Піноутворювач

Піноутворювач для виготовлення ніздрюватих виробів, що включає органічний сульфонат, стабілізатор та воду, який відрізняється тим, що як органічний сульфонат він містить a-олефінсульфонати, а як стабілізатор - залізний купорос, хлорне вапно та Na-КМЦ при такому співвідношенні компонентів, мас.%: 2,0-3,0 a-олефінсульфонати Залізний купорос 0,2-0,4 Хлорне вапно 0,08-0,12 Na-КМЦ 0,4-0,6 Вода решта. (19) (21) 2001042121 (22) 02.04.2001 (24) 15.11.2001 (33) UA (46) 15.11.2001, Бюл. № 10, 2001 р. (72) Дерев'янко Віктор Миколаєвич, Шпирько Микола Васильович, Волошин Володимир Фоміч, Кондратьєва Наталія Вікторівна (73) ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ, UA, ДЕРЕВ'ЯНКО ВІКТОР МИКОЛАЄВИЧ, UA, ШПИРЬКО МИКОЛА ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ВОЛОШИН ВОЛОДИМИР ФОМІЧ, UA, КОНДРАТЬЄВА НАТАЛІЯ ВІКТОРІВНА, UA 43189 кість піни визначали часом стікання з піни 50% початкового об'єму рідини, з якої вона отримана. a-олефінсульфонати є продуктом сульфування a-олефінів фракції С12-С14 сірчаним ангідридом. Піни, отримані на основі цієї ПАР мають високу кратність та низьку стійкість. При утворенні піни на міжфазовій поверхні газоутворювального включення утворюється адсорбційних шар молекул ПАР. Молекули ПАР розташовані таким чином, що їх полярна гідрофільна частина повернена до рідкої фази, а гідрофобна до газової фази. Найбільша стійкість піни досягається при концентраціях ПАР, близьких до критичної концентрації міцелоутворення (ККМ), за якою в системі окремих молекул ПАР починають утворюватись міцели, тобто агрегати, в яких молекули злипаються вуглецевими кінцями. Одним із факторів стабілізації піни є підвищення структурномеханічних властивостей адсорбційно-сольватних шарів. У піноутворюючому розчині a-олефінсульфонатів функцію стабілізуючої добавки виконують продукти гідролізу залізного купоросу разом з хлорним вапном та натрієвої солі КМЦ. В нейтральному або лужному середовищі окислення у воді киснем Fe(OH)2, який утворюється в результаті гідролізу купоросу протікає повільно: І ступінь гідролізу 2FeS04+2Н2O®(FeOH)2SO4+H2S04 2Fe2++2H2O®2FeOH++2Н+ II ступінь гідролізу (FeOH)2SO4+2H2O®Fe(OH)2+H2SO4 2FeOH+ +2H2O®2Fe(OH)2+2H+ Утворюється золь í[mFe(ОН)2]2nH+ (2n-х)S042-ý ´ хSO42При введені хлорного вапна створюється лужне середовище: 2СаОСl2+2НОН®Са(ОН)2+2НОСl+CaCl2 2Са2++2Сl- +2Н2O®(СаОН)+ +ОН- +2НОСl+ +Са2+ +2СlГідрат закису заліза у лужному середовищі, яке створюється хлорним вапном, значно енергійніше приєднує кисень, переходить у малорозчинний гідрат окису, внаслідок чого рівновага гідролізу зміщується. Таким чином, протягом 30-180 секунд відбувається гідроліз доданих солей і утворюються колоїдні гідроксиди Fe (II) та Fe (III), які мають велику активну поверхню. Для нормального ходу процесу стабілізації велику роль відіграють розміри та структура частинок гідроксиду. Додаткове застосування високомолекулярної сполуки Na-КМЦ у невеликій кількості сприяє утворенню колоїдних частинок більшої міцності. За рахунок витягнутої форми молекули NaКМЦ адсорбція відбувається в різних місцях з колоїдними частинками заліза (позитивно заряджених), в результаті чого останні зв'язуються між собою на поверхні бульбашок піни. Це призводить до утворення достатньо складних і крупних агрегатів. Крім адсорбції спостерігається з'єднання час тинок. Наявність останніх встановлено ультрамікроскопічними і електромікроскопічними спостереженнями. Отже, в результаті дії пропонованого комплексного стабілізатора має місце взаємодія розчину ПАР, залізного купоросу, хлорного вапна та NaКМЦ, що забезпечує підвищення структурномеханічних властивостей адсорбційно-сольватних слоїв, тобто зміцнення плівок і, як наслідок, підвищення стійкості піни. Склади відомого та пропонованого піноутворювача та результати випробувань різних складів піноутворювачів наведені у табл. 1, 2. Таблиця 1 Склад пропонованого піноутПротоворювача, мас.% тип 1 2 3 4 5 Органічний сульфонат: Лігносульфонатне 3,0 зв'язуюче a-олефін1,0 2,0 2,5 3,0 4,0 сульфонати Сульфат закисного залі1,0 за Гідроксид 0,15 натрію Залізний ку0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 порос Вапно хлор0,05 0,08 0,1 0,12 0,15 не Na-КМЦ 0,1 0,4 0,5 0,6 1,0 Вода 98,75 97,32 96,6 95,88 95,25 95,85 Компоненти Таблиця 2 Показники Кратність Стійкість, хв Пропонований розчин піноутворювача 1 2 3 4 5 20 27 29 30 25 12 26 30 28 16 Прототип 4,2 10,5 Як видно з табл. 2, у порівнянні з прототипом кратність пропонованого піноутворювача більше у 6,42-7,1 разів, а стійкість - у 2,4-2,85 рази. До того ж піноутворювач простий за складом, його компоненти доступні і недефіцитні, що дає можливість використовувати його для виготовлення ніздрюватих виробів з гіпсу та глини. Джерела інформації 1. Авторське свідоцтво СРСР № 551294 кл. С04В21/04, 1975. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 1263680 кл. С04В38/02, 1986. 2 43189 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 3