先將150質量份十八碳酸置于容器中緩慢升溫到70℃左右,使之熔化后,在此溫度下攪拌并緩慢加入1%氨水溶液500質量份,得到十八碳銨水解液;再在100質量份十八碳銨水解液中加入1OOO質量份水,稀釋后與5質量份改性劑混合均勻,即成復合高效憎水劑。
把膨脹珍珠巖放在飽和的氫氧化鈣溶液中浸泡5min后過濾、濾干。在一定溫度條件下攪拌噴涂憎水劑(或在稀釋的憎水劑中浸泡5min),使膨脹珍珠巖孔隙中和表面吸附的鈣離子與憎水劑進行復分解反應,使膨脹珍珠巖的開口氣孔(孔隙)得到封閉。
(1)膨脹珍珠巖開孔封閉過程的化學反應及機理復合高效憎水劑與表面鈣化后的膨脹珍珠巖進行復分解化學反應,在膨脹珍珠巖表面生成不溶于水的脂肪酸鈣:珍珠巖在900—1200℃急速加熱后由于礦石中所含的結合水(5%左右)和揮發分的快速排出形成的爆裂,便其成為內部有許多氣孔的膨脹珍珠巖,增大了它的吸水率(300%以上)。膨脹珍珠巖吸水使其熱導率急劇變大,從而影響保溫性能。
長鏈烴基有機憎水劑,其在水中親水的-COO-基團外露,可與鈣化后的膨脹珍珠巖緊密結合。再與憎水劑復分解、縮合反應,隨著反應的進行,由直鏈變成支鏈、交聯的網狀結構,堵塞了膨脹珍珠巖吸水的開口氣孔。經表面處理后的膨脹珍珠巖表面呈覆蓋完整的殼體狀。膨脹珍珠巖表面的C18直鏈脂肪鈣和硅化合物分子主鏈外面有非極性長鏈基團,對水的溶解性極小。當它與水滴接觸時,水滴被排斥滾落,而不會發生浸潤和吸附。這是它具有憎水性的根本原因。
(2)復分解反應溫度對吸水率的影響吸水率是反應膨脹珍珠巖孔隙率(尤其是開口氣孔率)的一項霞要指標。表面處理的工藝條件(如復分解反應的溫度、憎水劑用量等)對處理效果會有一定的影響。當憎水劑用量相同時,在不同復分解反應溫度條件下,表面處理后的膨脹珍珠巖的吸水率僅為未處理的0.9%~1.7%。隨著溫度的提高,吸水率降低,但降低幅度不大,說明復分解反應溫度對表面處理效果影響不是很明顯。
(3)憎水劑用量與吸水率的關系憎水劑用量增加,吸水率減小。當憎水劑用量增加到2%以后,膨脹珍珠巖表面幾乎能被完全包裹,此后繼續增加憎水劑,吸水率減少緩慢。一般,憎水劑的最佳用量為2%~7%。