一种泡沫玻璃、制备方法及其应用技术

本申请涉及发泡玻璃技术领域，具体提供一种泡沫玻璃、制备方法及其应用。本发明专利技术的泡沫玻璃，按重量份数计，包括以下各原料组分制备而成，100份玻璃粉、1

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫玻璃、制备方法及其应用


[0001]本申请涉及泡沫玻璃
，更具体地说，涉及一种泡沫玻璃、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]泡沫玻璃，也叫发泡玻璃，是一种性能优良、性价比非常高的发泡材料，但存在抗压强度不够高的问题。现有多种方法用于提高泡沫玻璃的机械强度，包括原料成分的调整、采用添加剂等。其中，采用气凝胶作为添加剂，有助于在玻璃内部形成均匀的孔隙，提高泡沫玻璃的机械强度。但现有的技术仍需要改善。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中采用气凝胶作为泡沫玻璃的添加剂导致的泡沫玻璃的机械强度不够的问题，本申请提供一种泡沫玻璃、制备方法及其应用。
[0004]本申请采用如下的技术方案：一种泡沫玻璃，按重量份数计，包括以下各原料组分制备而成，100份玻璃粉、1
‑
50份负载发泡剂的气凝胶、0.5
‑
5份助熔剂、0.5
‑
10份稳泡剂。
[0005]优选的，所述负载发泡剂的气凝胶的平均粒径为0.5
‑
100μm。
[0006]优选的，所述负载发泡剂的气凝胶中的气凝胶为氧化物气凝胶。
[0007]更优选的，所述氧化物气凝胶选自二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化锆气凝胶、四氧化三铁气凝胶、氧化铜气凝胶、二氧化钛气凝胶、SiO2/Al2O3复合型气凝胶、TiO2/SiO2复合型气凝胶、C/SiO2复合型气凝胶、C/Al2O3复合型气凝胶和Si
‑
C
‑
O复合型气凝胶中的一种或几种。
[0008]优选的，所述发泡剂为水溶性发泡剂，选自碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸钾、碳酸氢钾和碳酸铵中的至少一种。
[0009]优选的，所述负载发泡剂的气凝胶的制备方法如下：将1
‑
10重量份所述发泡剂、0.01
‑
1.5重量份表面活性剂加入到100份水中，混合均匀溶解，加入1
‑
20重量份所述气凝胶，搅拌混合形成悬浮液，并维持悬浮状态0.5
‑
48小时，过滤，干燥，获得所述负载发泡剂的气凝胶。
[0010]更优选的，所述混合均匀溶解之后，加入1
‑
20重量份所述气凝胶之前，还有以下步骤：加入0.1
‑
2重量份增稠剂，搅拌混合均匀。
[0011]优选的，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或两性离子表面活性剂中的至少一种。
[0012]一种上述任一实施方案所述的泡沫玻璃的制备方法，将所述各原料组分混合均匀，注入模具中，以5
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20℃/min的升温速率升温至600
‑
700℃，保温30
±
5分钟，继续以3
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12℃/min的升温速率升温至850
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1000℃，保温30
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60分钟，再以10
‑
20℃/min的降温速率降至550
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650℃，保温30
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90分钟，继续冷却至室温，获得所述泡沫玻璃。
[0013]一种上述任一实施方案所述的泡沫玻璃作为磨脚石的应用。
[0014]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本专利技术将发泡玻璃所用的发泡剂负载在气凝胶内部的微孔结构中，再将气凝胶与发泡玻璃的其余原料混合制备发泡玻璃，一个个细微的气凝胶颗粒相当于一个个成泡核，并且负载在气凝胶内部微孔结构中的发泡剂在烧结过程中起泡，通过气凝胶的成泡核作用以及气凝胶中无数的纳米级微孔结构，使得发泡玻璃内由发泡剂发泡的气泡均匀、细腻。因此，本专利技术的发泡玻璃发泡结构均匀，具有更好的力学强度。
[0015]2、本专利技术采用水溶性发泡剂，并溶解于水中，通过表面活性剂的润湿渗透作用，在水的作用下，将发泡剂渗透到气凝胶的内部孔隙中，干燥后，即将发泡剂负载在气凝胶内部的纳米级孔隙中，制备方法简单、方便。本专利技术的气凝胶可采用市售的气凝胶，原料来源丰富。
[0016]3、本专利技术的泡沫玻璃中存在气凝胶的纳米级孔隙气泡以及发泡剂发泡产生的微米级至毫米级的气泡，气泡既有开孔结构、又有闭孔结构，可以作为高性价比的吸声材料或保温材料，同时力学强度较高、性价比高，也可以作为磨脚石使用。
[0017]4、目前市场上主要采用火山石作为磨脚石，但是火山石的孔径较大、不均匀，而且自然形成的火山石的品质难以统一，作为磨脚石虽然效果好，但也容易磨伤脚皮。采用本申请的泡沫玻璃作为磨脚石，孔径更小、更均匀，可以作为磨脚石的同时，不会损伤脚皮，安全性高。
[0018]5、火山石为不可再生的资源。本申请的泡沫玻璃可以采用废玻璃或回收的玻璃磨成粉，实现资源的回收使用，属于资源的再循环利用，相比火山石，优势明显。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细描述。
[0020]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾或不一致之处，以本说明书的解释为优先。
[0021]本申请一方面提供一种泡沫玻璃，按重量份数计，包括以下各原料组分制备而成，100份玻璃粉、1
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50份负载发泡剂的气凝胶、0.5
‑
5份助熔剂、0.5
‑
10份稳泡剂。
[0022]本专利技术中，助熔剂可以选自硼砂、碳酸钡、硫酸钠、硫酸钙、硼酸、氟化钙、氟硅酸钠中的一种或几种；稳泡剂可以选自磷酸钠、氧化锌、硅酸钠和二氧化锰中的一种或几种。
[0023]气凝胶内部充满了纳米级的孔隙结构，可作为发泡剂的装载通道。本专利技术中，负载发泡剂的气凝胶是将发泡剂主要负载在气凝胶的内部孔隙中，由于气凝胶内部孔隙结构为开孔结构，发泡剂可以稳定的负载在这种孔隙结构中。当然，不可避免的，气凝胶外表面也会有少量的发泡剂存在，但这种外表面的负载方式稳定性差，在干燥过程中，发泡剂比较容易从气凝胶的外表面脱落。
[0024]优选的，所述负载发泡剂的气凝胶的平均粒径为0.5
‑
100μm。气凝胶的平均粒径较低，一是适合发泡剂水溶液的渗透，二是有利于气凝胶在制备负载发泡剂的气凝胶中悬浮在水溶液中，三是适合预烧结过程中负载发泡剂的气凝胶均匀的分散在玻璃中。更进一步
优选的，负载发泡剂的气凝胶的平均粒径为3
‑
70μm。再进一步优选的，负载发泡剂的气凝胶的平均粒径为5
‑
50μm。
[0025]优选的，所述负载发泡剂的气凝胶中的气凝胶为氧化物气凝胶。
[0026]本专利技术中，氧化物气凝胶是指组成气凝胶的主要成分为无机氧化物、无机氧化物与无机氧化物的复合物或者无机氧化物与其他组分的复合物。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泡沫玻璃，其特征在于：按重量份数计，包括以下各原料组分制备而成，100份玻璃粉、1
‑
50份负载发泡剂的气凝胶、0.5
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5份助熔剂、0.5
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10份稳泡剂。2.根据权利要求1所述的泡沫玻璃，其特征在于：所述负载发泡剂的气凝胶的平均粒径为0.5
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100μm。3.根据权利要求1所述的泡沫玻璃，其特征在于：所述负载发泡剂的气凝胶中的气凝胶为氧化物气凝胶。4.根据权利要求3所述的泡沫玻璃，其特征在于：所述氧化物气凝胶选自二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化锆气凝胶、四氧化三铁气凝胶、氧化铜气凝胶、二氧化钛气凝胶、SiO2/Al2O3复合型气凝胶、TiO2/SiO2复合型气凝胶、C/SiO2复合型气凝胶、C/Al2O3复合型气凝胶和Si
‑
C
‑
O复合型气凝胶中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的泡沫玻璃，其特征在于：所述发泡剂为水溶性发泡剂，选自碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸钾、碳酸氢钾和碳酸铵中的至少一种。6.根据权利要求1所述的泡沫玻璃，其特征在于：所述负载发泡剂的气凝胶的制备方法如下：将1
‑
10重量份所述发泡剂、0.01
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1.5重量份表面活性剂加入到100份水中，混合均匀溶解，加入1
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：元曙慧，
申请(专利权)人：厦门市足来爽工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：