[发明专利]一种节能泡沫玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫玻璃技术领域，具体涉及一种节能泡沫玻璃及其制备方法。

背景技术

泡沫玻璃是由玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等，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、防腐的作用，加之玻璃材料具有长期使用性能不退化的优点，使其在很多苛刻环境下倍受喜爱，被广泛用于墙体保温、石油、化工、吸音隔离墙等领域。

目前，为了废旧玻璃等废旧材料在泡沫玻璃生产中的应用并提高其利用率，急需设计一种具有较低二氧化硅含量、同时又保持适宜的软化温度范围的泡沫玻璃基础玻璃配方，并以玻璃废渣等为主体原料用于优质泡沫玻璃生产的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种节能泡沫玻璃及其制备方法，以废旧玻璃为主要成分，配合常用廉价的添加剂，大幅降低了生产成本，且制备工艺简单，无二次污染物产生，环境友好，该泡沫玻璃具有低密度、高孔隙率、高强度，以及优良的抗腐蚀和隔音效果。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种节能泡沫玻璃，包括如下重量份的原料：碎玻璃80～120份、二氧化硅10～20份、硫酸钠0.5～3份、碳酸钠0.2～0.8份、氧化钙2～6份、氧化镁0.5～2份、五氧化二磷0.2～0.8份、粗硼砂1～5份、三氧化二锑0.2～0.6份、发泡剂3～8份、分散剂1～3份。

优选地，所述泡沫玻璃包括如下重量份的原料：碎玻璃110份、二氧化硅15份、硫酸钠2.6份、碳酸钠0.3份、氧化钙4份、氧化镁0.8份、五氧化二磷0.6份、粗硼砂2份、三氧化二锑0.5份、发泡剂6份、分散剂2份。

优选地，所述碎玻璃选自废弃压花玻璃、废弃平板玻璃、废弃瓶罐玻璃、废弃射线管玻璃中的一种或多种的混合物。

优选地，所述发泡剂为碳粉、碳化硅、二氧化锰中的一种或多种的混合物。

优选地，所述分散剂为羧甲基纤维素钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、六偏磷酸钠中的一种或多种的混合物。

上述节能泡沫玻璃的制备方法，包括以下步骤：

（1）碎玻璃的处理：使用碱液浸泡碎玻璃3～5小时，再取出使用清水淋洗，烘干后研磨成颗粒状，在60～80℃下干燥1～2小时，再放入频率25～40KHz、功率60～100W的超声清洗器中超声30～40min，然后放入球磨罐中湿法球磨6～8小时，玻璃微粉放入80℃的烘箱中干燥保存；

（2）物料的混合：按照重量份称取玻璃微粉、二氧化硅、硫酸钠、碳酸钠、氧化钙、氧化镁、五氧化二磷、粗硼砂、三氧化二锑、分散剂，于混合搅拌器中搅拌30～40min，转速为60～100rpm/min；搅拌后送入超微粉碎机粉碎成超微细粉，过600～800目筛得到混合细粉；

（3）预热、烧结、发泡：将混合细粉与发泡剂充分混合后均匀填充入模具中，再将模具置于高温窑炉中预热，升温至450～550℃，保温20～30min；再升温至600～650℃烧结40～50min；继续升温至850～900℃发泡20～30min；关闭高温窑炉，自然冷却至室温得到该泡沫玻璃。

优选地，所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾与无水乙醇在40～50℃搅拌混合制得。

优选地，所述湿法球磨选用氧化铝球磨罐，并加入碎玻璃质量5～10倍的乙醇。

优选地，所述步骤（3）预热、烧结时的升温速率保持15～25℃/min，发泡时的升温速率保持30～40℃/min。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的节能泡沫玻璃，以废旧玻璃为主要成分，配合常用廉价的氧化物添加剂，大幅降低了生产成本，且制备工艺简单，仅仅包括碎玻璃处理、物料混合、预热烧结发泡三个步骤，生产和使用过程无二次污染物产生，环境友好；该泡沫玻璃具有低密度、高孔隙率、高强度，以及优良的抗腐蚀和隔音效果，适合在变电柜、地铁、工业厂房等嘈杂环境下使用。

（2）本发明的碎玻璃选自以硼硅酸盐玻璃为主要成分的废弃压花玻璃、废弃平板玻璃、废弃瓶罐玻璃或废弃射线管玻璃，可以构建出泡沫玻璃的网络形成体，降低热膨胀系数，提高产品的耐腐蚀性和机械强度，可在强酸强碱等苛刻环境下使用；加入的少量添加剂硫酸钠、碳酸钠、氧化钙、氧化镁、五氧化二磷、粗硼砂、三氧化二锑的混合物能够将基础玻璃化学组成调节至合适的组成区域范围，扩大了软化温度的调节范围。