專利名稱：一種納米結構的泡沫玻璃粒子的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種泡沫玻璃顆粒的生產方法，尤其是涉及一種具有納米結構的泡沫玻璃粒子的生產方法。
背景技術：
由于泡沫玻璃生產工藝復雜，技術壁壘高，大規模工業化生產技術難度較大。現有技術中，由于配方不完善，在對水加熱形成含水玻璃粘接劑漿體時，必須進行“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泡劑中加入碳化硅加熱至850°C左右進行發泡，此類方法生產不僅需要對加熱溫度和加熱過程進行準確控制，而且需額外耗費能源，生產不夠經濟。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種在常溫下制備、低溫發泡、具有納米結構且生產經濟的泡沫玻璃粒子的制備方法。為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是一種納米結構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的重量配比進行混合反應，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泡，發泡溫度為200 500°C。作為本發明的優選硅酸納溶液與碳酸鎂、氧化鎂、蘇打、硼酸按100 3 3 I 9的重量配比進行混合反應，發泡溫度為200 450°C。作為本發明的最優方案發泡溫度為250°C。采用以上技術方案，與現有常見的泡沫玻璃粒子的制備方法相比，本發明的顯著優點是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，各成份之間會產生凝固定硬化的化學反應，通過攪拌即可達到制成粉末所需粘度，從而無須通過外部加熱熱熔。發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構，從而提高泡沫玻璃粒子的整體導熱性能。2、低溫發泡，成本更低。本發明使用硅酸鈉水溶液，可以在5 40°C下進行干燥制成粉末，從而在一年中大部分都可利用自然的熱量進行干燥，大幅降低了生產成本。另一優勢在于，發泡工序可在與傳統方式相比溫度非常低的200 500°C范圍內實施，無需使用制造泡沫玻璃所需的稀有或價格昂貴的發泡劑原料。3、綜合性能更優。本發明的發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位置上形成分離，因此初期的粒子并無秩序，形成混亂狀態，各破片之間的距離達到10毫微米，從而發泡粒子具有納米結構。與其相近的其他地點會形成孔(泡沫)狀的同時形成細微爆炸，形成泡沫后粒子的各孔之間會形成納米結構的具有墻體的泡沫層，而這一層能夠抵御熱能和聲音等，從而呈現低導熱性。本發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熱率相近，具有難燃性的特點，用于隔熱材料的優勢更加明顯。
具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發明。實施例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的重量配比進行混合反應，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泡，發泡溫度為200°C。
實施例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的重量配比進行混合反應，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泡，發泡溫度為500°C。實施例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的重量配比進行混合反應，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泡，發泡溫度為250°C。本實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%可以達到O.1 5mm的大小，因而用本發明制成的粉末可以制造保暖磚、Block等建筑材料。實施例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的重量配比進行混合反應，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泡，發泡溫度為400°C。本實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建筑材料的制作領域。實施例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的重量配比進行混合反應，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泡，發泡溫度為450°C。需要指出的是，上述實施例雖對本發明作了比較詳細的文字描述，但這些文字描述只是對本發明設計思路的簡單描述，而不是對本發明思路的限制。任何不超過本發明設計思路的組合、增加或修改，均落入本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種納米結構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的重量配比進行混合反應，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泡， 發泡溫度為200 500°C。
2.根據權利要求1所述的一種納米結構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的重量配比進行混合反應， 發泡溫度為200 450°C。
3.根據權利要求2所述的一種納米結構的泡沫玻璃粒子的制備方法，其特征在于發泡溫度為250°C。
全文摘要
本發明公開了一種納米結構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的重量配比進行混合反應，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泡，發泡溫度為200～500℃。本發明優點在于所制得的泡沫玻璃粒子具有納米結構，在常溫下制備、低溫發泡，不僅易于控制而且生產成本更為低廉。
文檔編號C03B19/08GK102992593SQ20121008755
公開日2013年3月27日 申請日期2012年3月29日 優先權日2011年5月11日
發明者金成國, 韓承佑, 尹淑鉉, 安德理 申請人:金連煥, 韓承佑