CN107892483A - 一种保温泡沫玻璃制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保温泡沫玻璃制备方法,涉及玻璃加工技术领域,由以下成分制成:石英玻璃、氧化铋包覆纳米沸石粉、氯化钾、碳酸钠、氧化钙、氧化铝、氧化锌、酸化膨润土、发泡剂;本发明通过采用氧化铋包覆纳米沸石粉能够有效的降低发泡温度和降低发泡温度范围内的结晶倾向,能够与酸化膨润土协同作用,能够在发泡温度范围内,使得玻璃的粘度变化率大幅度降低,从而使得烧成温度范围变宽,制成的泡沫玻璃具有均匀稳定的泡径,从而能够有效的提高泡沫玻璃的保温性能。

Description

一种保温泡沫玻璃制备方法
技术领域
本发明属于玻璃加工技术领域,具体涉及一种保温泡沫玻璃制备方法。
背景技术
泡沫玻璃是由玻璃、发泡剂等成分经过细粉碎和均匀混合后,再经过高温熔化,发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料,由于这种材料具有防潮、防火、防腐、保温的作用,加之玻璃材料具有长期使用性能不退化的有点,使得其在很多苛刻的环境下备受欢迎,被广泛应用于墙壁保温、石油、化工、隔音等领域中;然而现有的泡沫玻璃虽然具有一定的保温性能,但是保温效果满足不了市场的需求,需要对现有的泡沫玻璃进行进一步的改进,以提高其保温性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种保温泡沫玻璃制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种保温泡沫玻璃制备方法,按重量份计由以下成分制成:石英玻璃90-100、氧化铋包覆纳米沸石粉10-15、氯化钾1.5-2.0、碳酸钠0.5-0.9、氧化钙3-6、氧化铝0.1-0.3、氧化锌0.1-0.3、酸化膨润土5.2-5.6、发泡剂1-5。
进一步的,所述石英玻璃粒度为300目。
进一步的,所述氧化铋包覆纳米沸石粉制备方法为:
(1)按50:1.8的质量比例将纳米沸石粉、硝酸铋放入球磨罐,控制球料比为100:1.2,然后添加沸石粉质量3.5倍的无水乙醇,进球磨1.5小时,然后进行干燥去除无水乙醇,得到固体混合物;
(2)向固体混合物中添加其质量0.28%的氢氧化钠,然后再添加固体混合物质量0.15%的去离子水,搅拌均匀,继续球磨30min,得到混合物料;
(3)将混合物料置于马弗炉里,加热至520℃,保温30min,然后冷却至350℃,保温1小时,然后再自然冷却至室温,得到固体粉末,将固体粉末按1:12质量比例添加到无水乙醇中,以1500r/min转速搅拌2.5小时,然后再静置30min,最后真空干燥至室温,再研磨,即得。
进一步的,所述酸化膨润土制备方法为:配制质量分数为10%的有机酸溶液,将有机酸溶液加热至90℃,保温10min,然后再向有机酸溶液中添加其质量0.01%的氯化铈,搅拌均匀后,向有机酸溶液中添加膨润土,超声波处理10min,然后以1200r/min转速搅拌2小时,然后自然冷却至室温,过滤,烘干,即得。
进一步的,所述有机酸为苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸中任一种。
进一步的,所述超声波功率为800W,频率为32kHz。
进一步的,所述发泡剂为碳化硅与硅酸钠按3:1质量比例混合而成。
进一步的,所述保温泡沫玻璃制备方法为:将石英玻璃、氧化铋包覆纳米沸石粉、氯化钾、碳酸钠、氧化钙、氧化铝、氧化锌、酸化膨润土、发泡剂按各重量份均匀混合后,进行研磨至550目,然后预热至200℃,再均匀填充入模具中,再将模具置于高温窑炉中预热,升温至550℃,保温40min;继续升温至820℃,保温45min,然后关闭高温窑炉,自然冷却至室温,即得。
本发明相比现有技术具有以下优点:本发明通过采用氧化铋包覆纳米沸石粉能够有效的降低发泡温度和降低发泡温度范围内的结晶倾向,能够与酸化膨润土协同作用,能够在发泡温度范围内,使得玻璃的粘度变化率大幅度降低,从而使得烧成温度范围变宽,制成的泡沫玻璃具有均匀稳定的泡径,从而能够有效的提高泡沫玻璃的保温性能,通过氧化铋包覆纳米沸石粉在玻璃体系中可以构建出泡沫玻璃的网络形成体,有效均匀的提高了泡沫玻璃的品质,通过采用碳化硅与硅酸钠进行一定比例混合制成发泡剂,能够有效的降低热膨胀系数,避免了单一碳化硅发泡速度过快导致泡沫玻璃体系不稳定或单一硅酸钠发泡速度过慢导致泡沫玻璃体系成型速度过慢,降低泡沫玻璃的机械强度的弊端,提高泡沫玻璃的耐腐蚀性和机械强度,可在强酸强碱等苛刻环境下使用。
具体实施方式
实施例1
一种保温泡沫玻璃制备方法,按重量份计由以下成分制成:石英玻璃90、氧化铋包覆纳米沸石粉10、氯化钾1.5、碳酸钠0.5、氧化钙3、氧化铝0.1、氧化锌0.1、酸化膨润土5.2、发泡剂1。
进一步的,所述石英玻璃粒度为300目。
进一步的,所述氧化铋包覆纳米沸石粉制备方法为:
(1)按50:1.8的质量比例将纳米沸石粉、硝酸铋放入球磨罐,控制球料比为100:1.2,然后添加沸石粉质量3.5倍的无水乙醇,进球磨1.5小时,然后进行干燥去除无水乙醇,得到固体混合物;
(2)向固体混合物中添加其质量0.28%的氢氧化钠,然后再添加固体混合物质量0.15%的去离子水,搅拌均匀,继续球磨30min,得到混合物料;
(3)将混合物料置于马弗炉里,加热至520℃,保温30min,然后冷却至350℃,保温1小时,然后再自然冷却至室温,得到固体粉末,将固体粉末按1:12质量比例添加到无水乙醇中,以1500r/min转速搅拌2.5小时,然后再静置30min,最后真空干燥至室温,再研磨,即得。
进一步的,所述酸化膨润土制备方法为:配制质量分数为10%的有机酸溶液,将有机酸溶液加热至90℃,保温10min,然后再向有机酸溶液中添加其质量0.01%的氯化铈,搅拌均匀后,向有机酸溶液中添加膨润土,超声波处理10min,然后以1200r/min转速搅拌2小时,然后自然冷却至室温,过滤,烘干,即得。
进一步的,所述有机酸为苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸中任一种。
进一步的,所述超声波功率为800W,频率为32kHz。
进一步的,所述发泡剂为碳化硅与硅酸钠按3:1质量比例混合而成。
进一步的,所述保温泡沫玻璃制备方法为:将石英玻璃、氧化铋包覆纳米沸石粉、氯化钾、碳酸钠、氧化钙、氧化铝、氧化锌、酸化膨润土、发泡剂按各重量份均匀混合后,进行研磨至550目,然后预热至200℃,再均匀填充入模具中,再将模具置于高温窑炉中预热,升温至550℃,保温40min;继续升温至820℃,保温45min,然后关闭高温窑炉,自然冷却至室温,即得。
实施例2
一种保温泡沫玻璃制备方法,按重量份计由以下成分制成:石英玻璃100、氧化铋包覆纳米沸石粉15、氯化钾2.0、碳酸钠0.9、氧化钙6、氧化铝0.3、氧化锌0.3、酸化膨润土5.6、发泡剂5。
进一步的,所述石英玻璃粒度为300目。
进一步的,所述氧化铋包覆纳米沸石粉制备方法为:
(1)按50:1.8的质量比例将纳米沸石粉、硝酸铋放入球磨罐,控制球料比为100:1.2,然后添加沸石粉质量3.5倍的无水乙醇,进球磨1.5小时,然后进行干燥去除无水乙醇,得到固体混合物;
(2)向固体混合物中添加其质量0.28%的氢氧化钠,然后再添加固体混合物质量0.15%的去离子水,搅拌均匀,继续球磨30min,得到混合物料;
(3)将混合物料置于马弗炉里,加热至520℃,保温30min,然后冷却至350℃,保温1小时,然后再自然冷却至室温,得到固体粉末,将固体粉末按1:12质量比例添加到无水乙醇中,以1500r/min转速搅拌2.5小时,然后再静置30min,最后真空干燥至室温,再研磨,即得。
进一步的,所述酸化膨润土制备方法为:配制质量分数为10%的有机酸溶液,将有机酸溶液加热至90℃,保温10min,然后再向有机酸溶液中添加其质量0.01%的氯化铈,搅拌均匀后,向有机酸溶液中添加膨润土,超声波处理10min,然后以1200r/min转速搅拌2小时,然后自然冷却至室温,过滤,烘干,即得。
进一步的,所述有机酸为苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸中任一种。
进一步的,所述超声波功率为800W,频率为32kHz。
进一步的,所述发泡剂为碳化硅与硅酸钠按3:1质量比例混合而成。
进一步的,所述保温泡沫玻璃制备方法为:将石英玻璃、氧化铋包覆纳米沸石粉、氯化钾、碳酸钠、氧化钙、氧化铝、氧化锌、酸化膨润土、发泡剂按各重量份均匀混合后,进行研磨至550目,然后预热至200℃,再均匀填充入模具中,再将模具置于高温窑炉中预热,升温至550℃,保温40min;继续升温至820℃,保温45min,然后关闭高温窑炉,自然冷却至室温,即得。
实施例3
一种保温泡沫玻璃制备方法,按重量份计由以下成分制成:石英玻璃95、氧化铋包覆纳米沸石粉12、氯化钾1.8、碳酸钠0.6、氧化钙5、氧化铝0.2、氧化锌0.2、酸化膨润土5.5、发泡剂3。
进一步的,所述石英玻璃粒度为300目。
进一步的,所述氧化铋包覆纳米沸石粉制备方法为:
(1)按50:1.8的质量比例将纳米沸石粉、硝酸铋放入球磨罐,控制球料比为100:1.2,然后添加沸石粉质量3.5倍的无水乙醇,进球磨1.5小时,然后进行干燥去除无水乙醇,得到固体混合物;
(2)向固体混合物中添加其质量0.28%的氢氧化钠,然后再添加固体混合物质量0.15%的去离子水,搅拌均匀,继续球磨30min,得到混合物料;
(3)将混合物料置于马弗炉里,加热至520℃,保温30min,然后冷却至350℃,保温1小时,然后再自然冷却至室温,得到固体粉末,将固体粉末按1:12质量比例添加到无水乙醇中,以1500r/min转速搅拌2.5小时,然后再静置30min,最后真空干燥至室温,再研磨,即得。
进一步的,所述酸化膨润土制备方法为:配制质量分数为10%的有机酸溶液,将有机酸溶液加热至90℃,保温10min,然后再向有机酸溶液中添加其质量0.01%的氯化铈,搅拌均匀后,向有机酸溶液中添加膨润土,超声波处理10min,然后以1200r/min转速搅拌2小时,然后自然冷却至室温,过滤,烘干,即得。
进一步的,所述有机酸为苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸中任一种。
进一步的,所述超声波功率为800W,频率为32kHz。
进一步的,所述发泡剂为碳化硅与硅酸钠按3:1质量比例混合而成。
进一步的,所述保温泡沫玻璃制备方法为:将石英玻璃、氧化铋包覆纳米沸石粉、氯化钾、碳酸钠、氧化钙、氧化铝、氧化锌、酸化膨润土、发泡剂按各重量份均匀混合后,进行研磨至550目,然后预热至200℃,再均匀填充入模具中,再将模具置于高温窑炉中预热,升温至550℃,保温40min;继续升温至820℃,保温45min,然后关闭高温窑炉,自然冷却至室温,即得。
对比例1:与实施例1区别仅在于将氧化铋包覆纳米沸石粉替换为等量的二氧化硅。
对比例2:与实施例1区别仅在于将发泡剂替换为等量的碳化硅。
对比例3:与实施例区别仅在于将酸化膨润土替换为普通未处理的膨润土。
试验:
分别采用实施例与对比例方法制备泡沫玻璃,分别制成长为40cm、宽为20cm,厚度为3mm,在密闭保温室内,将泡沫玻璃对密闭保温室进行分隔成AB两个室,AB两室内体积相同,A室内初始温度为105℃,B室内初始温度为25℃,30min后,再分别对B室进行测量,对比;
表1
B室温度℃
实施例1 26.3
实施例2 26.8
实施例3 26.5
对比例1 56.8
对比例2 32.7
对比例3 28.3
由表1可以看出,本发明制备的泡沫玻璃保温性能更好。

Claims (8)

1.一种保温泡沫玻璃制备方法,其特征在于,按重量份计由以下成分制成:石英玻璃90-100、氧化铋包覆纳米沸石粉10-15、氯化钾1.5-2.0、碳酸钠0.5-0.9、氧化钙3-6、氧化铝0.1-0.3、氧化锌0.1-0.3、酸化膨润土5.2-5.6、发泡剂1-5。
2.根据权利要求1所述的一种保温泡沫玻璃制备方法,其特征在于,所述石英玻璃粒度为300目。
3.根据权利要求1所述的一种保温泡沫玻璃制备方法,其特征在于,所述氧化铋包覆纳米沸石粉制备方法为:
(1)按50:1.8的质量比例将纳米沸石粉、硝酸铋放入球磨罐,控制球料比为100:1.2,然后添加沸石粉质量3.5倍的无水乙醇,进球磨1.5小时,然后进行干燥去除无水乙醇,得到固体混合物;
(2)向固体混合物中添加其质量0.28%的氢氧化钠,然后再添加固体混合物质量0.15%的去离子水,搅拌均匀,继续球磨30min,得到混合物料;
(3)将混合物料置于马弗炉里,加热至520℃,保温30min,然后冷却至350℃,保温1小时,然后再自然冷却至室温,得到固体粉末,将固体粉末按1:12质量比例添加到无水乙醇中,以1500r/min转速搅拌2.5小时,然后再静置30min,最后真空干燥至室温,再研磨,即得。
4.根据权利要求1所述的一种保温泡沫玻璃制备方法,其特征在于,所述酸化膨润土制备方法为:配制质量分数为10%的有机酸溶液,将有机酸溶液加热至90℃,保温10min,然后再向有机酸溶液中添加其质量0.01%的氯化铈,搅拌均匀后,向有机酸溶液中添加膨润土,超声波处理10min,然后以1200r/min转速搅拌2小时,然后自然冷却至室温,过滤,烘干,即得。
5.根据权利要求4所述的一种保温泡沫玻璃制备方法,其特征在于,所述有机酸为苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸中任一种。
6.根据权利要求4中所述的一种保温泡沫玻璃制备方法,其特征在于,所述超声波功率为800W,频率为32kHz。
7.根据权利要求1中所述的一种保温泡沫玻璃制备方法,其特征在于,所述发泡剂为碳化硅与硅酸钠按3:1质量比例混合而成。
8.根据权利要求1中所述的一种保温泡沫玻璃制备方法,其特征在于,所述保温泡沫玻璃制备方法为:将石英玻璃、氧化铋包覆纳米沸石粉、氯化钾、碳酸钠、氧化钙、氧化铝、氧化锌、酸化膨润土、发泡剂按各重量份均匀混合后,进行研磨至550目,然后预热至200℃,再均匀填充入模具中,再将模具置于高温窑炉中预热,升温至550℃,保温40min;继续升温至820℃,保温45min,然后关闭高温窑炉,自然冷却至室温,即得。
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