植物蛋白发泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及到发泡剂，具体涉及到一种植物蛋白发泡剂及其制备方法。植物蛋白发泡剂的制备原料，按重量份计，至少包括：植物蛋白：1～20重量份，稳定剂：0.1～1重量份，分散剂：0.1～1重量份，水：78～98.8重量份；所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白或茶皂素植物蛋白中的任一种或多种的混合；所述分散剂为阴离子型表面活性剂；所述稳定剂为阿拉伯树胶、纤维素、改性纤维素中的任一种或多种的混合。

Plant protein foaming agent and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
植物蛋白发泡剂及其制备方法
本专利技术涉及到发泡剂，具体涉及到一种植物蛋白发泡剂及其制备方法。
技术介绍
无论是我们的日常生活还是工业生产中，都会用到大量的各式各样的泡沫制品，使用这些泡沫制品可以达到隔热、隔音、轻质化、增加弹力、减震等目的。这些泡沫制品性能一定程度上得益于发泡剂的选择。发泡剂不仅能降低液体的表面张力，同时，又具有比较好的成泡性能。它在一定条件下能在流体内部如水泥浆体、沥青、石膏浆体等形成封闭的泡孔，进而改善其性能。在建筑方面，我国的建筑能耗一直居高不下，建筑节能越来越受重视，有机保温材料由于耐久性较差、强度降低、易燃、容易产生毒烟造成人员伤亡，因而其在建筑方面的使用受到限制；使用发泡剂制成的泡沫混凝土具有吸声吸能、保温隔热、耐火抗震、易于浇灌成型、与墙体粘接性的优点，其在建筑方面的应用越来越广泛。相对于第一代的松香类发泡剂和第二代的合成类发泡剂，蛋白质类发泡剂由于来源广泛、易降解，对环境无污染在泡沫混凝土的制备中应用较为广泛。蛋白质类发泡剂又包括植物蛋白和动物蛋白发泡剂，其中动物蛋白发泡剂是一般以动物角质蛋白为原材料，通过一系列化学反应制得，不仅原材料资源有限，且生产制造过程复杂，会造成二次污染。植物蛋白发泡剂则具有原料来源广泛、价格低廉、环境友好等优点，但是现有的植物蛋白发泡剂起泡效果差，发泡倍数低，单个气泡体积大，并且泡沫稳定差，气泡开孔率高，泡沫之间的连通率高。使用现有的植物蛋白发泡剂得到的泡沫混凝土中存在大量开孔气泡，孔隙之间连通，因此吸水率大，抗渗透性差，进而导致泡沫混凝土耐久性差，严重限制了泡沫混凝土的使用范围。目前主要通过添加憎水剂和防水剂来改善泡沫混凝土的吸水性和抗渗性，但是添加剂与发泡剂之间的相容性一般较差，极易对泡沫的稳定性和泡沫混凝土的强度造成不良影响。本专利技术中提供了一种植物蛋白发泡剂，具有发泡倍数高，气泡稳定性好等优点，并且使用本专利技术的植物蛋白发泡剂制得的泡沫混凝土吸水率低、抗渗性好，能用于抗渗水工程中，扩大了植物蛋白发泡剂的使用范围。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种植物蛋白发泡剂，所述植物蛋白发泡剂的制备原料，按重量份计，至少包括：植物蛋白：1～20重量份，稳定剂：0.1～1重量份，分散剂：0.1～1重量份，水：78～98.8重量份；所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白或茶皂素植物蛋白中的任一种或多种的混合；所述分散剂为阴离子型表面活性剂；所述稳定剂为阿拉伯树胶、纤维素、改性纤维素中的任一种或多种的混合。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的重量比为3：1～1：3。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的稳定剂为阿拉伯树胶、纤维素、改性纤维素的混合物，阿拉伯树胶、纤维素、改性纤维素的重量比为2～8：1～4：1～4。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的改性纤维素为疏水取代基接枝纤维素。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的改性纤维素的疏水取代基的取代度为1～3。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述改性纤维素的制备方法至少包括以下步骤：a.按COCl/OH的摩尔比为0.1～5取长链烷基酰氯和纤维素，选长链脂肪烃为溶剂，溶剂的质量为纤维素的5～100倍，将上述原料放入容器中；b.控制体系反应温度为50～200℃，反应时间为3～24h；c.反应结束后，冷却，将上层溶液倒入回收瓶，将底部沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为30～120℃，干燥时间为3～15h，即制得改性纤维素；所述长链烷基酰氯为具有10～18个碳原子的支链或直链烷基酰氯；所述长链脂肪烃为具有6～20个碳原子的直链或支链脂肪烃。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的纤维素为天然纤维素或纤维素醚中的任一种或多种的混合。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的纤维素为水溶性的纤维素醚。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的纤维素醚选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丁基纤维素中的任一种或多种的混合。本专利技术的第二个方面提供了一种制备植物蛋白发泡剂的方法，至少包括以下步骤：a.取78～98.8重量份水，加热到10～100℃；b.加入1～20重量份植物蛋白，搅拌5～30min，使植物蛋白分散均匀；c.加入0.1～1重量份稳定剂和0.1～1重量份分散剂，搅拌15～60min，使其充分起泡，即制得植物蛋白发泡剂。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。本专利技术的植物蛋白发泡剂中的植物蛋白通过疏水作用与改性的疏水纤维素发生相互作用，使混合体系的起泡、稳泡能力都有明显提高。本专利技术发出的气泡泡径均一，气泡泡壁较厚、气泡柔韧性好，气泡之间连通率低，气泡稳定时间长、气泡含水量低、与混凝土基材相容性好。植物蛋白发泡剂中改性的疏水纤维的存在可以增强泡沫混凝土的疏水性。使用该发泡剂制得的泡沫混凝土产品性能优良，强度高，吸水率低，抗渗透性好。本专利技术的植物蛋白发泡剂主要使用天然植物分子为原料，环境友好。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述的植物蛋白发泡剂的制备原料，按重量份计，至少包括：植物蛋白：1～20重量份，稳定剂：0.1～1重量份，分散剂：0.1～1重量份，水：78～98.8重量份；所述的植物蛋白为皂角苷植物蛋白或茶皂素植物蛋白中的任一种或多种的混合；所述的分散剂为阴离子型表面活性剂；所述的稳定剂为阿拉伯树胶、纤维素、改性纤维素中的任一种或多种的混合。

【技术特征摘要】
1.一种植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述的植物蛋白发泡剂的制备原料，按重量份计，至少包括：植物蛋白：1～20重量份，稳定剂：0.1～1重量份，分散剂：0.1～1重量份，水：78～98.8重量份；所述的植物蛋白为皂角苷植物蛋白或茶皂素植物蛋白中的任一种或多种的混合；所述的分散剂为阴离子型表面活性剂；所述的稳定剂为阿拉伯树胶、纤维素、改性纤维素中的任一种或多种的混合。2.如权利要求1所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的混合物，皂角苷植物蛋白和茶皂素植物蛋白的重量比为3：1～1：3。3.如权利要求1所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述的稳定剂为阿拉伯树胶、纤维素、改性纤维素的混合物，阿拉伯树胶、纤维素、改性纤维素的重量比为2～8：1～4：1～4。4.如权利要求1所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述的改性纤维素为将疏水取代基接枝到纤维素上。5.如权利要求1所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述的改性纤维素的疏水取代基的取代度为1～3。6.如权利要求1所述的植物蛋白发泡剂，其特征在于，所述的改性纤维素的制备方法包括以下步骤：a.按COCl/OH的摩尔比为0.1～5取长链烷基酰氯和纤维素，选长链脂肪烃为溶剂，溶剂的质量为纤维素的5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建斌，陈忠平，陈俊霖，马元锦，张凯，詹云霞，李希贤，
申请(专利权)人：广东盛瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44