CN104118980B

CN104118980B - 一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法

Info

Publication number: CN104118980B
Application number: CN201310157383.9A
Authority: CN
Inventors: 廖利平; 魏礼杰; 徐殿侠
Original assignee: ZHEJIANG GAOMING GLASS CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG GAOMING GLASS CO Ltd
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-04-28
Also published as: CN104118980A

Abstract

本发明公开了一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，本发明制备的泡沫玻璃的原料主要包括助熔剂、稳泡剂、发泡剂和玻璃粉末，利用湿混将助熔剂、稳泡剂和发泡剂混合，干燥后研磨形成混合物，将混合物与玻璃粉湿混成型，在高温条件热处理，经退火制得高性能泡沫玻璃，制备程中可以通过改变稳泡剂、发泡剂和玻璃粉的混合比例和粒径调整泡沫玻璃的孔径和孔结构。本发明工艺简单、制备能耗较少，可有效的较少生产成本，制备的泡沫玻璃具有吸声、保温隔热的作用，属于国家A级防火材料，可广泛的应用于室内作为保温、吸声、防火材料；该发明制备的泡沫玻璃主要原料来自于废玻璃，减少了环境污染，实现了资源再利用。

Description

一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法

技术领域

本发明涉及一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法。

背景技术

随着社会的发展，解决建筑垃圾造成的环境污染成为亟待解决的问题，尤其是建筑玻璃，因为玻璃是属于无机物，自然降解速度慢，并且玻璃中含有的重金属易造成水资源的污染。上世纪法国Saint-Gobain公司首先研制成功以碳酸钙为发泡剂的泡沫玻璃。随后前苏联在门捷列夫化工学院中间试验厂也实验生产了泡沫玻璃，利用废玻璃制备泡沫玻璃得到广泛关注和研究，利用废玻璃制备泡沫玻璃不但可以解决废玻璃污染环境的作用，而且还可以制备出新型的保温、隔热、防火材料，实现了废物的再利用。随社会的不断发展，利用废玻璃制备的泡沫玻璃在社会生产生活中得到广泛的应用，并且泡沫玻璃的性能、制备技术已获得大幅度提高。泡沫玻璃主要的性能特点是耐老化、防潮、防霉变、防火、质轻等，目前关于泡沫玻璃的研究主要集中在泡沫玻璃的性能改善方面应用、多功能化应用，如利用泡沫玻璃作为金属载体吸波、泡沫玻璃负载光催化半导体降解等。但是，现有技术制备低温泡沫玻璃过程中发泡温度较高，生产成本较大，干混造成的粉尘污染问题较为严重。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，目的在于降低发泡温度，减小生产成本，解决干混造成的粉尘污染的问题，同时，本发明通过改变原料混合配比和原料粒径，实现对泡沫玻璃孔径和孔结构的控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

步骤一，按质量比0.1～2:0.5～3:1.5～4:80～120称取五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉，玻璃粉与碳酸钙过筛的目数分别为80～380、100-350目(过筛的目数在该范围之内的任意数值均可)；

步骤二，将稳泡剂五氧化二磷、助熔剂硼酸、发泡剂碳酸钙混合，加入水搅拌、干燥、研磨获得混合物；

步骤三，将混合物与玻璃粉、水混合得到混合物A；

步骤四，将混合物A在高温条件下发泡，发泡温度为730～750℃(可以取用区间值内诸如735℃、740℃等任意数值)，保温时间20～30分钟，保温完成过后，在600℃条件下退火，自然冷却，获得低温泡沫玻璃。

优选地，所述碳酸钙过筛的目数100、110、120、150、180、200、240或者260目。

优选地，所述玻璃粉过筛的目数100目。

优选地，所述玻璃粉过筛的目数350目。

优选地，所述五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉的质量比为0.1:1:2:100。

优选地，所述五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉的质量比为1:1:3:100。

泡沫玻璃的孔径通过发泡剂颗粒粒径、玻璃粉径进行控制，故而发泡剂碳酸钙、玻璃粉需过不同目数的筛。

泡沫玻璃的开孔和闭孔的数量是通过稳泡剂五氧化二磷进行控制。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明降低了发泡温度的发泡时间，可有效的减少生产成本和社会能耗，本制备方法选用的湿法混合大大的减小了粉尘污染。

(2)本发明实现了泡沫玻璃的孔控制，可以根据不同的需求的改变孔的尺寸，并且可以一定的控制泡沫玻璃开孔和闭孔比例，实现泡沫玻璃吸声和保温隔热的作用，使泡沫玻璃满足不同场合的需要。

具体实施方式

本发明主要方法是将发泡剂、助熔剂和稳泡剂混合后，加入少量的水研磨混合，混合过程中，稳泡剂与发泡剂发生反应产生不溶物，可以很好的包覆在发泡剂的表面，混合后干燥成粉末。随后与玻璃粉在少量的水中混合搅拌，由于助熔剂是水溶性物质可以和玻璃粉很好的接触，搅拌完成后成型，放入模具进行热处理。热处理过程中，助熔剂与玻璃粉混合均匀促使玻璃粉熔融温度和熔融时间，稳泡剂在高温条件下利用增加熔融玻璃的粘度和气泡的表面张力，改变最后制备的泡沫玻璃的孔径和孔结构。

实施例一：

按质量比0.1:1:2:100称取五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉，各材料均可从市场上购买，将玻璃粉和碳酸钙分别过100目筛。将过筛后的碳酸钙和五氧化二磷、硼酸混合，加入水搅拌、干燥、研磨获得混合物。将混合物与过筛后的玻璃粉混合、成型，放入不锈钢盒中，在750℃条件下热处理20分钟，退火后获得泡沫玻璃样品。本配方制备的泡沫玻璃孔径小，孔径在0.5mm，样品中孔之间主要以连通形式存在，样品具有良好的吸声性能。

实施例二：

按质量比1:1:3:100称取五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉，玻璃粉过350目筛，碳酸钙过100目筛。将过筛后的碳酸钙和五氧化二磷、硼酸混合，加入水搅拌、干燥、研磨获得混合物。将混合物与过筛后的玻璃粉混合、成型，放入不锈钢盒中，在730℃条件下热处理30分钟，退火后获得泡沫玻璃样品。本配方制备的泡沫玻璃孔径大，孔径在1-2mm，样品中孔是以闭孔形式存在，样品具有良好的保温性能。

实施例三：

按质量比0.5:1:3:100称取五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉，玻璃粉过300目筛，碳酸钙过200目筛。将过筛后的碳酸钙和五氧化二磷、硼酸混合，加入水搅拌、干燥、研磨获得混合物。将混合物与过筛后的玻璃粉混合、成型，放入不锈钢盒中，在735℃条件下热处理25分钟，退火后获得泡沫玻璃样品。

实施例四：

按质量比0.1:1.5:2:100称取五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉，各材料均可从市场上购买，将玻璃粉和碳酸钙分别过200目筛。将过筛后的碳酸钙和五氧化二磷、硼酸混合，加入水搅拌、干燥、研磨获得混合物。将混合物与过筛后的玻璃粉混合、成型，放入不锈钢盒中，在740℃条件下热处理25分钟，退火后获得泡沫玻璃样品。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

步骤一，按质量比0.1～2:0.5～3:1.5～4:80～120称取五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉，玻璃粉与碳酸钙过筛的目数分别为80～380、100-350目；

步骤三，将混合物与玻璃粉、水混合得到混合物A；

步骤四，将混合物A在高温条件下发泡，发泡温度为730～750℃，保温时间20～30分钟，保温完成过后，在600℃条件下退火，自然冷却，获得低温泡沫玻璃。

2.如权利要求1所述的一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，所述碳酸钙过筛的目数100目。

3.如权利要求1所述的一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，所述玻璃粉过筛的目数100目。

4.如权利要求1所述的一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，所述玻璃粉过筛的目数350目。

5.如权利要求1所述的一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，所述五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉的质量比为0.1:1:2:100。

6.如权利要求1所述的一种可控孔径的低温泡沫玻璃的制备方法，其特征在于，所述五氧化二磷、硼酸、碳酸钙、玻璃粉的质量比为1:1:3:100。