[发明专利]可膨胀的二氧化硅颗粒

说明书

本公开内容涉及包含50‑98重量％的二氧化硅粉末、0.85‑10重量％的至少一种膨胀剂和0.01‑10重量％的硅灰的可膨胀的二氧化硅颗粒。可膨胀的二氧化硅颗粒还包含在可膨胀的二氧化硅颗粒的外表面上提供的涂层，其中该涂层包含高岭土粉末和滑石粉末。

技术领域

本公开内容涉及可膨胀的二氧化硅颗粒，用于膨胀二氧化硅颗粒的方法，由该方法生产的已膨胀的二氧化硅颗粒，已膨胀的二氧化硅颗粒的用途和生产可膨胀的二氧化硅颗粒的方法。

背景技术

已膨胀的二氧化硅颗粒使用在各种领域中，例如作为基质材料如混凝土或环氧树脂中的填料，与各种粘合剂材料一起作为绝缘材料，或作为水过滤介质。几种有利的物理性质与已膨胀的二氧化硅颗粒有关，例如低密度、高尺寸稳定性、优异的压缩强度和高绝缘能力。添加至基质材料的已膨胀的二氧化硅颗粒还可在硬化之前改进基质材料的加工性，例如通过改进非常低吸水率下的流动性。另外，已膨胀的二氧化硅颗粒可减小整体材料成本，特别是对于昂贵的基质材料。最后，通过使用消费后再循环利用的玻璃，已膨胀的二氧化硅材料有助于环境持续性。

在已膨胀的二氧化硅颗粒的生产期间，期望使用该膨胀的二氧化硅颗粒接近从塑性状态转变至熔融状态的温度。在这些温度下，膨胀的二氧化硅颗粒的材料提供对正在进行的膨胀的最小阻力。由此实现已膨胀的二氧化硅颗粒的更优的膨胀和更均匀的球形形状。然而，由于膨胀的二氧化硅颗粒接近从塑性状态至熔融状态的转变，因此在常使用的方法中可出现问题。接近该转变，膨胀的二氧化硅颗粒更易于彼此附着，并与其中颗粒膨胀的周围炉附着。虽然高岭土涂层可用作脱模剂，但是高岭土在接近塑性-熔融转变温度下转变成偏高岭土，并可由此失去它作为脱模剂的大部分性质。偏高岭土还可熔融成软化的膨胀二氧化硅颗粒的表面，由此进一步减小它作为脱模剂的效应。

此外，由于在接近从塑性状态至熔融状态转变的温度下的低粘度，内部孔壁(cellwall)可破裂，导致开孔内部结构，而膨胀的二氧化硅颗粒的外表面处的孔可塌陷。当使用高岭土涂层作为脱模剂时，膨胀的二氧化硅颗粒的表面可额外变得更脆，导致外表面处孔塌陷并因此物理性质裂化的进一步风险。这些效果可导致弱化的已膨胀的二氧化硅颗粒和已膨胀的二氧化硅颗粒吸收流体例如水的能力提高。尤其当用作基质材料中的填料时，如有机或无机粘合剂，高吸收能力可引起已膨胀的二氧化硅颗粒吸收大量的基质材料。这样的基质材料的吸收负面地影响已膨胀的二氧化硅颗粒作为填料材料的性质。例如，吸收混凝土添加剂例如减水剂、蓄气剂将会在固化状态下对流动行为和机械性质有重要影响。这抵消了降低基质和填料的整体材料密度的期望效果。

因此，明显需要改进的可膨胀二氧化硅颗粒，其可在接近塑性-熔融转变的温度下膨胀，同时减小软化的可膨胀的二氧化硅颗粒彼此附着和/或与炉附着的风险,和减小内部孔壁破裂的风险和外表面处孔塌陷的风险。

发明内容

本公开内容涉及根据权利要求1的可膨胀的二氧化硅颗粒和根据权利要求8的生产可膨胀的二氧化硅颗粒的方法。本公开内容还涉及根据权利要求10的用于生产已膨胀的二氧化硅颗粒的方法，根据权利要求13的已膨胀的二氧化硅颗粒和根据权利要求14的已膨胀的二氧化硅颗粒的用途。

附图说明

图1示意显示了根据公开内容加热可膨胀二氧化硅颗粒的炉。

具体实施方式

根据本公开内容的可膨胀二氧化硅颗粒包含二氧化硅粉末、硅灰和至少一种膨胀剂。可膨胀的二氧化硅颗粒还包含在可膨胀的二氧化硅颗粒的外表面上提供的涂层，其中该涂层包含高岭土粉末和滑石粉末。有利地，高岭土充当脱模剂，而滑石通过使膨胀的二氧化硅颗粒的外表面更弹性且具有封闭孔来抵消高温下高岭土的负面效果。任选地，可膨胀的二氧化硅颗粒可还包含其他添加剂例如着色剂。可膨胀的二氧化硅颗粒可具有0.3-1.7kg/l、优选0.5-1.5kg/l的堆密度。可膨胀的二氧化硅颗粒可具有0.1-40mm、优选0.25-5.6mm、最优选0.8-1.6mm的直径。