[發(fā)明專利]膨脹蛭石泡沫玻璃保溫材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310056116.2
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103086587A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 李剛;宋強;姜曙光;馬玉薇;李潔
• 申請（專利權(quán)）人: 石河子大學
• 主分類號: C03B19/08
• 分類號: C03B19/08;C03C6/00;C03C6/02
• 代理公司: 暫無信息
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無機保溫材料，具體涉及膨脹蛭石泡沫玻璃保溫材料及其制備方法。?

技術(shù)背景

近幾年，因建筑外墻保溫材料引發(fā)的火災事故頻發(fā)，有機保溫材料的使用受到很大限制。泡沫玻璃是一種保溫隔熱性能優(yōu)越的新型綠色環(huán)保建筑材料，屬無機材料，燃燒性能可以達到A級。它具有表觀密度小、機械強度高、吸水率低、透濕系數(shù)低、膨脹系數(shù)小、抗凍融性能好、導熱系數(shù)低、熱穩(wěn)定性能好、不燃燒、耐腐蝕、可加工性能好等優(yōu)點。?

目前制備泡沫玻璃的原材料主要采用玻璃粉，其來源較為狹窄，且生產(chǎn)成本較高。蛭石礦產(chǎn)是我國具有潛在優(yōu)勢的非金屬礦產(chǎn)之一，來源廣泛，價格低廉。蛭石在850℃-950℃高溫下會發(fā)生劇烈膨脹，形成膨脹蛭石，膨脹蛭石具有防火、保溫、隔熱、吸聲等特點，與玻璃粉混合后在發(fā)泡劑等添加劑作用下焙燒即可獲得具有一定強度且保溫性能良好的外墻保溫材料。其不僅可用于民用建筑外墻和屋頂?shù)母魺岜兀€可廣泛應用于石油、化工、地下工程、國防軍工等領(lǐng)域，能達到隔熱、保溫、保冷、吸音之效果。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種膨脹蛭石泡沫玻璃保溫材料的制備方法，原材料采用玻璃粉和天然蛭石，以水玻璃為發(fā)泡劑，摻入適當?shù)妮o助添加劑，經(jīng)預熱、燒結(jié)、發(fā)泡、冷卻、退火而成。目的在于充分利用天然礦物蛭石的膨脹作用，提高保溫隔熱性能，進而提高材料質(zhì)量，同時降低成本。?

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：?

(1)將天然礦物蛭石粉碎，廢玻璃球磨至200目以下；?

(2)按質(zhì)量分數(shù)將60％-90％的玻璃粉，10％-40％的蛭石，4-10％的外加劑，加入15％-25％的水玻璃溶液，攪拌均勻后得蛭石泡沫玻璃的配合料；?

(3)將上述配合料放入耐熱鋼模具中制成扁平狀坯體，放入烘箱中烘干；?

(4)將烘干后的坯體放入加熱爐中加熱，燒制程序如下：?

預熱階段，自室溫以5-10℃/分鐘的升溫速度升至400℃，保溫30分鐘；?

燒結(jié)階段，升溫速度以10-20℃/分鐘升溫至850-950℃；?

發(fā)泡階段，在850-950℃恒溫下保溫30-60分鐘；?

快速冷卻階段，冷卻速度為15-20℃/分鐘，冷卻至550-650℃；?

退火階段，降溫速度為1-2℃/分鐘，退火至50℃以下得膨脹蛭石泡沫玻璃。?

本發(fā)明采用的主要原料為天然礦物蛭石和碎玻璃，當加熱溫度在850℃-950℃時，蛭石會發(fā)生劇烈膨脹，由此形成膨脹蛭石。膨脹蛭石的導熱率低、容重輕、耐腐蝕，具有良好的保溫、隔熱性能，且價格低廉，與玻璃粉融合后，可提高泡沫玻璃保溫隔熱性能，降低容重。?

本發(fā)明的有益效果在于充分利用廢棄材料及天然礦物，提高泡沫玻璃質(zhì)量的同時，降低造價，節(jié)約成本。本發(fā)明制作工藝簡單不僅可用于民用建筑外墻和屋頂?shù)母魺岜兀€可廣泛應用于石油、化工、地下工程、國防軍工等領(lǐng)域，能達到隔熱、保溫、保冷、吸音之效果。?

具體實施方式

實例1，按質(zhì)量分數(shù)將55％的玻璃粉，14％的蛭石，2.5％的硼砂，1.5％的磷酸三鈉，2％的硼酸均勻混合，加入25％的水玻璃溶液，攪拌均勻后得蛭石泡沫玻璃的配合料；將上述配合料放入耐熱鋼模具中制成扁平狀坯體，放入烘箱中烘制2小時，將烘干后的坯體放入加熱爐中加熱，燒制程序如下：?

預熱階段，自室溫以5℃/分鐘的升溫速度升至400℃，保溫30分鐘；?

燒結(jié)階段，升溫速度以10℃/分鐘升溫至850℃；?

發(fā)泡階段，在850℃恒溫下保溫60分鐘；?

快速冷卻階段，以15℃/分鐘，冷卻至550℃；?

退火階段，降溫速度為1℃/分鐘，退火至50℃以下。?

采用上述方法得到的蛭石泡沫玻璃保溫材料，其性能為：容重410kg/m³，抗壓強度3MPa，抗折強度1MPa，導熱系數(shù)0.041W/m·k，吸水率＜5％(24小時體積吸水率)。?

實例2，按質(zhì)量分數(shù)將53％的玻璃粉，20％的蛭石，3.5％的硼砂，2％的磷酸三鈉，1.5％的硼酸均勻混合，加入20％的水玻璃溶液，攪拌均勻后得蛭石泡沫玻璃的配合料；將上述配合料放入耐熱鋼模具中制成扁平狀坯體，放入烘箱中烘制2個小時。將烘干后的坯體放入加熱爐中加熱，燒制程序如下：?

預熱階段，自室溫以8℃/分鐘的升溫速度升至400℃，保溫30分鐘；?

燒結(jié)階段，升溫速度以15℃/分鐘升溫至900℃；?