[发明专利]一种利用废旧玻璃和多孔陶粒制备泡沫玻璃的方法

说明书

本发明公开了一种利用废旧玻璃和多孔陶粒制备泡沫玻璃的方法，具体包括以下步骤：首先以硝酸锰、硝酸铝、尿素为原料制得类水滑石材料，将其与碳化硅混合制得发泡剂；以植物粉末、沸石粉、聚乙烯醇、去离子水、蒙脱土、氮化铝纤维、尿素为原料制得多孔陶瓷，最后以废旧玻璃粉、改性多孔陶粒、助熔剂、发泡剂、促泡剂为原料，经过研磨混合、压制成型的步骤制得坯体，将坯体置于马弗炉内，进行烧结处理，制得泡沫玻璃。本发明制得的泡沫玻璃不仅力学性能好，且吸声隔热性能佳。

技术领域：

本发明涉及玻璃制备领域，具体的涉及一种利用废旧玻璃和多孔陶粒制备泡沫玻璃的方法。

背景技术：

泡沫玻璃是一种人工制造的特殊玻璃材料，它可由定量的碎玻璃、发泡剂和添加剂等，经过粉碎混合均匀形成配合料，放入模具中，再经过预热、熔融、发泡、退火等工艺制得。商业泡沫玻璃产品的密度和气孔率分别为0.1-0.3g/cm³和85-95％。泡沫玻璃具有质轻高强、绝热保冷、防水防腐、无毒不燃、化学稳定、防虫抑菌、生态环保等许多优异的性能。同时它还兼有运输成本低、易加工安装，与水泥结合良好等商业优势。所有这些性能使得泡沫玻璃在低温隔热、管道防护、消声降噪等许多领域有着不可替代的作用。根据配合料加工的工艺制度的不同，泡沫玻璃可能有封闭的非连通孔或部分连通孔，气孔分布均匀、尺寸微小，是一种均匀的气相和固相体系。其气态的分散相分布在体积较小的分散介质(玻璃料)中。根据所用发泡剂的化学成分差异，泡沫玻璃的气相中一般含有二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、水蒸气、氧气、氮气等的一种或同时含有几气体。玻璃相的化学成分通常与原玻璃粉料的化学成分一致，结构同样为无规则网络结构，宏观性能上表现为各向同性。

最初用来制备泡沫玻璃的原材料是成分经过特别设计的玻璃，特别是直接注入气体方法所采用的原材料，要求更加严格，这就注定这种方法不会得到广泛应用。现在采用的粉末烧结法则可以采用大量的回收废弃玻璃粉末等固体废物并且在较低的温度下制备泡沫玻璃产品，有时候可以完全采用废弃玻璃来加工生产。这样泡沫玻璃的制备可以通过使用各种类型的废弃玻璃来实现绿色生产，通过废弃物的回收再利用实现巨大的经济效益。为了满足某些领域对产品某些性能的特殊高要求，有时采用化学纯料作为原始玻璃料来制备特定性能的泡沫玻璃产品。可以被用来作为泡沫玻璃原材料的玻璃废弃物有平板玻璃、瓶罐玻璃、化学工业的硼酸玻璃、阴极射线管玻璃以及一些日光灯玻璃等。

中国专利(200710012107.8)公开了一种采用硼泥做原料制备泡沫玻璃和锦砖双层制品的方法，具体过程为：将废玻璃破碎,按比例与脱镁硼泥混合；研磨成生料；将生料加热、淬火、干燥后研磨成玻璃粉；取定量的玻璃粉与发泡剂、助溶剂和稳泡剂混合形成泡沫玻璃层配料；取定量的玻璃粉与颜料、助熔剂混合形成锦砖层料；将锦砖层料与泡沫玻璃层料按顺序放到模具中,压制成型:经加热发泡、稳泡退火得到泡沫玻璃锦砖。本发明产品一层为泡沫玻璃相、另一层为锦砖相的双功能复合材料,它解决了泡沫玻璃因其多孔性和色彩不均匀而不能直接作为建筑装饰材料的问题,另外本发明可降低泡沫玻璃锦砖的成本,整个过程没有废弃物排放,绿化、保护环境,属于环境友好性技术。但是该方法制得的玻璃强度不够。中国专利(201810162114.4)公开了一种制备泡沫玻璃-气凝胶隔热材料的方法，具体过程为：先将碎玻璃与粉煤灰混合加入稳泡剂、发泡剂成型烘干后发泡处理制得泡沫玻璃，然后用粉煤灰和碳酸钠煅烧，煅烧后的粉末在酸溶液中搅拌制备硅溶胶,最后将泡沫玻璃基体放入容器中，抽真空后加入硅溶胶，与玻璃基体复合，随后置于烘箱中进行凝胶反应制得泡沫玻璃-湿凝胶复合体，最后老化后用三甲基氯硅烷、乙醇和环己烷的混合溶液浸泡进行表面改性、干燥，制得泡沫玻璃-气凝胶隔热材料。本发明将粉煤灰掺杂进碎玻璃中通过高温发泡制备泡沫玻璃,在降低材料制备成本的同时,实现了固体废弃物的资源化利用同时通过真空浸渍工艺将两种材料相结合,可以使得泡沫玻璃隔热效果进一步提升和使气凝胶产品获得机械强度的附加。但是该方法制得的气凝胶涂层与泡沫基体容易因结合力不够，从而导致材料的耐久性较差。

发明内容：