先将150质量份十八碳酸置于容器中缓慢升温到70℃左右,使之熔化后,在此温度下搅拌并缓慢加入1%氨水溶液500质量份,得到十八碳铵水解液;再在100质量份十八碳铵水解液中加入1OOO质量份水,稀释后与5质量份改性剂混合均匀,即成复合高效憎水剂。
把膨胀珍珠岩放在饱和的氢氧化钙溶液中浸泡5min后过滤、滤干。在一定温度条件下搅拌喷涂憎水剂(或在稀释的憎水剂中浸泡5min),使膨胀珍珠岩孔隙中和表面吸附的钙离子与憎水剂进行复分解反应,使膨胀珍珠岩的开口气孔(孔隙)得到封闭。
(1)膨胀珍珠岩开孔封闭过程的化学反应及机理复合高效憎水剂与表面钙化后的膨胀珍珠岩进行复分解化学反应,在膨胀珍珠岩表面生成不溶于水的脂肪酸钙:珍珠岩在900—1200℃急速加热后由于矿石中所含的结合水(5%左右)和挥发分的快速排出形成的爆裂,便其成为内部有许多气孔的膨胀珍珠岩,增大了它的吸水率(300%以上)。膨胀珍珠岩吸水使其热导率急剧变大,从而影响保温性能。
长链烃基有机憎水剂,其在水中亲水的-COO-基团外露,可与钙化后的膨胀珍珠岩紧密结合。再与憎水剂复分解、缩合反应,随着反应的进行,由直链变成支链、交联的网状结构,堵塞了膨胀珍珠岩吸水的开口气孔。经表面处理后的膨胀珍珠岩表面呈覆盖完整的壳体状。膨胀珍珠岩表面的C18直链脂肪钙和硅化合物分子主链外面有非极性长链基团,对水的溶解性极小。当它与水滴接触时,水滴被排斥滚落,而不会发生浸润和吸附。这是它具有憎水性的根本原因。
(2)复分解反应温度对吸水率的影响吸水率是反应膨胀珍珠岩孔隙率(尤其是开口气孔率)的一项霞要指标。表面处理的工艺条件(如复分解反应的温度、憎水剂用量等)对处理效果会有一定的影响。当憎水剂用量相同时,在不同复分解反应温度条件下,表面处理后的膨胀珍珠岩的吸水率仅为未处理的0.9%~1.7%。随着温度的提高,吸水率降低,但降低幅度不大,说明复分解反应温度对表面处理效果影响不是很明显。
(3)憎水剂用量与吸水率的关系憎水剂用量增加,吸水率减小。当憎水剂用量增加到2%以后,膨胀珍珠岩表面几乎能被完全包裹,此后继续增加憎水剂,吸水率减少缓慢。一般,憎水剂的最佳用量为2%~7%。