性能表現(xiàn)為發(fā)泡能力特別強(qiáng)，單位體積產(chǎn)泡量大，泡沫非常穩(wěn)定，可長(zhǎng)時(shí)間不消泡，泡沫細(xì)膩，和使用介質(zhì)的相容性好等。
狹義的發(fā)泡劑就是工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的發(fā)泡劑，一般人們常說(shuō)的發(fā)泡劑就是指這類狹義發(fā)泡劑。只有狹義的發(fā)泡劑才有研究和開(kāi)發(fā)的價(jià)值。
（3）水泥發(fā)泡劑的概念
水泥發(fā)泡劑屬于狹義發(fā)泡劑的一個(gè)類別，而不是所有的狹義發(fā)泡劑。在狹義發(fā)泡劑中，能用于泡沫混凝土的只是很小很小的一部分，是極少的。這是由泡沫混凝土的特性及技術(shù)要求所決定的。
在工業(yè)生產(chǎn)和日常民用中，發(fā)泡劑的用途千差萬(wàn)別，不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Πl(fā)泡劑就有不同的技術(shù)要求。例如，滅火器用發(fā)泡劑只要求其瞬時(shí)發(fā)泡量，和對(duì)氧氣的阻隔能力，而不要求其較高的穩(wěn)定性和細(xì)膩性。再如礦業(yè)用浮選發(fā)泡劑，只要求它對(duì)目的物的吸附力強(qiáng)并有較好的起泡力，對(duì)發(fā)泡倍數(shù)和穩(wěn)泡性要求不高。如此等等，不一一列舉。發(fā)泡劑目前幾乎應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，用途十分廣泛。各行業(yè)對(duì)發(fā)泡劑的性能要求顯然是不一樣的，一個(gè)行業(yè)能用的發(fā)泡劑到另一行業(yè)就不能使用或效果不好。同理，泡沫混凝土所用發(fā)泡劑是針對(duì)混凝土發(fā)泡來(lái)提出技術(shù)要求的。它除了大泡沫生成能力外，特別注重泡沫的穩(wěn)定性，泡沫的細(xì)膩性，泡沫和水泥等膠凝材料的適應(yīng)性等。能滿足這一要求的狹義發(fā)泡劑也是廖廖的，少之又少，大多數(shù)發(fā)泡劑是不能用于泡沫混凝土實(shí)際生產(chǎn)的。因此，泡沫混凝土發(fā)泡劑必須是符合上述技術(shù)要求的少數(shù)表面活性劑或表面活性物質(zhì)。
正是因?yàn)楦拍钌系哪：乖S多人在實(shí)際應(yīng)用時(shí)陷入了一個(gè)很大的誤區(qū)，混淆了“發(fā)泡劑”與“泡沫混凝土發(fā)泡劑”兩個(gè)不同的概念，凡是發(fā)泡劑都買來(lái)使用，結(jié)果達(dá)不發(fā)泡效果，生產(chǎn)不出合乎要求的泡沫混凝土。因此，我們弄清這些概念及其區(qū)別是十分必要的，可避免發(fā)泡劑在使用上的許多誤區(qū)，少走許多彎路。事實(shí)上，市場(chǎng)上很多名稱為“發(fā)泡劑”的東西，并非泡沫混凝土發(fā)泡劑，大家應(yīng)明白這一點(diǎn)。
為了敘述的簡(jiǎn)便，本書以后所述的發(fā)泡劑，除特殊說(shuō)明外，均是指泡沫混凝土發(fā)泡劑，而非廣義或狹義發(fā)泡劑。
二.水泥發(fā)泡劑生產(chǎn)應(yīng)用概況
水泥發(fā)泡劑在我國(guó)的應(yīng)用已有50多年的歷史。在上世紀(jì)50年代初，我國(guó)就開(kāi)發(fā)出松香皂和松香熱聚物這兩種發(fā)泡劑并用于砂漿和泡沫混凝土。這兩種發(fā)泡劑幾十年來(lái)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用十分普遍，為建材建筑業(yè)界所熟悉，這是我國(guó)的第一代發(fā)泡劑，至今仍有較大的應(yīng)用。在上世紀(jì)80年代之后，隨著我國(guó)表面活性工業(yè)的興起，合成類表面活性劑型發(fā)泡劑開(kāi)始應(yīng)用，并取代了相當(dāng)一部分松香皂和松香熱聚物，成為發(fā)泡劑的一個(gè)主要品種。這是我國(guó)第二代發(fā)泡劑的發(fā)展時(shí)期。上世紀(jì)末期，國(guó)外意大利、日本、韓國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的高性能蛋白型發(fā)泡劑，開(kāi)始隨著我國(guó)的市場(chǎng)開(kāi)放進(jìn)入我國(guó)，并逐漸顯示出其高穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，得到了較大的應(yīng)用。在國(guó)外蛋白發(fā)泡劑的促進(jìn)下，我國(guó)青海等地也開(kāi)發(fā)出多種牌號(hào)的動(dòng)物蛋白發(fā)泡劑，植物蛋白發(fā)泡劑也開(kāi)始在東南沿海地區(qū)出現(xiàn)并推廣應(yīng)用，我國(guó)進(jìn)入了第三代發(fā)泡劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用時(shí)期。如今，我國(guó)的發(fā)泡劑正從第三代向第四代過(guò)渡，發(fā)泡劑由單一成分逐漸向多成分復(fù)合發(fā)展。但這僅僅是開(kāi)始，復(fù)合技術(shù)還有待完善和提高，我國(guó)完全進(jìn)入復(fù)合發(fā)泡劑時(shí)代還需時(shí)日。所以，我國(guó)目前是第一代松香類、第二代合成類、第三代蛋白類，這三代發(fā)泡劑同時(shí)存在和應(yīng)用，沒(méi)有哪一種被完全淘汰，也沒(méi)有哪一種完全獨(dú)霸發(fā)泡劑市場(chǎng)。造成這種發(fā)泡劑“春秋時(shí)代”的原因，是因?yàn)樵S多人發(fā)泡劑的基本知識(shí)缺乏，對(duì)發(fā)泡劑難以區(qū)別，選擇無(wú)序，在使用上盲目的成分很大。這就使低性能的發(fā)泡劑不見(jiàn)得被人放棄，高性能的發(fā)泡劑也不見(jiàn)得被人優(yōu)選。隨著泡沫混凝土的高速發(fā)展及泡沫混凝土知識(shí)的逐步普及，人們對(duì)發(fā)泡劑會(huì)有一個(gè)更深入、更全面、更透徹的了解，使之選擇和使用逐步理性和科學(xué)。屆時(shí)，優(yōu)質(zhì)高性能發(fā)泡劑自然會(huì)全面發(fā)展，而低性能的發(fā)泡劑也會(huì)自動(dòng)退出市場(chǎng)，這是必然的結(jié)果，不以人的意志為轉(zhuǎn)移。先進(jìn)的東西總要淘汰落后的東西，市場(chǎng)是無(wú)情的。
正如上述，我國(guó)目前市場(chǎng)上的發(fā)泡劑是四代并存，種類、牌號(hào)繁多，令一般人眼花繚亂，難識(shí)優(yōu)劣。單是作者從各種媒體上統(tǒng)計(jì)到的不同名稱的發(fā)泡劑就有100多種，那些已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用或進(jìn)入市場(chǎng)的發(fā)泡劑就更多，少說(shuō)也有幾百種。如此多的發(fā)泡劑，別說(shuō)是剛剛接觸發(fā)泡劑的人，就是有一定泡沫混凝土生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的人也一時(shí)難以分清其優(yōu)劣和類型。
為了使大家對(duì)各種發(fā)泡劑能夠理性有序地認(rèn)識(shí)，弄清其實(shí)質(zhì)，了解其大致的性能，在后面的幾個(gè)部分，我們將把各種發(fā)泡劑歸類介紹，以幫助大家認(rèn)識(shí)了解發(fā)泡劑。
發(fā)泡劑因?yàn)槎际潜砻婊钚詣┗虮砻婊钚晕镔|(zhì)，因此，可根據(jù)其水溶液的電離性質(zhì)分為陰離子、陽(yáng)離子、非離子、兩性離子四大類。但這種分類過(guò)于學(xué)術(shù)化和抽象化。為了通俗一些，便于讀者特別是缺乏專業(yè)知識(shí)的一般讀者的理解，在后面分類介紹時(shí)，我們將發(fā)泡劑按組成的成分劃分類型，大至分為松香樹(shù)脂類、合成表面活性劑類、蛋白質(zhì)類、復(fù)合類、其它類，共5個(gè)類型。
(1)松香樹(shù)脂類發(fā)泡劑(第一代發(fā)泡劑)
這類發(fā)泡劑均是以松香作為主要原料制成，應(yīng)用最早也最為普遍。松香的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其中含有松香脂酸類、芳香烴類、芳香醇類、芳香醛類及其氧化物等，分子式可表示為C20H30O2。
松香樹(shù)脂發(fā)泡劑又名引氣劑，它的主要品種有松香皂和松香熱聚物兩個(gè)。其最初均是作為混凝土砂漿引氣劑來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的，后來(lái)又?jǐn)U展應(yīng)用為泡沫混凝土的發(fā)泡劑。
松香皂發(fā)泡劑
1.松香皂簡(jiǎn)介
因松香中具有羧基―COOH，加入堿以后，會(huì)產(chǎn)生皂化反應(yīng)生成松香酸皂、故取名為松香皂。它的主要成分是松香酸鈉，屬于陰離子表面活性劑的范疇。
松香皂是一種棕褐色透明狀膏體，含水量約22%，加水稀釋后為透明澄清液，不混濁，無(wú)沉淀，有松香特有的氣味，PH值約8―10，表面張力約為（2.9～3.1）×10N/m。
松香皂是上世紀(jì)30年代最先由美國(guó)研制開(kāi)發(fā)的。我國(guó)從上世紀(jì)50年代起仿制生產(chǎn)松香皂，并應(yīng)用于佛子嶺、梅山、三門峽等大型混凝土水庫(kù)大壩和一些港口工程，以微氣孔來(lái)提高其抗?jié)B性和抗凍性。當(dāng)泡沫混凝土興起后，它又開(kāi)始作為發(fā)泡劑使用。
2.松香皂的生產(chǎn)方法
松香皂是以松香為主料加入堿液和助劑，通過(guò)加熱反應(yīng)而制取的。其生產(chǎn)方法如下：
① 首先將堿液配成一定的濃度，這一濃度與反應(yīng)能否順利進(jìn)行有關(guān)。它不是一個(gè)常數(shù)，而是由皂化系數(shù)來(lái)確定的。皂化系數(shù)是指1
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