改性材料在生产中起到事关成败的关键作用，是生产配方制定的技术“制高点”。改性到位，点石成金；改性错位，直接报废。但在这里笔者需要强调的是：“改性材料是优化性能，而非改变性质”。如镁基胶凝材料为提高耐水性使用的防水粉、防水剂等，是提高了产品的防水、抗渗性能，即提高了软化系数，而不是说加入了防水剂，镁水泥就像硅酸盐水泥一样耐水了。

改性技术是一门科学，改性材料的使用也只是材料改性的手段之一。广义上改性还包括配比改性、工艺改性等。本书所讲的是狭义上的概念，即通过特种化工原料组合优化料浆及制品理化性能。从某种意义上讲，改性技术的发展是材料科学进步的前提，改性材料的发展是材料优化提升的根本。

本书以核心胶凝材料为主线，分别讲述了镁基胶凝材料改性剂、水泥基胶凝材料添加剂及石膏基外加剂。在改性机理及产品种类上，三种改性剂具有高度的关联性，依据作用不同可以划分为调凝剂（促凝剂、缓凝剂）、增强剂、防水剂、发泡引气剂、消泡剂等。下面以调凝剂、防水剂、引气剂对改性材料的重要性加以说明。

调凝剂是三大胶凝材料使用时的首选、必选改性剂。调凝剂，顾名思义，调节凝结时间（包括初凝时间和终凝时间），分促凝剂和缓凝剂两种。低温生产时，产品固化速率慢，生产周期长，除了加热保温等措施外，可以添加促凝剂以缩短脱模时间。夏季高温生产，料浆固化速率快，短时间内丧失流动性，致使无法生产操作，这时必须加入缓凝剂，延缓放热，延长初凝时间以满足生产要求。

防水剂（粉）主要用来提高产品的防水性能，降低吸水率，对吸潮也有一定的抑制作用。以无机胶凝材料为核心生产的建材等产品对防水都有很高的要求。如石膏耐水性差，几乎遇水即化，通过添加防水剂，堵塞毛细孔道可以使石膏制品表面出现“荷叶”效应；又如水泥基匀质板，体积吸水率有着非常严格的要求，因为一旦吸水率过高，保温隔热性能迅速下降，产品在外墙经历几次冻融循环，有可能发生粉化甚至脱落，因此水泥基胶凝材料改性剂中的防水成分及防水效果至关重要。随着防水技术的不断发展，已由最初的单纯依靠堵塞毛细孔道的做法发展为目前“疏堵结合”的彻底解决防水问题的整体技术方案。

引气剂、发泡剂是通过在料浆中引入气泡，改变产品宏观结构，以降低制品密度，提高产品抗渗性能，优化保温效果。发泡剂是近几年来胶凝材料改性中发展最快的改性材料，在防火门芯板等产品中起到事关成败的决定作用。通过引气发泡，可生产出容重kg/m3的轻质发泡制品。同时发泡技术在现场回填、地暖保温等领域中广泛应用。济南镁嘉图新型材料开发有限公司生产的水泥基匀质板专用添加剂就含有大量引气成分，成型材料在搅拌过程中产生大量细小、稳定、独立、密闭的细腻泡沫，既提高了料浆的流动性，又改变了成品的防水、抗渗、抗冻融等性能，同时阻断热桥，降低了匀质板的热导率。

除上述几种常用外加剂外，还有很多其他品种，比如镁基胶凝材料中的抗卤剂，专门用来解决制品吸潮返卤、软化粉化等问题；渗透板专用固化剂，解决生产过程中出现的滴料问题，提高了骨架强度。本书中对其理化指标、作用机理、使用方法等进行详细介绍，希望对读者有所帮助。

发泡引气剂

发泡引气剂是通过一定方式将气体引入料浆中，降低产品密度，节约原材料，改善产品物理性能的改性材料。发泡技术已在各胶凝材料制品中广泛应用，如发泡门芯板、水泥隔墙板等。根据引入气体方式的不同，可以分为物理发泡和化学发泡。化学发泡是指发泡剂在料浆中发生化学反应从而产生气泡，但泡孔过大、形态不规则、泡孔间连通率高，水泥发泡板、发泡陶瓷板等多采用化学发泡；物理发泡则需将发泡剂兑水稀释，通过发泡机发泡，泡孔细小、大小均一、球形度高、泡孔间连通率低，门芯板、隔墙板等多采用物理发泡。物理发泡剂根据原材料的不同，可以分为蛋白发泡剂、双组分发泡剂、高分子复配发泡剂等。各发泡剂稀释倍数、稳定性、适用产品各有区别，在实际生产过程中，要根据不同的产品要求、生产工艺等综合考虑，合理选择发泡剂。

图1-69高效发泡剂

（一）高效发泡剂

高效发泡剂如图1-69所示。1.理化指标表1-28为高效发泡剂的理化指标。

表1-28高效发泡剂的理化指标

1.功能及原理

高效发泡剂具有发泡倍数高、泡沫稳定性好、泌水量低等优点，特别适用于镁基发泡制品生产中，还能对镁水泥起到一定的改性作用。目前高效发泡剂已广泛应用于防火板、轻质隔墙板等发泡制品的生产中，并且在某些产品中（如硫氧镁防火门芯板）具有事关成败的关键作用。

2.使用方法及注意事项

以硫氧镁匀质板为例：

①准确称量高效发泡剂，然后加入80～倍清水稀释（气温较低时可适当降低稀释倍数），配成发泡液；

②依次将硫酸镁溶液、改性剂、轻烧粉加入搅拌机中搅拌均匀，配备硫氧镁水泥料浆；

③启动发泡机，将发泡液通过发泡机发成泡沫，并将泡沫按照既定用量加入搅拌机中混合均匀；

④根据保温要求加入一定量的EPS颗粒并搅拌均匀；

⑤将配制好的发泡料浆送入成型机辊压或模具成型即可。高效发泡剂为碱性液体，不能与酸性物质共存。

使用高效发泡剂生产发泡制品，一定要综合考虑原材料质量、动态配比、生产工艺等要素。

4.产品使用效果

高效发泡剂起泡倍数大，一般80～倍稀释液，可发出15～27倍体积的泡沫，即1kg的发泡剂，可发1.2～2.7m泡沫。泡沫含水量低，既能节约发泡剂用量，节约成本，又能够控制板材含水量，缩短脱模及养护时间，减少烘干成本。同时高效发泡剂制成的发泡料浆流动性好且稳定性高，适合于门芯板的立模浇注生产

（二）双组分发泡剂

双组分发泡剂（图1-70）由起泡剂和稳泡剂组成。

（a）起泡剂（b）稳泡剂

图1-70双组分发泡剂

1.理化指标

表1-29为双组分发泡剂的理化指标。

表1-29双组分发泡剂的理化指标

1.组成

起泡剂选用优质进口天然植物高分子材料为原料，经过水解、浓缩、复配、沉化等一系列工序精制而成，产品为深红棕色黏性液体。双组分发泡剂无毒无害，对硬水不敏感，对水泥和金属无腐蚀，不污染生产环境。长期储存，不易变质，如有部分沉淀，沉淀物为有效成分，使用前搅拌均匀即可。

稳泡剂能够控制气泡液膜的结构稳定性，使表面活性剂分子在气泡的液膜表面有秩序地分布，赋予泡沫良好的弹性和自修复能力，有效延长泡沫稳定时间。

2.性能优势

①起泡性能优异，一般30～50倍兑水稀释。产泡量大，泡沫细密直径为0.1～1mm，且大小均匀。

②泡沫稳定性高，泡沫半消时间min以上。

③绿色环保、无毒无腐蚀性，使用安全。

④超强憎水，闭孔率高，使得制品吸水率较低，保温隔热性能更好。

3.产品使用效果

个别地区的门芯板生产厂家采购的硫酸镁多为农业级硫酸镁，化成溶液后，与氧化镁搅拌反应过程中会释放氨气，影响泡沫稳定性，导致产品出现塌陷；部分客户选用软管泵来泵送发泡料浆，料浆在泵送过程中受到挤压，泡沫破损，破泡率大幅提高（破泡率≥15%）。普通单组分发泡剂已无法满足如此苛刻的使用要求，而双组分发泡剂通过调整两组分比例及稀释倍数成功解决了泵送稳定性问题。目前，双组分发泡剂已成功应用于硫氧镁立模防火门芯板、发泡水泥隔墙板等对泡沫稳定性要求较高的制品生产中。

（三）蛋白发泡剂

蛋白发泡剂（图1-71）以精选的动物（牛、羊）角质蛋白为主要原材料，经水解、过滤、浓缩、复配等一系列工序精制而成。采用进口先进设备和最新制造工艺生产，生产过程实行严格的品质管理。产品为暗褐色黏性液体，杂质含量低，刺激性气味较轻，品质均匀，质量一致性好，具有良好的起泡性和优异的泡沫稳定性，属新一代动物蛋白发泡剂。

1.性能优势

①由于用蛋白发泡剂产生的泡沫表面强度高，泡沫稳定，用其制作的发泡制品内部气泡呈相互独立的封闭状态，无连通，抗渗透性好。

②在同样密度下与用其他发泡剂制作的发泡产品相比其保温性较好，强度更高。

③优异的泡沫稳定性使发泡水泥浆料一次性浇筑高度可达2.5m以上而不塌陷，适用于发泡轻质板材、轻质墙体、菱镁制品的生产。

1.储存及注意事项

密封存放于阴凉、通风的库房内，温度为-5～25℃，若长时间受阳光直射或温度过高容易变质。

2.使用方法及适用范围

蛋白发泡剂30～40倍兑水稀释后，经发泡机发成泡沫后使用。该发泡剂主要用于镁基防火门芯板无边框式生产、水泥防火门芯板、水泥发泡隔墙板、发泡保温板、外墙自保温砌块等制品生产中。

（四）其他发泡剂

1.性能指标

其他发泡剂主要指的是化学发泡剂，即搅拌发泡剂，搅拌发泡是发泡技术应用的初级阶段，通过加入化学发泡剂，在料浆搅拌过程中发生化学反应，产生气泡，操作简单。济南镁嘉图新型材料开发有限公司生产的搅拌发泡剂性能见表1-30。

表1-30济南镁嘉图新型材料开发有限公司生产的搅拌发泡剂性能

2.用法用量

该发泡剂为搅拌发泡剂，直接加入料浆中，搅拌均匀即可，推荐用量为胶凝材料的

1%～2%，以氯氧镁匀质板为例详细说明：

①依次将氯化镁溶液、改性剂、轻烧粉加入搅拌机中搅拌均匀，配备氯氧镁水泥料浆；

②将称量好的搅拌发泡剂加入料浆中，搅拌均匀；

③根据保温要求加入一定量的EPS颗粒，搅拌均匀；

④将配制好的料浆送入成型机辊压或模具成型即可。