一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法技术

本发明专利技术提供一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法，采用废玻璃和玻璃微珠为原料，采用挤出口设有模具端的三螺杆机作为注塑单元挤出制备。本发明专利技术提供上述方法克服了现有制备技术添加发泡剂对发泡条件要求较高，制备的多孔玻璃气孔尺寸、形状和孔隙率容易受到影响的技术缺陷，采用玻璃微珠作为泡沫玻璃的基本骨架，在制备过程中能起到固体润滑剂的作用，三螺杆的啮合作用更优良，使得流动性较差的无机材料混合更加均匀，无需添加发泡剂，制备方法简单可靠，适合工业化规模生产，制得的产品气孔尺寸、形状可调，孔隙均匀性提高，性能更稳定。

A method of preparing honeycomb foam glass with three screw extruders

The invention provides a method for preparing honeycomb foam glass by extruding three screws, using waste glass and glass beads as raw materials, and extruding and exporting three screw machines with mould ends as extrusion units for extrusion. The invention provides the method to overcome the technical add foaming agent on the foaming conditions require a higher current preparation technology, the preparation of porous glass defect pore size, shape and porosity is easily influenced by the basic skeleton, glass beads as the foam glass, in the preparation process of solid lubricant can play the role of engagement three screw better, the mixing inorganic material with poor fluidity is more uniform, without the addition of foaming agent, the preparation method is simple and reliable, suitable for industrial scale production, products of pore size, the shape of adjustable pore uniformity is improved, more stable performance.

【技术实现步骤摘要】
一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法
本专利技术涉及材料加工领域，具体涉及一种采用螺杆挤出制备泡沫玻璃的方法。
技术介绍
泡沫玻璃(foamglass)是由定量的碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和促进剂等经过细粉碎混合均匀形成配合料，放入到特定的模具中，再经过预热、熔融、发泡、退火等工艺制成的多孔玻璃材料。泡沫玻璃是由大量的直径在0.1～3mm的均匀气泡结构组成，气泡占总体积的80%～95%。它的表观密度为120～500kg/m3，可根据使用的要求，通过变更生产技术参数来调整其密度。泡沫玻璃是一种性能优越的隔热、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料。它具有机械强度高、导热系数小、热膨胀系数低、不吸水、不透湿、热工性能稳定、不燃烧、不变形、使用寿命长、工作温度范围宽、不受虫害、耐蚀性能强、易加工可锯切、施工极其方便等优点。虽然其他新型隔热材料层出不穷，但泡沫玻璃以其永久性、安全性、可靠性在低温隔热、防潮工程、吸声工程等领域占据越来越重要的地位。泡沫玻璃可以很容易加工成各种形状，以满足不同工程需要。泡沫玻璃是固体废弃材料再生利用、保护环境并获得丰厚经济效益的优秀范例。现有的泡沫玻璃的生产方法具体是，将废弃的普通玻璃(SiO2含量小于75%)，进行清除杂质处理后，碾压成碎玻璃，再在其中加入添加剂、经过细粉碎和均匀混合后，再将混合物粉末经过高温熔化，发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。这样生产出的泡沫玻璃的导热系数一般大于0.052W/(M.K)，同时产品强度为0.2MPa～0.3MPa，该质量系数的泡沫玻璃能够使用的环境温度范围为-180℃～400℃。中国专利技术专利公开号105948467A公开了一种低密度泡沫玻璃，其原料组成为SiO2、Na2CO3、CaCO3、5Al2O3、MgCO3、K2CO3、Fe2O3、BaCO3、Na2SO4、SrO，在此基础上制得玻璃粉，再外加质量百分比为碳酸锂为发泡剂及稳泡剂或者发泡促进剂，通过粉末烧结制备得到泡沫玻璃。但该生产方法中需要添加发泡剂等添加剂使玻璃发泡，对发泡温度等条件要求较高，制备的多孔玻璃气孔尺寸、形状和孔隙率容易受到影响，进而影响泡沫玻璃产品品质。
技术实现思路
针对现有技术中添加发泡剂制备的多孔玻璃气孔尺寸、形状和孔隙率不均的缺陷，本专利技术公开一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法，采用废玻璃和玻璃微珠为原料，采用挤出口设有模具端的三螺杆机作为注塑单元挤出制备，制备得到的蜂窝泡沫玻璃气孔尺寸、形状和孔隙率均匀，制得的产品性能更稳定。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法，采用废玻璃和玻璃微珠为原料，采用挤出口设有模具端的三螺杆机作为注塑单元挤出制备，所述方法包括如下步骤：（1）将废玻璃清洗干燥后，经初步破碎后用球磨干磨过筛，制得废玻璃粉；（2）按重量份取10-30重量份的废玻璃粉，50-70重量份的玻璃微珠，2-15重量份粘结剂投入搅拌机混合均匀调制成浆料；（3）将所述浆料加入三螺杆挤出机中，经螺杆混炼后不断挤入所述模具端注塑定型获得成型胚料；（4）将经注塑后的模具端移除，所述成型胚料经快速干燥后，脱模放入高温炉中进行烧结、保温后，再随炉冷却，即得到蜂窝泡沫玻璃。优选的，废玻璃粉粒径为10-50μm。优选的，玻璃微珠为中空，其空心玻璃微珠直径为0.05-1.0mm，容重为0.3-0.5g/cm3。优选的，所述粘结剂为硅胶,如CL-24硅胶热硫化胶水CL-14硅胶、CL-24CW硅胶、CL-24S-10硅胶、液体硅胶L-2680AB中的一种。优选的，步骤（2）中搅拌机搅拌速度20-200转/分钟，搅拌时间2-4h。优选的，所述三螺杆挤出机的转速为20-160转/分钟，通过调节螺杆之间的啮合间距1-3mm，实现对泡沫玻璃的孔径大小和孔形状调节。优选的，所述烧结温度为730-780℃，保温时间5-8min。现有生产方法中需要添加发泡剂等添加剂使玻璃发泡，对发泡温度等条件要求较高，制备的多孔玻璃气孔尺寸、形状和孔隙率容易受到影响，进而影响泡沫玻璃产品品质。鉴于此，本专利技术提供一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法，先在粉碎好的废玻璃中添加些许玻璃微珠和粘结剂，然后加入三螺杆挤出机中，经螺杆混炼后挤出成型，快速干燥后继续烧结得到泡沫玻璃制品。采用调节三螺杆之间的齿合间距，浆料经过螺杆剪切挤出时玻璃微珠之间的均匀分布的距离也不同，制成的蜂窝泡沫剥离不仅气孔尺寸、形状和孔隙率均匀，还可以根据实际需要选用更换不同的模具，对孔形状和孔大小进行精确设计，适宜批量、连续化生产。此外，玻璃微珠能起到固体润滑剂的作用，三螺杆的啮合作用更优良，使得流动性较差的无机材料混合更加均匀，制得的产品性能更稳定。本专利技术提供一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、本专利技术采用玻璃微珠作为泡沫玻璃的基本骨架，在制备过程中能起到固体润滑剂的作用，三螺杆的啮合作用更优良，使得流动性较差的无机材料混合更加均匀，无需发泡剂的添加应用，制得的产品性能更稳定。2、本专利技术制成的多孔玻璃不仅气孔尺寸、形状和孔隙率均匀，还可以根据实际需要选用不同的模具，对孔形状和孔大小进行精确设计，适宜批量、连续化生产。3、本专利技术公开的方案利用三螺杆机制备工艺简单，利用废玻璃作为原料符合环保要求，成本低廉，易储存输运，易于实现规模化工业生产。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本专利技术的范围内。实施例1本专利技术中的蜂窝泡沫玻璃采用废玻璃和玻璃微珠为原料，采用挤出口设有模具端的三螺杆机作为注塑单元挤出设备，模具的形状可以根据需要设定，在本申请不作具体限制，具体制备步骤如下：（1）将废玻璃清洗干燥后，经初步破碎后用球磨干磨过筛，制得粒径为10μm废玻璃粉；（2）按重量份取30重量份的废玻璃粉，55重量份的玻璃微珠，15重量份CL-24硅胶热硫化胶水投入搅拌机，设置搅拌速度200转/分钟，搅拌时间2h，混合均匀调制成浆料；在本申请实施例中，玻璃微珠为中空，空心玻璃微珠坯体直径为0.05mm，容重为0.5g/cm3；（3）将所述浆料加入三螺杆挤出机中，设置三螺杆挤出机的转速为160转/分钟，调节螺杆之间的啮合间距为3mm，经螺杆混炼后不断挤入所述模具端注塑定型获得成型胚料；（4）将经注塑后的模具端移除，所述成型胚料经快速干燥后，脱模放入高温炉中进行烧结，烧结温度为730℃，保温5min后，再随炉冷却，即得到孔径尺寸为1.5-1.8mm的蜂窝泡沫玻璃。对实施例中制备获得的蜂窝泡沫玻璃进行性能测试后，获得数据如表1所示。实施例2本专利技术中的蜂窝泡沫玻璃采用废玻璃和玻璃微珠为原料，采用挤出口设有模具端的三螺杆机作为注塑单元挤出设备，模具的形状可以根据需要设定，在本申请不作具体限制，具体制备步骤如下：（1）将废玻璃清洗干燥后，经初步破碎后用球磨干磨过筛，制得粒径为50μm废玻璃粉；（2）按重量份取10重量份的废玻璃粉，70重量份的玻璃微珠，15重量份液体硅胶KL-2680AB投入搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法，其特征在于采用废玻璃和玻璃微珠为原料，采用挤出口设有模具端的三螺杆机作为注塑单元挤出制备，所述方法包括如下步骤：（1）将废玻璃清洗干燥后，经初步破碎后用球磨干磨过筛，制得废玻璃粉；（2）按重量份取10‑30重量份的废玻璃粉，50‑70重量份的玻璃微珠，2‑15重量份粘结剂投入搅拌机混合均匀调制成浆料；（3）将所述浆料加入三螺杆挤出机中，经螺杆混炼后不断挤入所述模具端注塑定型获得成型胚料；（4）将经注塑后的模具端移除，所述成型胚料经快速干燥后，脱模放入高温炉中进行烧结、保温后，再随炉冷却，即得到蜂窝泡沫玻璃。

【技术特征摘要】
1.一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法，其特征在于采用废玻璃和玻璃微珠为原料，采用挤出口设有模具端的三螺杆机作为注塑单元挤出制备，所述方法包括如下步骤：（1）将废玻璃清洗干燥后，经初步破碎后用球磨干磨过筛，制得废玻璃粉；（2）按重量份取10-30重量份的废玻璃粉，50-70重量份的玻璃微珠，2-15重量份粘结剂投入搅拌机混合均匀调制成浆料；（3）将所述浆料加入三螺杆挤出机中，经螺杆混炼后不断挤入所述模具端注塑定型获得成型胚料；（4）将经注塑后的模具端移除，所述成型胚料经快速干燥后，脱模放入高温炉中进行烧结、保温后，再随炉冷却，即得到蜂窝泡沫玻璃。2.根据权利要求1所述一种采用三螺杆挤出制备蜂窝泡沫玻璃的方法，其特征在于:所述废玻璃粉粒径为10-50μm。3.根据权利要求1所述一种采用三...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51