專利名稱：一種納米結(jié)構(gòu)的泡沫玻璃粒子的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃顆粒的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種具有納米結(jié)構(gòu)的泡沫玻璃粒子的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
由于泡沫玻璃生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)壁壘高，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)難度較大?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于配方不完善，在對水加熱形成含水玻璃粘接劑漿體時(shí)，必須進(jìn)行“熱熔”，故而需要高能輸入。較為常見的做法是，在混 合各種玻璃粉制成的發(fā)泡劑中加入碳化硅加熱至850°C左右進(jìn)行發(fā)泡，此類方法生產(chǎn)不僅需要對加熱溫度和加熱過程進(jìn)行準(zhǔn)確控制，而且需額外耗費(fèi)能源，生產(chǎn)不夠經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種在常溫下制備、低溫發(fā)泡、具有納米結(jié)構(gòu)且生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的泡沫玻璃粒子的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種納米結(jié)構(gòu)的泡沫玻璃粒子的制備方法，包括如下步驟(1)將硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 :1. 5 4 :1 3 : O.1 1: 3 10的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，在常溫下自然干燥成粉末狀；(2)將步驟(I)所制得的粉末加熱發(fā)泡，發(fā)泡溫度為200 500°C。作為本發(fā)明的優(yōu)選硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 3 3 I 9的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，發(fā)泡溫度為200 450°C。作為本發(fā)明的最優(yōu)方案發(fā)泡溫度為250°C。采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有常見的泡沫玻璃粒子的制備方法相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是1、配方更為合理。硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按按100 :1.5 4 :1 3 : 0.1 1: 3 10的重量配比，各成份之間會(huì)產(chǎn)生凝固定硬化的化學(xué)反應(yīng)，通過攪拌即可達(dá)到制成粉末所需粘度，從而無須通過外部加熱熱熔。發(fā)泡過程中利用硅酸鈉水溶液自身分離出來的水蒸氣使粒子之間形成納米結(jié)構(gòu)，從而提高泡沫玻璃粒子的整體導(dǎo)熱性能。2、低溫發(fā)泡，成本更低。本發(fā)明使用硅酸鈉水溶液，可以在5 40°C下進(jìn)行干燥制成粉末，從而在一年中大部分都可利用自然的熱量進(jìn)行干燥，大幅降低了生產(chǎn)成本。另一優(yōu)勢在于，發(fā)泡工序可在與傳統(tǒng)方式相比溫度非常低的200 500°C范圍內(nèi)實(shí)施，無需使用制造泡沫玻璃所需的稀有或價(jià)格昂貴的發(fā)泡劑原料。3、綜合性能更優(yōu)。本發(fā)明的發(fā)泡劑為硅酸鈉水溶液自身分離出的水蒸氣。蒸氣按照分子之間的距離在無數(shù)位置上形成分離，因此初期的粒子并無秩序，形成混亂狀態(tài)，各破片之間的距離達(dá)到10毫微米，從而發(fā)泡粒子具有納米結(jié)構(gòu)。與其相近的其他地點(diǎn)會(huì)形成孔(泡沫)狀的同時(shí)形成細(xì)微爆炸，形成泡沫后粒子的各孔之間會(huì)形成納米結(jié)構(gòu)的具有墻體的泡沫層，而這一層能夠抵御熱能和聲音等，從而呈現(xiàn)低導(dǎo)熱性。本發(fā)明所制得的泡沫玻璃的粒子與樹脂泡沫和聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱率相近，具有難燃性的特點(diǎn)，用于隔熱材料的優(yōu)勢更加明顯。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1:⑴先將硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 1.5 I O.1 3的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，在5°C的常溫下自然干燥成粉末狀；
(2)再將步驟(I)所制得的粉末加熱發(fā)泡，發(fā)泡溫度為200°C。
實(shí)施例2 :⑴先將硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 : 4 : 3 :1 : 10的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，在40°C的常溫下自然干燥成粉末狀；再將步驟(I)所制得的粉末加熱發(fā)泡，發(fā)泡溫度為500°C。實(shí)施例3 :⑴先將硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 3 3 I 9的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，在20°C的常溫下自然干燥成粉末狀；再將步驟(I)所制得的粉末加熱發(fā)泡，發(fā)泡溫度為250°C。本實(shí)施例中粉末粒子含有的水分膨脹至2 3倍，膨脹的粒子范圍在O. 02 10mm，且粒子的70%可以達(dá)到O.1 5mm的大小，因而用本發(fā)明制成的粉末可以制造保暖磚、Block等建筑材料。實(shí)施例4 : (I)先將硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 3 3 I 9的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，在30°C的常溫下自然干燥成粉末狀；再將步驟(I)所制得的粉末加熱發(fā)泡，發(fā)泡溫度為400°C。本實(shí)施例中粉末粒子可以形成膨脹7 15倍的完整的泡沫，可適用于保暖膜、建筑用夾芯板等非移動(dòng)建筑材料的制作領(lǐng)域。實(shí)施例5 :⑴先將硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 3 3 I 9的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，在30°C的常溫下自然干燥成粉末狀；再將步驟(I)所制得的粉末加熱發(fā)泡，發(fā)泡溫度為450°C。需要指出的是，上述實(shí)施例雖對本發(fā)明作了比較詳細(xì)的文字描述，但這些文字描述只是對本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡單描述，而不是對本發(fā)明思路的限制。任何不超過本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種納米結(jié)構(gòu)的泡沫玻璃粒子的制備方法，其特征在于包括如下步驟(I)將硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 1. 5 4 I 3 O.1 1: 3 10的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，常溫下自然干燥成粉末狀；(2)將步驟(I)所制得的粉末加熱發(fā)泡， 發(fā)泡溫度為200 500°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米結(jié)構(gòu)的泡沫玻璃粒子的制備方法，其特征在于硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 :3:3:1: 9的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)， 發(fā)泡溫度為200 450°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種納米結(jié)構(gòu)的泡沫玻璃粒子的制備方法，其特征在于發(fā)泡溫度為250°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米結(jié)構(gòu)的泡沫玻璃粒子的制備方法，包括如下步驟(1)將硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100∶1.5～4∶1～3∶0.1～1∶3～10的重量配比進(jìn)行混合反應(yīng)，在5～40℃的常溫下自然干燥成粉末狀；(2)將步驟(1)所制得的粉末加熱發(fā)泡，發(fā)泡溫度為200～500℃。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于所制得的泡沫玻璃粒子具有納米結(jié)構(gòu)，在常溫下制備、低溫發(fā)泡，不僅易于控制而且生產(chǎn)成本更為低廉。
文檔編號(hào)C03B19/08GK102992593SQ20121008755
公開日2013年3月27日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者金成國, 韓承佑, 尹淑鉉, 安德理 申請人:金連煥, 韓承佑