一种以废玻璃为原料制备微米级气孔结构可调控的泡沫玻璃的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107162391A(43)申请公布日2017.09.15(21)申请号201710334878.2(22)申请日2017.05.12(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人杨金龙霍文龙陈雨谷鲁毓钜张在娟闫姝席小庆王亚利(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人曹治丽(51)Int.Cl.C03B19/08(2006.01)C03C6/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种以废玻璃为原料制备微米级气孔结构可调控的泡沫玻璃的制备方法(57)摘要本发明公开了一种以废玻璃为原料制备微米级气孔结构可调控的泡沫玻璃的方法，属于废玻璃的回收利用技术领域。本发明方法通过用机械搅拌机对加入表面活性剂的玻璃粉浆料进行机械剪切发泡的方式引入气泡。本发明方法可获得孔径20～200μm的轻质泡沫玻璃，通过调节浆料固相含量可以实现对孔径大小和容重的有效调节。本方法既可以制备开孔结构的泡沫玻璃也可以制备闭孔结构的泡沫玻璃。进一步的，通过调节烧结温度，可以制备具有二级开孔结构的泡沫玻璃。CN107162391ACN107162391A权利要求书1/1页1.一种以废玻璃为原料制备微米级气孔结构可调控的泡沫玻璃的方法，其特征在于，通过用机械搅拌机对加入表面活性剂的玻璃粉浆料进行机械剪切发泡的方式引入气泡。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为倍酸丙酯；或倍酸丙酯和十六烷基硫酸钠。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为倍酸丙酯，含量为浆料总质量的0.25～0.65wt％。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为倍酸丙酯和十六烷基硫酸钠，用量为：倍酸丙酯含量为0.25～0.65wt％，十六烷基硫酸钠含量为0.03～0.07wt％。5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将废玻璃研磨并过200目筛子，将过筛的废玻璃粉加水配制成水基浆料并进行湿磨；(2)在步骤(1)研磨好的浆料中加入所述表面活性剂，然后将pH调节至6.0～8.5；(3)用机械搅拌机方式对步骤(2)所得浆料进行机械剪切发泡得到稳定泡沫；(4)将步骤(3)所制备的稳定泡沫注模和脱模，泡待沫干燥后进行烧结。6.根据权利要求1～5所述的方法，其特征在于，所述水基浆料的固相含量为5～40wt％。7.根据权利要求1～6所述的方法，其特征在于，所述湿磨的程度为：玻璃粉粒径磨细至0.3～3.5μm。8.根据权利要求1～7所述的方法，其特征在于，将液体泡沫在石膏板或者滤纸上注模，5～60min后脱模。9.根据权利要求1～8所述的方法，其特征在于，干燥后的泡沫坯体在500～900℃下进行烧结，升温速率为2～10℃/min，保温0.5～3h。10.根据权利要求1～9所述的方法，其特征在于，所述微米级气孔泡沫玻璃的孔径大小为20～200μm，气孔率为75～95％。2CN107162391A说明书1/6页一种以废玻璃为原料制备微米级气孔结构可调控的泡沫玻璃的制备方法技术领域[0001]本发明涉及废玻璃的回收利用领域，具体涉及一种以废玻璃为原料制备微米级气孔结构可调控的泡沫玻璃的方法。背景技术[0002]泡沫玻璃又称为多孔玻璃，其内部充满无数开口或闭口的小气孔，是一种新型无机材料。泡沫玻璃具有轻质、耐腐蚀、比表面积大、耐火阻燃、保温新能良好等特点，因此应用广泛。可以应用于过滤吸附、催化剂载体以及建筑围护结构的保温隔热材料。泡沫玻璃以废玻璃为原料研磨成粉，有效的提高了废物回收利用率，成本低廉，因此泡沫玻璃的制备具有显著的经济效益和社会效益。目前泡沫玻璃大多采用加入高温发泡剂在高温烧结阶段发泡法进行制备，其原理是利用发泡剂在高温烧结阶段产生起源进而形成无数细小的气孔。[0003]随着现代工业的飞速发展，我们对泡沫玻璃的性能提出了更高的要求，新的泡沫玻璃制备方法以及具有新性能泡沫玻璃有待研究。目前传统高温发泡工艺所制备的泡沫玻璃气孔大多为肉眼可见的毫米级气孔，孔径大小一般为0.5～5mm，而具有几十微米孔径的泡沫玻璃及其制备方法很少报道。为此，中国专利文献CN103553343A公开一种利用废玻璃制备微孔泡沫玻璃的方法，该方法将废玻璃粉碎、磨细成玻璃散粉，将玻璃微粉与水、分散剂按一定比例混合球磨，球磨后加入一定量室温发泡剂并搅拌，制备出高固相含量的稳定泡沫浆科；将泡沫浆料加入离心雾化干燥设备，制成空心微珠坯体，收集微珠坯体，放入高温炉中加热、保温，使微珠坯体发泡、烧结，制备出微孔泡沫玻璃。虽然该方法在不充分发泡的情况下可以获得微米级的孔径，但是不充分发泡的泡沫玻璃孔壁很