[发明专利]一种以废玻璃为主要原料制备的微孔发泡玻璃

说明书

本发明公开了一种以废玻璃为主要原料制备的微孔发泡玻璃，基础原料中各组份质量百分含量为：废玻璃62.8～77.0％，钠长石7.3～16.8％，空心玻璃微珠4.0～11.8％，硝酸钠0.1～0.3％，碳酸钙0.01～0.12％，硼砂0.6～3.0％，硼酸3.1～9.5％，萤石0.25～1.2％；所述的空心玻璃微珠的真密度为0.15～0.18g/cm³，粒径为10～85μm。先制备坯料，坯料在高温炉内以5～8℃/min升温至780～860℃，保温30～50min，然后随炉冷却，制得微孔发泡玻璃。本发明采用空心玻璃微珠作为物理发泡剂，有效避免了发泡过程中异常孔洞的产生，制备的微孔发泡玻璃容重低，闭气孔率≥91％且孔径80μm，显著提升了材料的抗压强度和保温隔热性能。

技术领域

本发明属于废玻璃综合利用技术领域，具体涉及一种以废旧玻璃为主要原料制备发泡玻璃，可广泛应用于化工、环保、建筑、地下工程、国防军工等领域，尤其适用于防火工程、防水工程、建筑保温节能等。

背景技术

废弃玻璃是家居建筑行业的边角料，或日常生活中的破碎玻璃，由于玻璃难以降解，变口锋利，以前只能进行填埋处理，占用了宝贵的土地资源，增加了环境负担。我国每年产生的废旧弃玻璃有几百万吨，是一种宝贵的资源，研究表明，将废玻璃等主要原料，可以制备泡沫玻璃。在建筑材料家族中，泡沫玻璃具有优越的物理、化学性能，同时还具有易于机械加工和施工安装的特点，被广泛应用于化工、环保、建筑、地下工程、国防军工等领域。

发泡玻璃是一种封闭气孔的泡沫玻璃，其具有导热系数小、容重低、抗压强度高、吸水率低、耐腐蚀、化学稳定性好等优良特性，可广泛应用于化工、环保、建筑、地下工程、军工产品等领域，达到防水、隔热、保温、隔音等效果，被称为绿色环保型绝热材料。

随着我国工业的发展，能源短缺和浪费已经成为社会经济发展的主要瓶颈之一。同时，我国正处于城镇化和工业化发展时期，每年新建设的建筑总量约20亿m²，其能耗约为发达国家的4倍，且建筑能耗一直占据国家总能耗的第一位，建筑节能成为建设节约型社会最重要的载体。发泡玻璃作为节能、防火、防水、环保等功能为一体的新型建筑材料获得大力推广应用。

目前，制备发泡玻璃所采用的发泡剂根据发泡原理的不同分为两大类：一类是分解型发泡剂，在高温条件下发生分解反应生成气体，如碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、二氧化锰等；一类是氧化型发泡剂，其与含氧组分发生氧化反应产生气体，如炭黑、硝酸钠等。发泡玻璃在高温发泡过程中，由于发泡剂掺量、粒度、分布等，与热工制度、液相粘度和表面张力等匹配性问题，制品常出现连通孔、泡孔结构不均匀、孔径差异大等缺陷，且缺陷无法消除，导致制品吸水率、导热系数升高，影响保温隔热效果，直接导致制品成品率低。因此，发泡玻璃孔径不均匀及异常孔洞的产生是目前亟待解决的问题。

为了提高发泡玻璃物理、化学性能，中文期刊《中国陶瓷》2015年7月发表的“高强度均匀泡沫玻璃制备”一文，以废弃玻璃研磨的玻璃粉为主要原料，碳酸钙为发泡剂，利用碳酸钙高温分解产生的气体对熔体发泡来制备泡沫玻璃。但研究结果表明，制备的泡沫玻璃尽管抗压强度较高，但内部孔径大，总气孔率偏低，隔热效果较差，特别是在抗压强度较高的情况下，存在着体积密度大、总气孔率低的致命缺陷，达不到市场要求的微孔发泡玻璃的性能指标要求。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的发泡玻璃孔径大、不均匀、气孔率低且存在异常孔洞等缺点，导致强度低、吸水率和导热系数高的缺陷，提供一种以废玻璃为主要原料制备的微孔发泡玻璃。

为实现本发明的上述目的，本发明一种以废玻璃为主要原料制备的微孔发泡玻璃，其基础原料中各组份质量百分含量为：废玻璃62.8～77.0％，钠长石7.3～16.8％，空心玻璃微珠4.0～11.8％，硝酸钠0.1～0.3％，碳酸钙0.01～0.12％，硼砂0.6～3.0％，硼酸3.1～9.5％，萤石0.25～1.2％；所述的空心玻璃微珠的真密度为0.15～0.18g/cm³，粒径为10～85μm。其制备工艺为：