Page 219 - 《精细化工》2020年第11期

第 11 期 杜 杰，等: 明胶基发泡剂的合成与性能 ·2365·

V 比下降了约 29%，发泡倍数提高了约 84%。由图 1c
k /%  1  100 （2）
V 可知，当 AES 的用量由 0 g 增加到 18 g 时，发泡剂
V 的 1 h 消泡占比下降了约 28%，发泡倍数提高了约
n  0 （3）
V 153%。说明 LAS-30 和 AES 都可以显著提高发泡剂
式中：V 指总泌水量，mL；V 1 指 1 h 泌水量，mL； 的稳泡能力和起泡能力。进一步分析可知，LAS-30
V 2 指剩余泌水量，mL；k 指 1 h 消泡占比；n 指发 和 AES 对于发泡剂稳泡能力和起泡能力的增强并不
泡倍数；V 0 指量杯的容积，取为 1000 mL。 是无限度的。当 LAS-30 的用量从 32 g 继续增加时，
（4）分别取 4 个平行试样的发泡倍数和 1 h 消 AES 用量从 18 g 继续增加时，曲线均逐渐变缓。
泡占比的算术平均值作为该发泡剂的发泡倍数和
1 h 消泡占比。
1.4 气泡混合轻质土试样制备及密度、强度测定
试样的配料 表如表 1 所 示，试样密 度约为
3
1.2 g/cm 。

表 1 气泡混合轻质土试样的配比
Table 1 Mix proportion of air-foam treated soil
水泥/g 砂/g 水/g 气泡/mL
12866 6433 6633 13000

表 1 中的用量为 80 个试样的搅拌量，搅拌方式
为机械搅拌，搅拌时间为 12 min。采用三瓣模（直
径 50 mm，高 100 mm）制备试样，并在温度设定为
20.1~21.9 ℃的 YH-40B 型恒温恒湿养护箱中养护
28 d 后取出，再按规程规定的方法 [17] 测定试样的密
度和抗压强度。

2 结果与讨论

2.1 发泡剂性能评价
2.1.1 单因素重复实验
单因素重复实验主要用于研究各原料用量呈梯
度变化时对发泡剂性能的影响。为了便于研究，采
用控制变量的原则，实验时仅设单一变量，比如研
究 LAS-30 的用量对于发泡剂性能影响时，就将 AES
和明胶的用量限定为基准用量。LAS-30、AES 和明
胶的基准用量分别为 26 g、14 g 和 10 g，该基准用
量由预实验确定。
按 1.3 节中的实验方法测定各组发泡剂的 1 h
消泡占比和发泡倍数，分别绘制明胶、LAS-30 和

AES 用量对发泡剂的 1 h 消泡占比和发泡倍数的影 图 1 各原料用量对发泡剂性能的影响曲线
响曲线，结果如图 1 所示。在图中添加了误差棒， Fig. 1 The curves of the effect of the amount of materials
on the performance of foaming agents
从误差棒占测量值的比例来看，实验数据整体误差
较小。 为了进一步验证该实验结论的正确性，对单因
由图 1a 可知，当明胶用量由 0 g 增加到 10 g 时， 素重复实验结果进行了显著性检验，采用的方法是
发泡剂的 1 h 消泡占比下降了约 15%，而发泡倍数 F 检验 [18] ，结果见表 2。
只提高了约 6%，此后曲线变缓。由此可见，明胶用 根据表 2 结果，查 F 分布临界值表，并结合 F
量的变化似乎对发泡剂性能的影响并不显著，尤其 分布函数的单调性质，不难判断，在显著性水平 α=
是对发泡剂的起泡能力。由图 1b 可知，当 LAS-30 0.01 下，LAS-30 和 AES 对发泡剂的稳泡能力和起
的用量由 0 g 增加到 32 g 时，发泡剂的 1 h 消泡占 泡能力均具有显著性影响，明胶对发泡剂的稳泡能