一种隔热泡沫玻璃的生产工艺的制作方法

文档序号:11579772阅读:301来源:国知局

本发明属于玻璃生产技术领域,具体涉及一种隔热泡沫玻璃的生产工艺。



背景技术:

泡沫玻璃是一种性能优越的绝热(保冷)、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料,使用温度范围为零下196℃到零上450℃,a级不燃与建筑物同寿命,透湿系数几乎为0。虽然其他新型隔热材料层出不穷,但是泡沫玻璃以其永久性、安全性、高可靠性在低热绝缘、防潮工程、吸声等领域占据着越来越重要的地位。它的生产是废弃固体材料再利用,是保护环境并获得丰厚经济利益的范例。

现有的泡沫玻璃的生产方法具体是,将废弃的普通玻璃(sio2含量小于75%),进行清除杂质处理后,碾压成碎玻璃,再在其中加入添加剂、经过细粉碎和均匀混合后,再将混合物粉末经过高温熔化,发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。这样生产出的泡沫玻璃的导热系数一般大于0.052w/(m.k)。

2015年3月4日公告的中国专利文献一种泡沫玻璃及其生产方法(授权公告号cn102875027b),以重量份数计包括玻璃90-95份、硅微粉1-5份、发泡剂1-3份、改性添加剂1-2份和发泡促进剂0.5-3份,该泡沫玻璃的生产方法包括以下步骤以重量份数计将90-95份、硅微粉1-5份、发泡剂1-3份、改性添加剂1-2份和发泡促进剂0.5-3份混合粉碎后,形成混合物粉末,将混合物粉末熔化为混合物液体,所述熔化温度为700℃-850℃,熔化后将所述混合物液体进行均匀发泡,进行所述均匀发泡时的温度650℃-720℃,并保持30-50分钟均匀发泡,完成之后降温至500℃-550℃时开始退火,退火37-38小时至常温定型,即可制得隔热泡沫玻璃。

但该发明制造的泡沫玻璃的导热系数不够低、保温隔热性能差、强度低、完整性差、热稳定性差,有待进一步提高。



技术实现要素:

为了解决现有的泡沫玻璃的导热系数不够低、保温隔热性能差、强度低、完整性差、热稳定性差的问题,本发明的目的是提供一种隔热泡沫玻璃的生产工艺,具有导热系数低、保温隔热性能好、强度高、完整性好、热稳定性好的优点。

本发明提供了如下的技术方案:

一种隔热泡沫玻璃的生产工艺,包括以下步骤:

(1)以重量份数计,将废旧玻璃105-125份、石英5-10份、发泡剂1-3份、改性添加剂1-3份、发泡促进剂0.5-1份、粘接剂0.5-1份、稳泡剂1-4份、助熔剂0.5-2份、表面活性剂0.5-1.5份、脱模剂0.5-2.5份和成核剂0.8-1.5份混合、粉碎后得到混合物粉末;

(2)将混合物粉末熔化为混合物液体,熔化温度控制在720-780℃;

(3)将混合物液体进行均匀发泡,发泡温度控制在660-680℃,发泡时间为30-40min;

(4)降温至500-520℃时开始退火,退火36-37h至常温定型,即可制得隔热泡沫玻璃。

优选地,所述发泡剂为活性炭,活性炭颗粒很细,制造出来的泡沫玻璃的气孔小,保温隔热效果好。

优选地,所述发泡促进剂为碳酸盐,碳酸盐通过高温分解释放氧气,以促进发泡剂发泡,提高玻璃的发泡膨胀能力。

优选地,所述稳泡剂为硼酸盐,硼酸盐在高温下受热分解产生,能够使玻璃熔体的聚合度上升,从而提高高温下玻璃熔体的粘度,延缓气泡变薄的速率,达到稳定气泡结构的作用。

优选地,所述助熔剂为硫酸钙,硫酸钙能够调整玻璃颗粒的表面性质,降低玻璃的粘度,使玻璃易于熔融,而获得低密度的泡沫玻璃。

优选地,所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯,脂肪酸甘油酯能够有效降低凝聚速度,使混合料不结硬块,形成疏松的粉状混合料,有利于玻璃发泡,同时在搅拌混合浆液中,由于脂肪酸甘油酯的存在,可以改善混合料颗粒与液体介质的浸润作用,促进发泡剂、助熔剂和玻璃粉在液体介质中更好地混合。

优选地,所述脱模剂为硅石,泡沫玻璃在烧制过程中经常会发生软化的玻璃与模具粘结,烧成退火后脱模困难,并且模具内表面形成搪瓷层的问题,这些问题会影响模具的使用寿命和泡沫玻璃毛坯制品的完整性,硅石作为脱模剂,很好地解决了这些问题。

优选地,所述成核剂为磷酸钠,磷酸钠对玻璃有着较好的成核能力,在硅氧网格中易形成不对称的磷酸多面体,同时硼离子的场强大于硅离子,容易使玻璃分相而核化,显著提高了泡沫玻璃的强度和热稳定性。

本发明的有益效果是:

1、本发明通过对原料配方和生产工艺的精确调整和控制,解决了现有的泡沫玻璃的导热系数不够低、保温隔热性能差、强度低、完整性差、热稳定性差的问题。

2、本发明中所述发泡剂为活性炭,活性炭颗粒很细,制造出来的泡沫玻璃的气孔小,保温隔热效果好。

3、本发明中所述发泡促进剂为碳酸盐,碳酸盐通过高温分解释放氧气,以促进发泡剂发泡,提高玻璃的发泡膨胀能力。

4、本发明中所述稳泡剂为硼酸盐,硼酸盐在高温下受热分解产生,能够使玻璃熔体的聚合度上升,从而提高高温下玻璃熔体的粘度,延缓气泡变薄的速率,达到稳定气泡结构的作用。

5、本发明中所述助熔剂为硫酸钙,硫酸钙能够调整玻璃颗粒的表面性质,降低玻璃的粘度,使玻璃易于熔融,而获得低密度的泡沫玻璃。

6、本发明中所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯,脂肪酸甘油酯能够有效降低凝聚速度,使混合料不结硬块,形成疏松的粉状混合料,有利于玻璃发泡,同时在搅拌混合浆液中,由于脂肪酸甘油酯的存在,可以改善混合料颗粒与液体介质的浸润作用,促进发泡剂、助熔剂和玻璃粉在液体介质中更好地混合。

7、本发明中所述脱模剂为硅石,泡沫玻璃在烧制过程中经常会发生软化的玻璃与模具粘结,烧成退火后脱模困难,并且模具内表面形成搪瓷层的问题,这些问题会影响模具的使用寿命和泡沫玻璃毛坯制品的完整性,硅石作为脱模剂,很好地解决了这些问题。

8、本发明中所述成核剂为磷酸钠,磷酸钠对玻璃有着较好的成核能力,在硅氧网格中易形成不对称的磷酸多面体,同时硼离子的场强大于硅离子,容易使玻璃分相而核化,显著提高了泡沫玻璃的强度和热稳定性。

具体实施方式

实施例1

一种隔热泡沫玻璃的生产工艺,包括以下步骤:

(1)、以重量份数计,将废旧玻璃125份、石英10份、活性炭3份、三氧化二铝3份、碳酸盐1份、水玻璃1份、硼酸钠4份、硫酸钙2份、脂肪酸甘油酯1.5份、硅石2.5份和磷酸钠1.5份混合、粉碎后得到混合物粉末;

(2)、将混合物粉末熔化为混合物液体,熔化温度控制在780℃;

(3)、将混合物液体进行均匀发泡,发泡温度控制在680℃,发泡时间为40min;

(4)、降温至520℃时开始退火,退火37h至常温定型,即可制得隔热泡沫玻璃。

活性炭颗粒很细,制造出来的泡沫玻璃的气孔小,保温隔热效果好。

碳酸盐通过高温分解释放氧气,以促进发泡剂发泡,提高玻璃的发泡膨胀能力。

硼酸钠作为硼酸盐中的一种,在高温下受热分解产生,能够使玻璃熔体的聚合度上升,从而提高高温下玻璃熔体的粘度,延缓气泡变薄的速率,达到稳定气泡结构的作用。

硫酸钙能够调整玻璃颗粒的表面性质,降低玻璃的粘度,使玻璃易于熔融,而获得低密度的泡沫玻璃。

脂肪酸甘油酯能够有效降低凝聚速度,使混合料不结硬块,形成疏松的粉状混合料,有利于玻璃发泡,同时在搅拌混合浆液中,由于脂肪酸甘油酯的存在,可以改善混合料颗粒与液体介质的浸润作用,促进发泡剂、助熔剂和玻璃粉在液体介质中更好地混合。

泡沫玻璃在烧制过程中经常会发生软化的玻璃与模具粘结,烧成退火后脱模困难,并且模具内表面形成搪瓷层的问题,这些问题会影响模具的使用寿命和泡沫玻璃毛坯制品的完整性,硅石作为脱模剂,很好地解决了这些问题。

磷酸钠对玻璃有着较好的成核能力,在硅氧网格中易形成不对称的磷酸多面体,同时硼离子的场强大于硅离子,容易使玻璃分相而核化,显著提高了泡沫玻璃的强度和热稳定性。

导热系数(w/m﹒k):0.022;

抗压强度(mpa):3.91。

整个方案制造的隔热泡沫玻璃具有导热系数低、保温隔热性能好、强度高、完整性好、热稳定性好的优点。

实施例2

一种隔热泡沫玻璃的生产工艺,包括以下步骤:

(1)、以重量份数计,将废旧玻璃105份、石英5份、活性炭1份、三氧化二铝1份、碳酸盐0.5份、水玻璃0.5份、硼酸钠1份、硫酸钙0.5份、脂肪酸甘油酯0.5份、硅石0.5份和磷酸钠0.8份混合、粉碎后得到混合物粉末;

(2)、将混合物粉末熔化为混合物液体,熔化温度控制在720℃;

(3)、将混合物液体进行均匀发泡,发泡温度控制在660℃,发泡时间为40min;

(4)、降温至500℃时开始退火,退火36h至常温定型,即可制得隔热泡沫玻璃。

活性炭颗粒很细,制造出来的泡沫玻璃的气孔小,保温隔热效果好。

碳酸盐通过高温分解释放氧气,以促进发泡剂发泡,提高玻璃的发泡膨胀能力。

硼酸钠作为硼酸盐中的一种,在高温下受热分解产生,能够使玻璃熔体的聚合度上升,从而提高高温下玻璃熔体的粘度,延缓气泡变薄的速率,达到稳定气泡结构的作用。

硫酸钙能够调整玻璃颗粒的表面性质,降低玻璃的粘度,使玻璃易于熔融,而获得低密度的泡沫玻璃。

脂肪酸甘油酯能够有效降低凝聚速度,使混合料不结硬块,形成疏松的粉状混合料,有利于玻璃发泡,同时在搅拌混合浆液中,由于脂肪酸甘油酯的存在,可以改善混合料颗粒与液体介质的浸润作用,促进发泡剂、助熔剂和玻璃粉在液体介质中更好地混合。

泡沫玻璃在烧制过程中经常会发生软化的玻璃与模具粘结,烧成退火后脱模困难,并且模具内表面形成搪瓷层的问题,这些问题会影响模具的使用寿命和泡沫玻璃毛坯制品的完整性,硅石作为脱模剂,很好地解决了这些问题。

磷酸钠对玻璃有着较好的成核能力,在硅氧网格中易形成不对称的磷酸多面体,同时硼离子的场强大于硅离子,容易使玻璃分相而核化,显著提高了泡沫玻璃的强度和热稳定性。

导热系数(w/m﹒k):0.025;

抗压强度(mpa):3.61。

整个方案制造的隔热泡沫玻璃具有导热系数低、保温隔热性能好、强度高、完整性好、热稳定性好的优点。

实施例3

一种隔热泡沫玻璃的生产工艺,包括以下步骤:

(1)、以重量份数计,将废旧玻璃115份、石英8份、活性炭2份、三氧化二铝2份、碳酸盐0.7份、水玻璃0.7份、硼酸钠2份、硫酸钙1.5份、脂肪酸甘油酯1份、硅石1.5份和磷酸钠1份混合、粉碎后得到混合物粉末;

(2)、将混合物粉末熔化为混合物液体,熔化温度控制在750℃;

(3)、将混合物液体进行均匀发泡,发泡温度控制在670℃,发泡时间为40min;

(4)、降温至510℃时开始退火,退火36h至常温定型,即可制得隔热泡沫玻璃。

活性炭颗粒很细,制造出来的泡沫玻璃的气孔小,保温隔热效果好。

碳酸盐通过高温分解释放氧气,以促进发泡剂发泡,提高玻璃的发泡膨胀能力。

硼酸钠作为硼酸盐中的一种,在高温下受热分解产生,能够使玻璃熔体的聚合度上升,从而提高高温下玻璃熔体的粘度,延缓气泡变薄的速率,达到稳定气泡结构的作用。

硫酸钙能够调整玻璃颗粒的表面性质,降低玻璃的粘度,使玻璃易于熔融,而获得低密度的泡沫玻璃。

脂肪酸甘油酯能够有效降低凝聚速度,使混合料不结硬块,形成疏松的粉状混合料,有利于玻璃发泡,同时在搅拌混合浆液中,由于脂肪酸甘油酯的存在,可以改善混合料颗粒与液体介质的浸润作用,促进发泡剂、助熔剂和玻璃粉在液体介质中更好地混合。

泡沫玻璃在烧制过程中经常会发生软化的玻璃与模具粘结,烧成退火后脱模困难,并且模具内表面形成搪瓷层的问题,这些问题会影响模具的使用寿命和泡沫玻璃毛坯制品的完整性,硅石作为脱模剂,很好地解决了这些问题。

磷酸钠对玻璃有着较好的成核能力,在硅氧网格中易形成不对称的磷酸多面体,同时硼离子的场强大于硅离子,容易使玻璃分相而核化,显著提高了泡沫玻璃的强度和热稳定性。

导热系数(w/m﹒k):0.030;

抗压强度(mpa):3.01。

整个方案制造的隔热泡沫玻璃具有导热系数低、保温隔热性能好、强度高、完整性好、热稳定性好的优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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