本發明屬于玻璃制品領域,具體涉及一種泡沫玻璃制品及其制備工藝。
背景技術:
我國在新型墻體材料的研究方面已經取得了一些進展,生產泡沫玻璃的方法有很多,對泡沫玻璃性能的要求也越來越高。泡沫玻璃的主要原料為廢舊玻璃和粉煤灰等,通過添加一些其他輔料,經過破碎、球磨和均勻混合后,再經過預熱、熔融軟化、發泡和退火的過程形成的具有一些如隔熱、吸聲、防潮、防火等優越性能的新型環保建筑材料。
泡沫玻璃的原料主要是sio2,但是其發泡溫度一般都較高,為850-1000℃,甚至高達1200℃,能源消耗較大,燃料的成本是制約其大規模推廣使用的重要影響因素,不符合其環境友好型材料的定義。怎樣降低其生產的能源損耗是一個具有重要意義的課題。因此,需要一種新型生產方式來降低生產成本,提高生產效率,促進其推廣使用。
技術實現要素:
針對現有技術中存在的問題,本發明提供了一種泡沫玻璃制品及其制備工藝,該種泡沫玻璃孔徑較均勻,且多為閉合孔,理化性能優異,采用本發明的這種低溫燒制泡沫玻璃不僅可以降低其生產成本,同時還可以大大提高其生產效率。
為了達到上述目的,本發明通過以下技術方案來實現的:
一種泡沫玻璃制品,包括以下按重量份計的原料:包膜納米粉煤灰60-80份、二氧化硅40-60份、碎玻璃20-30份、氫氧化鋁15-25份、氟化鈣10-20份、滑石粉20-30份、玻化微珠10-20份、陶瓷砂8-12份、玻璃纖維5-15份、藍方石5-15份、八面沸石5-15份、鋇冰長石10-20份和外加劑3-7份;
所述包膜納米粉煤灰的制備方法為:將粉煤灰用酒精進行球磨分散處理2-4h,再向其中加入相當于其重量2-4%的烷基糖苷、1-3%的磷酸三甲苯酯、7-9%的去離子水,于60-70℃恒溫水浴中攪拌加熱40-50min,得分散液,再在分散液里面加入相當于其重量18-22%的濃度為20-30%的硫酸鋁溶液,同時加入適量氨水調節ph值為9-10,經過濾、洗滌、干燥處理后,在580-640℃燒結1-3h,自然冷卻至室溫,磨粉,研磨成納米粉末即得。
進一步地,所述泡沫玻璃制品包括以下按重量份計的原料:包膜納米粉煤灰70份、二氧化硅50份、碎玻璃25份、氫氧化鋁20份、氟化鈣15份、滑石粉25份、玻化微珠15份、陶瓷砂10份、玻璃纖維10份、藍方石10份、八面沸石10份、鋇冰長石15份和外加劑5份。
優選地,所述外加劑按重量百分比計包括以下成分:發泡劑30-40%、穩泡劑25-35%和激發劑30-40%。
進一步地,所述外加劑按重量百分比計包括以下成分:發泡劑35%、穩泡劑30%和激發劑35%。
優選地,所述發泡劑為碳酸鈣、碳酸氫鈉或碳化硅中的一種或者一種以上。
優選地,所述穩泡劑為硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一種或者一種以上。
優選地,所述激發劑為硫鋁酸鹽或硅酸鹽。
上述的一種泡沫玻璃制品的制備工藝,按照以下步驟進行:
(1)按所述重量份數配比稱取各原料,將原料通過球磨機研磨至粒徑≤1mm,得粉料;
(2)將除外加劑的其它研磨后的粉料輸送至熔爐中熔煉,直至粉料達到熔融狀態,熔煉溫度為860-940℃,得玻璃熔融體;
(3)待玻璃熔融體空冷降溫至540-580℃后,將外加劑粉料加入到玻璃熔融體熔解;
(4)再將玻璃熔融體送入成型機進行成型處理,硬化后溫度達到280-320℃時,將玻璃制品置于退火爐中退火處理30-40min,退火溫度為480-520℃;
(5)退火后,將玻璃制品空冷至常溫,最后輸送至鋼化箱進行鋼化處理,即可。
本發明具有如下的有益效果:
(1)本發明的采用低溫燒制泡沫玻璃不僅可以降低其生產成本,同時還可以大大提高其生產效率;
(2)本發明通過在原料中摻加玻璃纖維、包膜納米粉煤灰、陶瓷砂以及外加劑等成分,使制得的泡沫玻璃制品成品整體內部結構充滿均勻獨立密閉的氣孔,降低了產品的導熱系數和透濕系數,具有優良的隔熱吸音的功能,且本發明的玻璃制品強度高,耐腐蝕,使用壽命高,具有良好的市場前景。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述,以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案,而不能以此來限制本發明的保護范圍。
實施例1
一種泡沫玻璃制品,預備以下原料:包膜納米粉煤灰60kg、二氧化硅40kg、碎玻璃20kg、氫氧化鋁15kg、氟化鈣10kg、滑石粉20kg、玻化微珠10kg、陶瓷砂8kg、玻璃纖維5kg、藍方石5kg、八面沸石5kg、鋇冰長石10kg和外加劑3kg;
所述包膜納米粉煤灰的制備方法為:將粉煤灰用酒精進行球磨分散處理2h,再向其中加入相當于其重量2%的烷基糖苷、1%的磷酸三甲苯酯、7%的去離子水,于60℃恒溫水浴中攪拌加熱40min,得分散液,再在分散液里面加入相當于其重量18%的濃度為20%的硫酸鋁溶液,同時加入適量氨水調節ph值為9,經過濾、洗滌、干燥處理后,在580℃燒結1h,自然冷卻至室溫,磨粉,研磨成納米粉末即得。
其中,上述的外加劑按重量百分比計包括以下成分:發泡劑30%、穩泡劑30%和激發劑40%。
上述的發泡劑采用碳酸氫鈉;穩泡劑采用硅樹脂聚醚乳液;激發劑采用硫鋁酸鹽。
上述的一種泡沫玻璃制品的制備工藝,按照以下步驟進行:
(1)將上述原料通過球磨機研磨至粒徑≤1mm,得粉料;
(2)將除外加劑的其它研磨后的粉料輸送至熔爐中熔煉,直至粉料達到熔融狀態,熔煉溫度為860℃,得玻璃熔融體;
(3)待玻璃熔融體空冷降溫至540℃后,將外加劑粉料加入到玻璃熔融體熔解;
(4)再將玻璃熔融體送入成型機進行成型處理,硬化后溫度達到280℃時,將玻璃制品置于退火爐中退火處理30min,退火溫度為480℃;
(5)退火后,將玻璃制品空冷至常溫,最后輸送至鋼化箱進行鋼化處理,即制得本發明的泡沫玻璃制品。
實施例2
一種泡沫玻璃制品,預備以下原料:包膜納米粉煤灰70kg、二氧化硅50kg、碎玻璃25kg、氫氧化鋁20kg、氟化鈣15kg、滑石粉25kg、玻化微珠15kg、陶瓷砂10kg、玻璃纖維10kg、藍方石10kg、八面沸石10kg、鋇冰長石15kg和外加劑5kg;
所述包膜納米粉煤灰的制備方法為:將粉煤灰用酒精進行球磨分散處理3h,再向其中加入相當于其重量3%的烷基糖苷、2%的磷酸三甲苯酯、8%的去離子水,于65℃恒溫水浴中攪拌加熱45min,得分散液,再在分散液里面加入相當于其重量20%的濃度為25%的硫酸鋁溶液,同時加入適量氨水調節ph值為9,經過濾、洗滌、干燥處理后,在610℃燒結2h,自然冷卻至室溫,磨粉,研磨成納米粉末即得。
其中,上述的外加劑按重量百分比計包括以下成分:發泡劑35%、穩泡劑30%和激發劑35%。
上述的發泡劑采用碳酸鈣和碳化硅兩種混合物,且兩者之間的質量比為2:1;穩泡劑采用聚丙烯酰胺和聚乙烯醇兩種混合物,且兩者之間的質量比為1:1;激發劑采用硅酸鹽。
上述的一種泡沫玻璃制品的制備工藝,按照以下步驟進行:
(1)將上述原料通過球磨機研磨至粒徑≤1mm,得粉料;
(2)將除外加劑的其它研磨后的粉料輸送至熔爐中熔煉,直至粉料達到熔融狀態,熔煉溫度為900℃,得玻璃熔融體;
(3)待玻璃熔融體空冷降溫至560℃后,將外加劑粉料加入到玻璃熔融體熔解;
(4)再將玻璃熔融體送入成型機進行成型處理,硬化后溫度達到300℃時,將玻璃制品置于退火爐中退火處理35min,退火溫度為500℃;
(5)退火后,將玻璃制品空冷至常溫,最后輸送至鋼化箱進行鋼化處理,即制得本發明的泡沫玻璃制品。
實施例3
一種泡沫玻璃制品,預備以下原料:包膜納米粉煤灰80kg、二氧化硅60kg、碎玻璃30kg、氫氧化鋁25kg、氟化鈣20kg、滑石粉30kg、玻化微珠20kg、陶瓷砂12kg、玻璃纖維15kg、藍方石15kg、八面沸石15kg、鋇冰長石20kg和外加劑7kg;
所述包膜納米粉煤灰的制備方法為:將粉煤灰用酒精進行球磨分散處理4h,再向其中加入相當于其重量4%的烷基糖苷、3%的磷酸三甲苯酯、9%的去離子水,于70℃恒溫水浴中攪拌加熱50min,得分散液,再在分散液里面加入相當于其重量22%的濃度為30%的硫酸鋁溶液,同時加入適量氨水調節ph值為10,經過濾、洗滌、干燥處理后,在640℃燒結3h,自然冷卻至室溫,磨粉,研磨成納米粉末即得。
其中,上述的外加劑按重量百分比計包括以下成分:發泡劑35%、穩泡劑35%和激發劑30%。
上述的發泡劑采用碳酸氫鈉;穩泡劑采用硅樹脂聚醚乳液;激發劑采用硅酸鹽。
上述的一種泡沫玻璃制品的制備工藝,按照以下步驟進行:
(1)將上述原料通過球磨機研磨至粒徑≤1mm,得粉料;
(2)將除外加劑的其它研磨后的粉料輸送至熔爐中熔煉,直至粉料達到熔融狀態,熔煉溫度為940℃,得玻璃熔融體;
(3)待玻璃熔融體空冷降溫至580℃后,將外加劑粉料加入到玻璃熔融體熔解;
(4)再將玻璃熔融體送入成型機進行成型處理,硬化后溫度達到320℃時,將玻璃制品置于退火爐中退火處理40min,退火溫度為520℃;
(5)退火后,將玻璃制品空冷至常溫,最后輸送至鋼化箱進行鋼化處理,即制得本發明的泡沫玻璃制品。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。