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发泡剂的作用机理主要包括以下几个方面：
降低液体表面张力：表面活性剂发泡剂通过降低液体的表面张力，使液体更容易形成泡沫。它们能够在液体表面形成一层薄膜，稳定泡沫的形成和存在。
产生气体：化学发泡剂通过化学反应产生气体，从而形成泡沫。例如，在受热时会分解产生气体，推动液体形成泡沫。
物理搅拌：物理发泡剂通过机械搅拌或高速剪切等物理方法，将气体注入液体中，形成泡沫。

发泡剂具有以下优势：
提供轻质性能：发泡剂可以使材料变得轻盈，减轻重量负担。
提供隔热和吸音性能：发泡剂可以提供的隔热和吸音性能，改善室内环境。
提供缓冲和减震性能：发泡剂可以提供良好的缓冲和减震性能，保护物品和人体。
提供良好的包装性能：发泡剂可以提供良好的包装性能，保护产品不受损坏。
然而，发泡剂也面临一些挑战：
环境影响：某些发泡剂可能含有对环境有害的化学物质，对环境造成污染。
安全性问题：某些发泡剂可能对人体健康有一定影响，需要注意使用安全。
成本问题：某些发泡剂的成本较高，增加了产品的制造成本。

水泥发泡剂
水泥发泡剂，又名泡沫混凝土发泡剂，水泥发泡剂是指能够降低液体表面张力，产生大量均匀而稳定的泡沫，用以生产泡沫混凝土的外加剂。发泡剂就是能使其水溶液在机械作用力引入空气的情况下，产生大量泡沫的一类物质，这一类物质就是表面活性剂或者表面活性物质。发泡剂的实质就是它的表面活性作用。没有表面活性作用，就不能发泡，也就不能成为发泡剂，表面活性是发泡的核心。
水泥发泡剂属于狭义发泡剂的一个类别，而不是所有的狭义发泡剂。在狭义发泡剂中，能用于泡沫混凝土的只是很小很小的一部分，是极少的。这是由泡沫混凝土的特性及技术要求所决定的。
在工业生产和日常民用中，发泡剂的用途千差万别，不同应用领域对发泡剂就有不同的技术要求。例如，灭火器用发泡剂只要求其瞬时发泡量，和对氧气的阻隔能力，而不要求其较高的稳定性和细腻性。再如矿业用浮选发泡剂，只要求它对目的物的吸附力强并有较好的起泡力，对发泡倍数和稳泡性要求不高。如此等等，不一一列举。发泡剂几乎应用到各个工业领域，用途十分广泛。各行业对发泡剂的性能要求显然是不一样的，一个行业能用的发泡剂到另一行业就不能使用或效果不好。同理，泡沫混凝土所用发泡剂是针对混凝土发泡来提出技术要求的。它除了大泡沫生成能力外，特别注重泡沫的稳定性，泡沫的细腻性，泡沫和水泥等胶凝材料的适应性等。能满足这一要求的狭义发泡剂也是廖廖的，少之又少，大多数发泡剂是不能用于泡沫混凝土实际生产的。因此，泡沫混凝土发泡剂是符合上述技术要求的少数表面活性剂或表面活性物质。
正是因为概念上的模糊，使许多人在实际应用时陷入了一个很大的误区，混淆了“发泡剂”与“泡沫混凝土发泡剂”两个不同的概念，凡是发泡剂都买来使用，结果达不发泡效果，生产不出合乎要求的泡沫混凝土。因此，我们弄清这些概念及其区别是十分必要的，可避免发泡剂在使用上的许多误区，少走许多弯路。事实上，市场上很多名称为“发泡剂”的东西，并非泡沫混凝土发泡剂，大家应明白这一点。
适用范围
1）地面采暖的绝热层及屋顶隔热保温；
2）建筑物内外填充墙砌块，隔音墙壁；
3）市政管道如供水、供暖，输油管道等的保温、防潮、防腐；
4）植物栽培温室和贮藏冷库的建造；
5）填充隧道内部空隙及建筑物缝隙；
6）人行道、运动场、球场的基层铺设；

泡沫混凝土发泡剂
对于泡沫混凝土来讲，发泡剂起到至关重要的作用。泡沫混凝土的物理性主要是其气孔封闭，直径小，壁膜薄与热、声源产生能量转换后具有隔热保暧、隔热作用。
水泥发泡剂应是中性水溶性材料，与水泥具有和易性、分散和聚合作用，才能引入大量的气孔制得泡沫混凝土，水泥发泡剂是制造的主要助剂。
动物类水泥发泡剂对水泥无活性作用，动物角质物料稀小价格昂贵，而且工艺并非一般设备可以制造，均用动物骨胶替代制成溶胶，这种溶胶在水泥碱液中被分解失去粘性，生成憎水性的反应物，隔离水泥微粒之间粘结力，并且造成泌水、分层、降沉，影响其材料均质性和强度，混凝土呈不规则状的。制造的泡沫混凝土的气孔是开放、线型的材料，是高吸水性的材料，用作建筑物室外隔墙、隔热层必造成墙体常年渗漏、潮湿。
动物骨胶与松香胶混合泡沫剂，严格地说是无效的水泥发泡剂，是一种粘稠膏状的发泡剂，此种称粘胶泡沫低分子发泡剂，是一种溶胶混合物，只溶于中性的自来水中，不耐碱易变质发臭，存放期只有数日，是一种数十年前采用的落后工艺，虽然采用机械在空气中制得丰富的泡沫，但是在水泥中很快被碱化破灭、盐析，泡沫泥浆在约10分钟以后泡沫泥浆大量的气泡逸出，制得的泡沫泡沫混凝土产生大量的水泌出、分层、离析、降沉、坍塌，断裂。更严重的是动物胶中含有丰富的动物脂肪蛋白，在空气中极易变臭变酸，发出恶臭污染环境，影响施工环境，居住中又会长期受到污染。
泡沫混凝土硬固时间需要2-3天。
泌水率∶发泡沫剂在用量0.5%-3%时，泌水量40mI-150mI
沉陷距∶发泡沫剂在用量1%-3%时，沉陷距5mm-50mm
浇注高度；
当浇注高超过100mm时使泡混凝土泥浆气泡受压加速逸出，使泥浆泌水更趋严重，泥浆分层、坍塌降沉，严重者降沉达30%。 不能震动，不能用于大体积、高层、远距离泵送和输送，不利于工业化生产泡沫混凝土。
制得的泡沫混凝土硬石外表产生盐析粉化物，断裂，平整度低，气孔呈开放不规则扁形、线形管状如冻豆腐，类似纤维状，干硬后收缩，抗压、抗折、导热、隔声物理性能大幅度降低，
泡沫剂存放期短，从生产之日起只可存放数日，其间化学性能随着时间而降低。
从大量试验制造泡沫混凝土的发泡剂是完全水解的聚合物，这种工艺技术含量高，生产使用对环境不产生污染，用量低，效果好。

化学发泡剂又有无机发泡剂和有机发泡剂之分 [2]。
有机发泡剂主要有以下几类：
1、偶氮化合物；
2、磺酰肼类化合物
3、亚硝基化合物 [2]。
无机发泡剂主要有以下类别：
碳酸盐：一种无机发泡剂，使用较多的主要是碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠。其中碳酸氢钠是白色粉末，比重2.16。分解温度约为100-140℃，并放出部分CO2，到270℃时失去全部CO2。溶于水而不溶于醇。
水玻璃：即硅酸钠，与玻璃粉料混合并加热到850℃左右时，与玻璃反应并放出大量气体，同时能加强材料抗压和抗拉强度，主要作为制备泡沫玻璃的发泡剂使用。
碳化硅：当前泡沫玻璃工业生产中所使用的主要发泡剂，800-900℃烧结时放出大量气体。
碳黑：也是一种非常好用的发泡剂，加热放出CO2，发泡效果好，但缺点是价格较高。
常用的物理发泡剂有低沸点的烷烃和氟碳化合物。物理发泡剂是复配型物理发泡剂，不仅具有发泡倍数高、泡沫稳定性好、泌水量低等优点，同时还能对菱镁水泥起到一定的改性作用，降低产品返卤泛霜的概率。物理发泡剂已广泛应用于防火板、轻质隔墙板等发泡菱镁制品的生产，并且在某些产品中（菱镁防火门芯等）具有事关成败的关键性作用。
植物性水泥发泡剂选用进口天然植物高分子材料为原料，经一系列复杂的化学反应生成，产品呈浅黄色的纯净透明油状液体 [3]。对硬水不敏感，、无味、无沉淀物。pH值接近中性，对水泥和金属无腐蚀性，对环境不产生污染。该发泡剂耐储存、不易变质，具有的起泡能性，泡沫丰富，泡沫的稳定性适中。用该发泡剂制作发泡水泥具有耗用量少、成本低、质量稳定等特点，每桶发泡剂（200kg）可生产发泡水泥500立方米左右，所以被大量的应用于地暖工程以及屋面保温工程中，可显著地降低施工成本。
动物性水泥发泡剂以精选的动物（牛、羊）角质蛋白为主要原材料，经一系列水解反应，加温溶解、稀释、过滤、高温缩水而成 [3]。采用发泡设备和制造工艺生产，生产过程实行严格的品质管理，产品呈暗褐色粘性液体，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的泡沫稳定性，属新一代动物性水泥发泡剂。由于用该发泡剂产生的泡沫表面强度很高，泡沫极其稳定，用其制作的发泡水泥其气泡呈相互立的封闭状态，气泡与气泡之间不连通发泡水泥制品的抗渗透性很好。
1、在同样密度下，与用植物性发泡剂制作的发泡水泥相比其密封性和保温性较好，强度高。
2、由于其的泡沫稳定性，其一次性浇注的发泡水泥的厚度可以达到1.5米以上而不塌陷，因而适合于发泡砖、轻质板材、轻质墙体的生产。
缺点：1、由于生产工艺复杂，产品成本较高。
2、该发泡剂起泡性不及植物性发泡剂，制作发泡水泥的耗用量较高。
3、具有一定的刺激性气味，制作成发泡水泥之后才能消失。
有机发泡剂存在的问题是：（1）发气量小，一般仅是无机发泡发泡剂的15%-30%，残渣量大，其中包括水和挥发性物质，有时会有臭味和表面喷霜；(2）发泡的分解发热量大，难以去除，尤其在制品壁厚度大的情况下，会使内部塑料过热而分解，降低性能；（3）发泡剂几乎都是易燃品，分解温度低，储存和使用均应小心。
理想的化学发泡剂应满足下列要求：
1、分解产生气体的温度范围应当狭窄
2、释放气体的速度应快，发气率应能控制
3、释放出来的气体应，无腐蚀，不燃烧，以氮气好二氧化碳也可以，还可以试二氧化氮，但二氧化氮气体有腐蚀性，好不用
4、化学发泡剂应容易分散均匀，能同塑料混熔者为佳。
5、，存储稳定，。
6、分解后的残渣应，无色，无嗅，也不会影响塑料的物理，化学性能以及力学性能，且呈化学惰性，不影响塑料的熔融速率和固化。
7、分解时不应大量放热，不影响塑料熔融及固化。
8、分解后的残渣同树脂相容性好，不发生残渣喷霜或渗析现象。
9、发泡剂的分解温度同树脂的熔融温度应一致。
以上是发泡剂选择的要点，具体要根据所需要的条件来选择。
塑料泡沫的形成一般可分为四个阶段。阶段，发泡剂完全均匀地分散在聚合物内，聚合物通常呈液体或熔融态。发泡剂此时在聚合物中可以形成真正的溶液，或者仅仅是均匀地分散在聚合物中，形成二相系统。第二阶段，大量单个的气泡形成后，该系统即转变成一个气体分散在液体中的系统了。此时往往要加入核化剂，以促进大量小气泡形成。核化剂一般是极细的惰性颗粒，它们为新气相的形成提供部位。