[发明专利]泡沫塑料颗粒混合烧结法制备多孔泡沫玻璃

说明书

技术领域：

本发明涉及一种多孔泡沫玻璃及其制备方法。

背景技术：

随着国家对房屋建筑节能环保问题的日益重视和人民群众对居住建筑质量要求的迅速提高，房屋围护环保、保温节能，特别是屋面与墙体(面)的保温已逐步被提到立法的高度。建造房屋是百年大计，要确保屋面和墙体(面)保温结构的可靠性和耐久性，就需要使用不仅具有良好的环保、保温性能，而且还要具备抗水抗冻，有足够耐久耐候性的优良保温材料。而泡沫玻璃正是这种理想的集环保、保温、阻燃、隔潮、吸音于一体的新型建筑材料。这种材料内部充满大量气孔，易切割加工成任何形状，目前已代替砖和砌块，作为屋面、墙体、天棚材料和保温隔热构件(刘军，郭志敏.中国环境管理干部学院学报，2005，15(2)：59-60)。

国外生产泡沫玻璃的原料主要以平板和瓶罐等软化点较低的钠钙玻璃为基础材料，再加入适量的发泡剂(田英良，屈培元.玻璃与搪瓷，2002，30(5)：49-51)。发泡剂一般为碳黑、碳酸钙等。主要利用发泡剂的氧化和分解反应，释放气体在玻璃中形成气泡。根据泡沫玻璃毛坯退火方式上的差别，将泡沫玻璃生产工艺分为“二步法”和“一步法”，大多数生产厂家都采用“二步法”工艺。其特点是在发泡定型后期，在窑外将耐热钢模具脱除后，再集中到退火窑内进行退火。这种方法不利因素在于，脱模操作条件比较差(田英良，屈培元.玻璃与搪瓷，2002，30(5)：49-51)。现阶段所采用的发泡法产生的孔洞存在诸多缺点，例如孔径大小不一，大孔的泡沫玻璃不易生产，而且生产块状多孔玻璃需要脱模过程，操作复杂。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种大孔径的多孔泡沫玻璃及其制备方法。制备方法采用常规的烧结法，选用废弃玻璃研磨成的粉末为基本材料，选用颗粒状泡沫塑料为造孔物，制备出了多孔的泡沫玻璃。

本发明使用废弃玻璃为原料，能大幅度的降低生产成本，并且能为玻璃生产企业处理废弃玻璃，有利于环境保护。

本发明的造孔物为颗粒状泡沫塑料，其特点是价格低廉，获得容易，且可以通过在玻璃粉末中填充不同尺寸的颗粒获得不同尺寸的孔洞，实现对孔洞尺寸和分布的较准确的控制。

本发明热处理工艺为：将废弃玻璃研磨成的粉末与颗粒状泡沫塑料加水均匀混合，成型后，放入马弗炉中，在100～120℃保温一段时间，将水分烘干，随后将温度缓慢升到600～900℃(具体温度由玻璃种类决定)，保温30分钟，最后自然冷却至室温。

本发明制备的泡沫玻璃具有下述优点：

1)孔洞分布均匀，孔径尺寸大，且孔洞互相连通。

2)成型简单，仅需要在室温压制成型，不需要高温脱模。

3)可以在不进行切割的情况下，制备出各种特殊形状的泡沫玻璃。

4)设备简单，原料容易获得，易操作。

附图说明：

图1本发明实例1多孔泡沫玻璃的外观照片，外型为多孔的球体。

图2本发明实例1的细节照片，可看出孔洞分布均匀，且孔洞间互相连通。

图3本发明实例2多孔泡沫玻璃的外观照片，外型为多孔块体。

图4本发明实例2的细节照片，可看出孔洞分布均匀，且孔洞间互相连通。

具体实施方式：

实施例1：

1)将普通钠钙平板玻璃碎片研制成粉末。

2)量取150ml直径为1～2mm的泡沫塑料球形颗粒(总重约2.4g)，加入40ml水，搅拌均匀。

3)将60ml玻璃粉末(重约47.0g)加入到湿润的泡沫颗粒中，充分搅拌，使得玻璃粉末与泡沫颗粒均匀混合。

4)将玻璃粉末与泡沫颗粒的混合物放入震动机中，经震动，形成球体。

5)将块体放入马弗炉中，110℃保温1小时，烘干水分。

6)将温度以15℃/min的速度升温至650℃，保温40分钟。

7)将制得的玻璃成品从炉中取出，自然冷却至室温。

实施例2：

1)将Li-Zn-Si系玻璃碎片研制成粉末。

2)量取150ml直径为1～2mm的泡沫塑料球形颗粒(总重约2.4g)，加入60ml水，搅拌均匀。

3)将60ml玻璃粉末(重约47.0g)加入到湿润的泡沫颗粒中，充分搅拌，使得玻璃粉末与泡沫颗粒均匀混合。

4)将玻璃粉末与泡沫颗粒的混合物放入7×7×2cm钢制模具中，压实成块体。

5)将块体放入马弗炉中，110℃保温1小时，烘干水分。

6)将温度以15℃/min的速度升温至900℃，保温30分钟。

7)将制得的玻璃成品炉冷至600℃左右，从炉中取出，自然冷却至室温。