专利汇可以提供优选从废料中制备具有封闭孔的硅酸盐泡沫体的方法和由该方法生产的产品专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 的方法其特征在于:将1-10重量份的粒子大小为10-100μm的气体形成材料,0.5-15重量份的蒙脱石、0.5-2重量份 水 溶液形式的 碱 金属 磷酸 氢盐或碱金属磷酸二氢盐或者碱金属 磷酸盐 与 硅 酸钠的混合物,以及0.01-5重量份的 稀土金属 氧 化物或此类氧化物的混合物,加入到100重量份的 比表面积 为2000-8000cm2/g的 硅酸 盐粉料,然后均匀化获得的混合物,预先干燥,用1-5重量份的 钛 白和/或氧化钛氢氧化物和/或氧化 铝 氢氧化物涂覆该颗粒,然后在720-1000℃的 温度 下经 过热 处理,并成形获得的混合物。本发明的主题也涉及由上述方法得到的产品。,下面是优选从废料中制备具有封闭孔的硅酸盐泡沫体的方法和由该方法生产的产品专利的具体信息内容。
1.一种制造具有封闭孔的硅酸盐泡沫体的方法,其通过将磨细的硅 酸盐、气体形成材料和碱性溶液混合,然后均化、粒化和使该混合物经 过热处理,其特征在于:
将1-10重量份的粒子大小为10-100μm的气体形成材料,加入到100 重量份比表面积为2000-8000cm2/g的硅酸盐粉料中,均化该混合物,然 后加入0.5-15重量份的蒙脱石、和/或蛇纹石、和/或矾土、和/或氧化铝 氢氧化物,0.5-2重量份5-10重量%水溶液形式的碱金属磷酸氢盐或碱 金属磷酸二氢盐或者碱金属磷酸盐与硅酸钠的混合物,以及0.01-5重量 份的稀土金属氧化物或稀土金属氧化物的混合物,然后均匀化获得的混 合物,并粒化,预先干燥,用1-5重量份的钛白和/或氧化钛氢氧化物和 /或氧化铝氢氧化物涂覆该颗粒,然后在720-1000℃的温度下进行热处 理。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于使用废料作为初始原料。
3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于在粒化之前,将均化了 的磨细的硅酸盐、气体形成材料、蒙脱石、和/或蛇纹石、和/或矾土、 和/或氧化铝氢氧化物、为水溶液形式的碱金属磷酸氢盐或碱金属磷酸二 氢盐或者碱金属磷酸盐与硅酸钠的混合物以及稀土金属氧化物或稀土金 属氧化物的混合物的混合物用水润湿。
4.根据权利要求1或2的方法,其特征在于使用的是硅酸盐粉料玻 璃碎片、搪瓷釉料废料、型砂废料、陶瓷废料、有机或无机硅酸盐废料 或它们的混合物。
5.根据权利要求1或2的方法,其特征在于使用的气体形成材料为 磨碎的石灰石和/或者白云石和/或者菱镁矿和/或者碳酸钡矿。
6.根据权利要求1或2的方法,其特征在于使用的蒙脱石和/或蛇 纹石用1-10重量%的碱金属氢氧化物或金属碳酸盐溶液活化。
7.根据权利要求1或2的方法,其特征在于另外向蒙脱石、和/或 蛇纹石、和/或矾土、和/或氧化铝氢氧化物、为水溶液形式的碱金属磷 酸氢盐或碱金属磷酸二氢盐或者碱金属磷酸盐与硅酸钠的混合物以及稀 土金属氧化物或稀土金属氧化物的混合物中加入0.2-3重量份的1-10 重量%溶液形式的碱金属氢氧化物或金属碳酸盐。
8.根据权利要求1或2的方法,其特征在于另外向蒙脱石、和/或 蛇纹石、和/或矾土、和/或氧化铝氢氧化物、为水溶液形式的碱金属磷 酸氢盐或碱金属磷酸二氢盐或者碱金属磷酸盐与硅酸钠的混合物以及稀 土金属氧化物或稀土金属氧化物的混合物中加入0.1-5重量份的带颜色 的金属氧化物或带颜色的金属氧化物的混合物,或重金属氧化物或重金 属氧化物的混合物。
9.根据权利要求1或2的方法,其特征在于在热处理后在720~1000 ℃下,用0.1-1重量%的聚合物或合成树脂涂覆获得的颗粒的表面。
10.根据权利要求1或2的方法,其特征在于在热处理后在720~1000 ℃下,将90-50重量份的颗粒与10-50重量份的有机或无机粘结材料混 合。
11.根据权利要求1或2的方法,其特征在于将最终获得的混合物 成形。
12.根据权利要求1或2的方法,其特征在于其中的稀土金属氧化 物为氧化镧、氧化铈和氧化铕。
13.根据权利要求8的方法,其特征在于其中的重金属氧化物为氧 化锰、氧化铜和三氧化二铬。
14.根据权利要求1或2的方法,其特征在于在热处理后在720~1000 ℃下,使用环氧树脂涂覆颗粒。
15.根据权利要求10的方法,其特征在于使用水泥、石膏、沥青、 热塑性聚合物或热固性树脂作为粘结材料。
16.具有封闭孔的泡沫产品,其特征在于按照权利要求1的方法生产 的颗粒,具有0.3-0.45g/cm3的体积密度,或一种板或其他的成形制品, 该制品包括90-50重量份的由权利要求1的方法生产的具有封闭孔的硅 酸盐泡沫体颗粒和10-50重量份的有机或无机的粘结材料。
17.根据权利要求16的泡沫产品或板或其他的成形制品,其特征在 于所述颗粒在其表面上用0.1-2重量份的聚合物或合成树脂涂覆。
由本发明的方法生产的硅酸盐泡沫体颗粒,可以单独或与无机或有 机的粘合材料一起使用制造所需形状的板或制品。
本发明的产品具有低比重、阻燃性和具有优良的绝热性、隔音性和 抗震性。
已知几种制备玻璃泡沫材料的方法。
在匈牙利专利号171046中公开了一种从磨细的废玻璃中制造泡沫产 品的方法。按照所说的方法,将废玻璃与作为降低熔点添加物的粉状碱 金属氢氧化物、磷酸以及/或者硅酮氟化物一起混合,并且于600-800℃ 下的温度在气体形成材料存在的情况下发泡。
按照在美国专利号4413907中公开的方法,将玻璃粉、添加物和水混 合,然后在炉子中于高温下制造泡沫产品。
美国专利4734322涉及一种方法,其特征在于将碳酸钙和碳酸镁的混 合物加入到玻璃粉中,然后在700-800℃的温度下从获得的混合物中制 造泡沫产品。
日本专利公开号03137038涉及制造泡沫玻璃的方法,按照所说的方 法,将原料玻璃粉与1-5%(按重量计算)的碳酸锶混合,然后从此混 合物中生产绝热泡沫玻璃。
上述方法的缺点是它们生产的泡沫玻璃颗粒只有少部分具有封闭 孔,因此其强度不是满意的,他们不能用作抗震材料。
我们的目的是设计出一种方法,能够消除了上述方法的缺点,并且 能够制造具有封闭孔结构和高强度的硅酸盐泡沫产品。
除了原料玻璃粉或粉碎的硅酸盐外,还可以使用废玻璃粉、粉碎的 搪瓷釉料、废型砂、废陶瓷、来自制造电灯泡或荧光灯的硅酸盐废料、 或其他有机或无机的硅酸盐废料作为合适的原材料。
因此,本发明涉及一种优选从废料中制备具有封闭孔的硅酸盐泡沫 体的方法,将硅酸盐粉料、气体形成材料、碱性溶液与水混合,任选地 润湿该混合物,然后使获得的混合物均匀化、粒化和经过热处理。
本方法其特征在于:将1-10重量份的粒子大小为10-100μm的气体 形成材料(优选磨碎的石灰石和/或者白云石和/或者菱镁矿和/或者碳酸 钡矿),加入到100重量份比表面积为2000-8000cm2/g的硅酸盐粉料(优 选废玻璃粉、废釉料釉料、废型砂、废陶瓷、有机或无机硅酸盐废料, 或它们的混合物)中,均化该混合物,然后加入0.5-15重量份任选地用1 -10%(按重量计算)的碱金属氢氧化物或金属碳酸盐溶液活化的蒙脱 石、和/或蛇纹石、和/或矾土、和/或氧化铝氢氧化物,任选的0.2-3重 量份的1-10%(按重量计算)溶液形式的碱金属氢氧化物或金属碳酸盐, 0.5-2重量份水溶液形式的碱金属磷酸氢盐或碱金属磷酸二氢盐或者碱 金属磷酸盐与硅酸钠的混合物,以及0.01-5重量份的稀土金属氧化物或 此类氧化物的混合物,任选地0.1-5重量份的带颜色的金属氧化物或此类 氧化物的混合物,或重金属氧化物或此类氧化物的混合物,然后均匀化 由这种方法获得的混合物,如果需要,用水润湿并粒化,然后预先干燥, 用1-5重量份的钛白和/或氧化钛氢氧化物和/或氧化铝氢氧化物涂覆该 颗粒,然后在720-1000℃的温度下经过热处理,任选地用0.1-1重量% 的聚合物膜涂覆获得的颗粒,或者任选地将90-50重量份的颗粒与10-50 重量份的有机或无机粘结材料混合,并成形为所要求的形状。
本发明的另一个目的是提供一种由上面方法制造的并具有0.4- 0.45g/cm3体积密度和封闭孔的、在其表面上包含0.1-2重量%的聚合物 膜的粒状硅酸盐泡沫体,或者提供一种成形制品,该制品包含90-50重 量份的由上述方法方法制造并具有封闭孔的硅酸盐泡沫体颗粒和10-50 重量份的有机或无机的粘结材料。
该成形制品可以是所需形状的一种板材或建筑构件。
在本发明方法中使用的稀土金属氧化物或此类氧化物的混合物的作 用是调整混合物的最佳表面张力和在该材料中诱导快速结晶方法。这样 以来显著地提高了形成颗粒的强度。
在热处理之前加入二氧化钛或氧化钛氢氧化物防止了颗粒的粘连。
在本发明的方法中使用带颜色的金属氧化物或此类氧化物的混合 物,以及重金属氧化物或此类氧化物的混合物,可以生产所需要颜色的 颗粒。
在本方法中使用的碳酸钡矿是一种基于碳酸钡的矿物。
在本方法中也可以使用向日葵籽外壳灰的含水提取物作为碱金属溶 液。
当将它/它们与硅酸盐粉料混合时,或者在混合之前或者在原处可以 活化蒙脱石和/或蛇纹石状矿物。
如果需要,颗粒的表面上可以涂覆一层热塑性或热固性聚合物薄膜。 当颗粒与粘结材料混合时,可以由该混合物制造成形制品。
可以使用水泥、石膏、沥青、热塑性聚合物或热固性合成树脂作为 粘结材料。
本发明的方法和产品具有下列优点:
—该方法提供具有封闭孔、比由已知方法生产的硅酸盐泡沫体颗粒 更均匀的粒径、和改良的强度特性的硅酸盐泡沫体颗粒。
—按照该方法不仅可以使用废玻璃,而且可以使用其他的硅酸盐废 料生产一种绝热且隔音的产品。
—由此方法获得的产品是一种抗震性极好的材料。
—按照本发明的方法不仅废料而且原料玻璃粉和硅酸盐粉料也可以 形成具有封闭孔的硅酸盐泡沫体。
通过下列实施例说明本发明的方法。
实施例1
将100重量份比表面积为4000cm2/g的铅玻璃废料粉与预先用氢氧化 钠溶液处理的蒙脱石混合,并向该混合物中加入5重量份粒子大小为50- 70μm的磨细的白云石。
在球磨机中将2重量份的氢氧化钠、18重量份的水和8重量份的蒙脱 石一起研磨来进行蒙脱石的预处理。
在粉碎机中将2重量份碱金属磷酸氢盐、18重量份的水和0.2重量份 的稀土金属氧化物的混合物(包括氧化镧、氧化铈和氧化铕)加入到包 含铅玻璃废料的均化混合物中。
将该润湿的混合物粒化并在120℃下预干燥
在粉碎机中将该颗粒与4重量份的二氧化钛混合。
在炉子中于720℃下将被涂覆的颗粒加热2分钟,然后在室温下使其 冷却。
该粒化产品具有封闭孔、0.35g/cm3的体积密度、和0.9重量%的吸水 率。
实施例2
按照实施例1描述的方法,除了使用在磨光雕花玻璃中形成的干渣作 为原材料外,并且用磨碎的石灰石代替磨碎的白云石使此混合物均化。
将4重量份的蒙脱土加入到上面的混合物中,并与2.5重量份由焚化 向日葵籽壳得到灰一起研磨。
这样以来通过研磨使得到的混合物均化,然后按照实施例1描述方法 处理,但是使用氧化钛氢氧化物代替二氧化钛。
具有封闭孔的这种粒化产品的吸水率为1.5重量%,体积密度为 0.32g/cm3。
实施例3
按照实施例1将混合玻璃废料(绿色的、白色的和棕色的普通玻璃废 料)与2.5重量份的磨碎的石灰石、2.5重量份的干硫酸钡(废渣)、20 重量份的水、10.0重量份的矾土和8重量份的型砂废料一起磨细和均化, 然后向上面的混合物中加入1重量份的氢氧化钠、20重量份的水、2重量 份的按照实施例1的稀土金属氧化物的混合物、以及0.5重量份的5重量% 水溶液形式的磷酸三钠与1.5重量份硅酸钠的混合物。均化该混合物,然 后粒化并在130℃下干燥。
其后加入2重量份的二氧化钛,并在炉子中于820℃下加热该混合物2 分钟。然后升高温度到950℃,在此温度下使该颗粒保持1分钟,从炉子 中移出并在空气中冷却到室温。
这种产品的吸水率为1.0重量%,且体积密度为0.30g/cm3。
实施例4
向100重量份混合的普通废料玻璃粉中加入8重量份的白云石、3重量 份的富镁蛇纹石矿物和5重量份的碳酸锌。碳酸锌是以5重量%水溶液使 用的。
将该混合物在球磨机中研磨、均化,然后按照实施例3描述的方法, 除了在780℃下进行热处理2.5分钟外。之后冷却该产品到室温。
这种产品具有封闭孔、0.35g/cm3的体积密度和1.2重量%的吸水率。
实施例5
向100重量份的从混合的普通废料玻璃中得到的粉料中加入5重量份 的磨碎的石灰石、0.7重量份的蒙脱石、3重量份的碳酸锌和1重量份的实 施例1中稀土金属氧化物的混合物。碳酸锌是以10重量%水溶液使用的。
研磨该混合物并均化。
在粒化之前,以5重量%水溶液形式加入2重量份的磷酸钠和磷酸氢 二钠的1∶1混合物。
在上浆(sizing)之后,在120℃下干燥合适的粒子大小为3-6毫米 的颗粒,并将它们与4重量份的氧化铝氢氧化物和二氧化钛的1∶1混合物 混合,在该颗粒的表面上形成10微米厚的涂层。
然后将该颗粒保持在850℃下3分钟并冷却。
该产品的体积密度为0.30g/cm3,吸水率为0.8重量%。
实施例6
向100份磨细的生产萤光灯的废料(混合的镁、铅和硼硅酸盐玻璃) 中加入6重量份的磨碎的石灰石、8重量份的蒙脱石和1重量份的实施例1 中稀土金属氧化物的混合物。
在球磨机中将得到的混合物研磨获得比表面积为3500cm2/g的粉料, 然后均化。
然后以5重量%水溶液形式加入2重量份的硅酸钠和磷酸三钠的2∶1 混合物。
将润湿的混合物粒化,在120℃下预干燥该颗粒,然后用4重量份的 二氧化钛、氧化钛氢氧化物和氧化铝氢氧化物的1∶1∶1混合物涂覆该颗 粒。
其后将该颗粒保持在850℃下3分钟,并冷却到室温。
这样以来获得的产品的体积密度为0.38g/cm3,且吸水率为0.5重量 %。
实施例7
向100重量份的粉状硼硅酸盐玻璃废料中加入8重量份的白云石、5重 量份的蒙脱石、0.5重量份的实施例1中稀土金属氧化物的混合物和5重量 份的碳酸锌废料。碳酸锌是以10重量%水溶液使用的。
在球磨机中将混合物研磨并均化。
用在实施例6中描述的润湿溶液进行造粒。在上浆之后,使用实施例 5中描述的材料在合适大小(3-5毫米)的颗粒上涂覆厚度为几十微米的 涂层。
然后将该颗粒在120℃下干燥,在790℃下经过热处理。获得的产品 具有封闭孔、0.32g/cm3的体积密度、和1.2重量%的吸水率。
实施例8
向100重量份的镁玻璃和硅酸硼玻璃的混合物中加入8重量份的白云 石、3重量份的蒙脱石、3重量份的矾土、1重量份的实施例1的稀土金属 氧化物的混合物和2重量份的硅酸乙酯废料和胶态氧化硅废料混合物。
使用在实施例6中描述的润湿材料在球磨机中将该混合物磨细、均化 和粒化。
将该颗粒在120℃下干燥,按照实施例6描述的方法涂覆,然后在750 ℃下经过热处理4分钟。热处理之后,将该颗粒冷却到室温。
这样以来获得的产品具有0.28g/cm3的体积密度和1.6重量%的吸水 率。
实施例9
按照实施例8描述的方法,除了在均化作用之前加入3重量份的氧化 锰、氧化铜和三氧化二铬的混合物作为着色剂。
该产品的体积密度为0.28g/cm3,吸水率为1.6重量%。
实施例10
按照实施例8描述的方法,但是为了防止吸水,用环氧树脂废料静电 涂覆该颗粒,然后在140℃下经过热处理10分钟。
该产品的体积密度为0.32g/cm3,吸水率为1.0重量%。
实施例11
将70重量份在实施例1中获得的颗粒与30重量份石膏和水混合。
将该物质放在模型中并干燥。
这样以来生产的板具有优良的绝热和隔音性能。
实施例12
将80重量份在实施例1获得的颗粒与20重量份的聚酯树脂混合, 然后将该物质放在模型中于120℃下硬化。生产的建筑构件具有好的绝 热和隔音性能。
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