本發明涉及一種新型建筑材料,特別是一種棕色泡沫玻璃。
背景技術:
新型建筑材料和墻體保溫體系提出了更高的要求,要求既要有良好的保溫性能,又要有突出的抗壓、抗拉、抗老化性能;既要有可靠的防護性能,從根本上堵絕火災隱患,又要具有防水抗滲、使用壽命永久的特性;既要綠色環保,又要無毒無害;既要避免傳統外墻保溫系統工序復雜,無法監控,質量無保證的難題,又要工序簡捷、便于施工,質量有保證。目前市場上已有的泡沫保溫板材,是以塑料、橡膠等有機高分子材料為基材制成的泡沫保溫板材。
外墻保溫材料,通常有以下要求:較低的導熱系數、較好的熱穩定性能及憎水性、較強的透氣性,能夠有效的防止水蒸氣遷移時而導致墻體內部結露現象的發生;具有較高的耐凍融能力、抗風化能力、耐老化性能;對于基層變形具有較強的適應性、可以在第一時間內對變形應力進行傳遞與釋放,保護面層不會發生脫落、開裂的現象;具有較高的耐火等級,發生明火時不會散發出大量的毒氣,當發生火災時,能夠有效的阻止火勢的蔓延。
目前,聚苯乙烯泡沫保溫板耐火性能差,還容易造成火災,另外強度較低,容易損壞。而且,現有技術的墻體保溫防火材料用在樓房外墻面時,不美觀,往往需要做完防火層,再做外墻裝飾,使房屋造價更高。本發明針對不美觀和成本高的問題,提出一種棕色泡沫玻璃板。
技術實現要素:
本發明提供了一種棕色泡沫玻璃保溫材料,原材料采用硅鋁酸鹽玻璃粉,以石灰石為發泡劑,摻入適當的輔助添加劑進行著色處理,經混料、預熱、發泡、冷卻、退火而成。目的在于充分利用石灰石的膨脹作用,以及著色劑的作用,在獲得棕色發泡玻璃的同時,也能夠降低密度,提高保溫隔熱性能,進而提高材料質量,同時降低成本。
本發明的技術方案如下:
一種棕色泡沫玻璃,其特征在于,所述玻璃包含基本組分和至少一種著色組分:該基本組分包含:約70-76摩爾%的sio2;約5-9摩爾%的cao;18摩爾%至約22摩爾%的al2o3;約1-2摩爾%的na2o;該至少一種著色組分包含:a)大于0摩爾%至約4摩爾%的mno2;和/或b)大于0摩爾%至約3摩爾%的cu2o。
所述棕色泡沫玻璃按如下方法獲得:
1)配制預混料:將粒度為500目以上的硅鋁酸鹽玻璃粉100份、碳酸鈣10-15份、na2o2-5份、著色劑1-4份混合,加入適量的水,球料比50:1,轉速100-300rpm,球磨30min,所述份是重量份;
2)將混合物放入發泡爐中按以下工藝燒結:自室溫以10℃~15℃/min的升溫速度升溫至400℃,保溫60分鐘進行預熱處理,以15℃~20℃/min升至800℃~950℃,保溫30~60分鐘后以15℃~20℃/min冷卻至300℃,保溫30分鐘后自然冷卻到室溫;
3)將發泡、成型的材料按所需的面積和厚度進行切割;隨后將泡沫玻璃放入退火爐中5℃~10℃/min的升溫速度升溫至150-200℃保溫1-3h進行去應力退火。
優選地,棕色泡沫玻璃的基本組分包含:約70-75摩爾%的sio2;約6-8摩爾%的cao;18摩爾%至約22摩爾%的al2o3;約1-2摩爾%的na2o;該至少一種著色組分包含:a)大于0摩爾%至約4摩爾%的mno2;和/或b)大于0摩爾%至約3摩爾%的cu2o。
優選地,棕色泡沫玻璃的基本組分包含:約72-73摩爾%的sio2;約6-7摩爾%的cao;20摩爾%至約21摩爾%的al2o3;約1-2摩爾%的na2o;該至少一種著色組分包含:a)大于0摩爾%至約4摩爾%的mno2;和/或b)大于0摩爾%至約3摩爾%的cu2o。
優選地,棕色泡沫玻璃的基本組分包含:約72-73摩爾%的sio2;約6-7摩爾%的cao;20摩爾%至約21摩爾%的al2o3;約1-2摩爾%的na2o;該至少一種著色組分包含:a)大于0摩爾%至約2摩爾%的mno2;和/或b)大于0摩爾%至約2摩爾%的cu2o。
本發明具有以下有益效果:
本發明的產品通過配合加入堿金屬氧化物和著色劑,能夠獲得棕色的泡沫玻璃;通過控制發泡劑的含量能夠獲得低密度,產品具有造價低、顏色美觀、保溫和隔音效果優、單位體積重量輕等特點,可以制成開孔的和/或閉孔的類型,應用范圍廣,并且具有較低的燒結溫度。
本發明的泡沫玻璃可以任意切割,并且制作工藝簡單,原料價格低廉,適合大規模生產。
具體實施方式
實施例1
一種棕色泡沫玻璃,所述玻璃包含基本組分和至少一種著色組分:該基本組分包含:74摩爾%的sio2;5摩爾%的cao;18摩爾%的al2o3;1摩爾%的na2o;該至少一種著色組分包含:2摩爾%的mno2。
所述棕色泡沫玻璃按如下方法獲得:
1)配制預混料:將粒度為500目以上的硅鋁酸鹽玻璃粉100份、碳酸鈣10份、堿金屬氧化物na2o2份、著色劑mno22份混合,加入適量的水,球料比50:1,轉速100-300rpm,球磨30min,所述份是重量份;
2)將混合物放入發泡爐中按以下工藝燒結:自室溫以10℃/min的升溫速度升溫至400℃,保溫60分鐘進行預熱處理,以15℃/min升至800℃,保溫30分鐘后以15℃/min冷卻至300℃,保溫30分鐘后自然冷卻到室溫;
3)將發泡、成型的材料按所需的面積和厚度進行切割;隨后將泡沫玻璃放入退火爐中10℃/min的升溫速度升溫至200℃保溫3h進行去應力退火。
實施例2
一種棕色泡沫玻璃,所述玻璃包含基本組分和至少一種著色組分:該基本組分包含:70摩爾%的sio2;6摩爾%的cao;20摩爾%的al2o3;2摩爾%的na2o;該至少一種著色組分包含:1摩爾%的mno2,1摩爾%的cu2o。
所述棕色泡沫玻璃按如下方法獲得:
1)配制預混料:將粒度為500目以上的硅鋁酸鹽玻璃粉100份、碳酸鈣8份、堿金屬氧化物na2o4份、著色劑(mno2和cu2o)2份混合,加入適量的水,球料比70:1,轉速100-300rpm,球磨30min,所述份是重量份;
2)將混合物放入發泡爐中按以下工藝燒結:自室溫以15℃/min的升溫速度升溫至400℃,保溫60分鐘進行預熱處理,以20℃/min升至950℃,保溫30分鐘后以20℃/min冷卻至300℃,保溫30分鐘后自然冷卻到室溫;
3)將發泡、成型的材料按所需的面積和厚度進行切割;隨后將泡沫玻璃放入退火爐中5℃/min的升溫速度升溫至150℃保溫1h進行去應力退火。
對比例1
一種泡沫玻璃,所述玻璃基本組分包含:76摩爾%的sio2;4摩爾%的cao;20摩爾%的al2o3。
所述泡沫玻璃按如下方法獲得:
1)配制預混料:將粒度為500目以上的硅鋁酸鹽玻璃粉100份、發泡劑10份、加入適量的水,球料比50:1,轉速100-300rpm,球磨30min,所述份是重量份;
2)將混合物放入發泡爐中按以下工藝燒結:自室溫以10℃/min的升溫速度升溫至400℃,保溫60分鐘進行預熱處理,以15℃/min升至800℃,保溫30分鐘后以15℃/min冷卻至300℃,保溫30分鐘后自然冷卻到室溫;
3)將發泡、成型的材料按所需的面積和厚度進行切割;隨后將泡沫玻璃放入退火爐中10℃/min的升溫速度升溫至200℃保溫3h進行去應力退火。
對比例2
一種泡沫玻璃,所述玻璃基本組分包含:75摩爾%的sio2;4摩爾%的cao;20摩爾%的al2o3;1摩爾%的na2o。
所述泡沫玻璃按如下方法獲得:
1)配制預混料:將粒度為500目以上的硅鋁酸鹽玻璃粉100份、發泡劑6份、堿金屬氧化物na2o1份,加入適量的水,球料比50:1,轉速100-300rpm,球磨30min,所述份是重量份;
2)將混合物放入發泡爐中按以下工藝燒結:自室溫以15℃/min的升溫速度升溫至400℃,保溫60分鐘進行預熱處理,以20℃/min升至950℃,保溫30分鐘后以20℃/min冷卻至300℃,保溫30分鐘后自然冷卻到室溫;
3)將發泡、成型的材料按所需的面積和厚度進行切割;隨后將泡沫玻璃放入退火爐中5℃/min的升溫速度升溫至150℃保溫1h進行去應力退火。
下表列出了本發明泡沫玻璃的性能參數。
上所述僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內所想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。