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本文用了两种水解方法制备大豆蛋白混凝土发泡剂,考察了发泡剂的泡沫体积、稳定时间等性能参数;通过加入不同的改性剂,提高了发泡剂的性能。
以大豆蛋白为原料制备发泡剂,采用响应面法对影响蛋白发泡剂泡沫体积的水解条件进行优化,结果表明:当木瓜蛋白酶质量浓度4.2g/L、水解温度55.6℃、水解时间4.3h、反应体系pH7.2时大豆蛋白发泡剂的泡沫体积的最大预测值为1320.7mL,实际测得的平均泡沫体积为1320.7mL,与模型理论预测值相比相对误差在0.41%;当氢氧化钙质量分数0.75%、反应温度90.4℃、反应时间4.1h时大豆发泡蛋白的泡沫体积的最大预测值为1014.6mL,实际测得平均泡沫体积为1010.5mL,与模型理论预测值相比相对误差在0.4%。
研究了不同条件下蛋白结构的变化,包括巯基含量、表面疏水值和相对分子量分布。结果显示:对酶水解法制备的蛋白发泡剂而言,巯基含量与稳泡时间和泡沫体积呈现正相关性,而表面疏水值与稳泡时间和泡沫体积无直接关联;对碱水解制备的蛋白发泡剂而言,巯基含量、和表面疏水值与泡沫体积和稳泡时间呈现正相关性。
以大豆蛋白发泡剂为原料预制泡沫,配比一定量的水泥(普通硅酸盐水泥和特种水泥)、粉煤灰、水制备泡沫混凝土,并测试了其干容重、抗压强度、吸水率等性能。结果显示:在泡沫掺量范围为900~1150mL内,随着泡沫掺量增加,泡沫混凝土干容重逐渐下降(760~640kg/m3),吸水率呈上升趋势(19%~29%),抗压强度逐渐下降。