[发明专利]天然茶皂素发泡剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种天然茶皂素发泡剂及其制备方法。

背景技术

在建筑中墙体材料用量居所有建筑材料之首，达到70%，也是消耗原料、能源的一类重要制品。随着我国墙体材料改革与建筑节能政策的推行，节能型建筑材料的开发和应用受到广泛的重视，国内大力发展节能、轻体、隔热等新型材料。泡沫混凝土作为一种重要的新型材料急需研究、开发和利用。

生产泡沫混凝土的关键技术是发泡剂，只有好的发泡剂才能生产出符合规定的产品。发泡剂要求产生的泡沫要细小均匀，稳定时间长，在加入到混凝土时不至于大规模的破裂，在混凝土凝结后可形成均匀的封闭气孔。所以在生产泡沫混凝土时，对发泡剂要求很高。

所谓发泡剂就是使对象物质成孔的物质，它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的；发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫。

稳泡剂是可以延长泡沫破灭半衰期的物质，可以用于混凝土、菱镁、石膏、脲醛树脂等建材，以减轻建材重量，达到隔热保温的效果。其种类主要有大分子物质、硅树脂聚醚乳液类和表面活性剂类。但是单一的稳泡剂也会造成发泡力弱和稳定性差的问题。

茶皂素是从茶籽饼中提取的一种用途广泛、性能优异的天然非离子表面活性剂，能够显著地降低液体表面张力，具有很好的乳化、润湿、去污、起泡、稳泡等性能。起泡性几乎不受水质硬度的影响，pH值在4～10的范围内发泡效果好且泡沫持久稳定，具有较好的润湿性。茶皂素水溶液振荡后产生的泡沫呈蜂窝状，低浓度的茶皂素水溶液振荡后就能产生大量泡沫，且泡沫可以保持很长时间不消退。

茶皂素又名茶皂甙，是由茶树种子中提取出来的一类醣甙化合物，一类五环三萜类化合物，主要结构由配基、糖体、有机酸组成，属于三萜类皂角甙，具有苦辛辣味，刺激鼻腔粘膜引起喷嚏，纯品为白色微细柱状晶体，吸湿性强，对甲基红呈酸性，难溶于无水甲醇、乙醇，不溶于乙醚、丙酮、苯、石油醚等有机溶剂，易溶于含水甲醇、含水乙醇、以及冰醋酸、醋酐、吡啶等。茶皂甙溶液中加入盐酸，酸性时，皂甙就沉淀。熔点：224℃。天然的茶皂素是无色的微细柱状晶体，具有吸湿性，味苦辛辣，同时具有刺激鼻粘膜的特性。

茶皂素溶液是天然提取的发泡剂，环境友好，但由于其中含有其他一些营养物质，如不饱和脂肪酸等，因此在常温条件下放置一段时间后，黑曲霉菌等微生物滋生繁衍，导致茶皂素降解，影响其起泡稳定性能。现市场上有大量混凝土发泡剂是以茶皂素为主原料的，但是容易变质，起泡性能不稳定。本发明因此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种天然茶皂素发泡剂，解决了现有技术中茶皂素直接作为混凝土发泡剂起泡稳定性差，茶皂素容易变质降解导致影响其起泡稳定性能等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种茶皂素发泡剂，其特征在于所述茶皂素发泡剂包括：

茶皂素；

防腐剂；

表面活性剂；

稳泡剂。

优选的，所述防腐剂选自山梨酸钾、尼泊金丁酯、尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、苯甲酸钠、双乙酸钠、丙酸钙、乳酸钠的一种或者两种以上的任意组合。

优选的，所述表面活性剂选自硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、季铵化物、卵磷脂、氨基酸型表面活性剂、甜菜碱型表面活性剂、脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯的一种或者两种以上的任意组合。

优选的，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、季铵化物的一种或者两种以上的任意组合。

优选的，所述稳泡剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、蛋白、多肽、淀粉、纤维素、十二烷基二甲基氧化胺、烷基醇酰胺、脂肪醇类和脂肪酸类的一种或者两种以上的任意组合。适合用于本发明的优选的稳泡剂采用脂肪醇。适合用于本发明的最优选的稳泡剂为丁醇。

优选的，所述茶皂素发泡剂以其组分占发泡剂总质量的百分比计为：

茶皂素50%-70%；

防腐剂0.01%-2%；

表面活性剂1%-20%；

稳泡剂5-20%；

其余为水。

优选的，所述茶皂素发泡剂以其组分的重量百分比计为：

茶皂素50%-70%；