阅读说明：本技术 一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法 (Preparation method of foam glass integrating color sound absorption and decoration ) 是由 许勇根 许腾飞 田英良 余文品 于 2020-03-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法,包括下述步骤：(1)将废玻璃、矿渣干燥并研磨至粒径为50～200目的混合物；(2)将步骤(1)得到的混合物以及碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨10～20min；(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇1000、玻璃纤维后继续球磨10～25min,形成配合料；(4)将配合料装入模具,放入炉中烧结,调节温度,加工得到成品；(5)对步骤(4)制备得到的成品的表面进行钻孔,得到钻孔率为3.5～8.0％的产品。本发明彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃除具有柔和的颜色和漂亮的外观外还具有较高的力学强度及吸音效果,在保温、隔热、吸音装饰材料领域有广阔的应用前景。(The invention relates to a preparation method of foam glass integrating color sound absorption and decoration, which comprises the following steps: (1) drying and grinding waste glass and slag to obtain a mixture with the particle size of 50-200 meshes; (2) placing the mixture obtained in the step (1), silicon carbide, calcium nitrate and pigment in a ball milling tank for ball milling for 10-20 min; (3) adding distilled water, polyethylene glycol 1000 and glass fiber into the ball milling tank, and continuing ball milling for 10-25 min to form a batch; (4) loading the batch mixture into a mold, sintering in a furnace, adjusting the temperature, and processing to obtain a finished product; (5) and (5) drilling the surface of the finished product prepared in the step (4) to obtain a product with the drilling rate of 3.5-8.0%. The foam glass integrating color, sound absorption and decoration has high mechanical strength and sound absorption effect besides soft color and beautiful appearance, and has wide application prospect in the fields of heat preservation, heat insulation and sound absorption decoration materials.)

一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法

技术领域

本发明涉及一种泡沫玻璃的制备方法，尤其是涉及一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法。

背景技术

建筑节能是国家一项极其重要的政策，是利国利民、造福子孙后代的系统工程。加强建筑物的保温隔热对于改善人的工作和居住环境条件、节约能源所起的作用既直接又实际，我国建筑保温隔热工程中，保温材料吸水率高、耐久性差一直是两大难题，它大大地降低材料的保温性能，影响保温隔热的效果，增加空调系统的能量消耗。而且吸水后，保温层变成了蓄水层，会使防水层起鼓破坏，造成渗漏，在雨后很长一段时间内仍旧漏水。在外墙构造中，由于保温隔热的需要，需将墙体加厚以满足使用功能要求，由于目前尚无保温材料能取代原来的红砖作为墙体材料，只能采用外贴保温材料进行保温隔热，所以需要重量轻、保温性能好、耐老化、不吸水、易粘结的材料，泡沫玻璃是最理想的保温材料。泡沫玻璃，不论用于屋面或外墙都是一种优良的保温隔热材料。

泡沫玻璃是由碎玻璃加上发泡剂、改性剂、促进剂等辅助原料，经过细磨、均匀混合、焙烧发泡等工艺制成。泡沫玻璃内部有大量直径为1～2mm的均匀气泡，它的密度仅为150～300kg/m³，是普通玻璃的1/7～1/15。泡沫玻璃的结构和材料特性决定了它具有许多优良性能如：轻质、隔热、吸音、耐化学腐蚀、不氧化、不可燃、不老化等，是一种优良的保温材料。泡沫玻璃用于墙体保温隔热，代替红砖，减薄墙体厚度，节约能源更是首屈一指，而且间接地扩大了建筑使用面积，减轻了建筑物的自重。施工时用普通水泥砂浆或聚合物水泥砂浆粘贴，粘贴力强。如作外墙涂料面层，只要在泡沫玻璃层外抹一层水泥砂浆找平即可。

随着社会的发展和人们生活质量的提高以及环保意识的增强，人们在工作、学习和生活中，对降低环境噪音方面的需求已经愈来愈高，吸声材料的应用将愈加广泛，使用量也将逐年增加。但传统多孔吸声材料如有机和无机纤维材料等存在防火性差、性脆易断等缺陷，金属吸声材料价格昂贵，使用范围受到很大的限制。另外，目前的泡沫玻璃产品色彩单一，生产色彩丰富的泡沫玻璃可使其应用价值更高一筹，而且可产品增值翻倍。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种生产成本低、制备工艺简单、强度高、吸音效果好的具有抗高强度冲击性的彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法。

本发明采用的技术方案为：

一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：

(1)将废玻璃、矿渣干燥并研磨至粒径为50～200目的混合物；

(2)将步骤(1)得到的混合物以及碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨10～20min；

(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇1000、玻璃纤维后继续球磨10～25min，形成配合料；

(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，加工得到成品；

(5)对步骤(4)制备得到的成品的表面进行钻孔，得到钻孔率为3.5～8.0％的产品。

作为优选，各原料的重量份为：废玻璃70～90重量份、矿渣5～15重量份、碳化硅1～5重量份、硝酸钙0.1～1重量份、色料0.5～1.5重量份、蒸馏水3～15重量份、聚乙二醇1000 0.2～1.5重量份、玻璃纤维1～10重量份。

作为优选，各原料的重量份为：废玻璃80重量份、矿渣10重量份、碳化硅2.5重量份、硝酸钙0.6重量份、色料1重量份、蒸馏水10重量份、聚乙二醇10000.8重量份、玻璃纤维5.5重量份。

作为优选，步骤(4)中，温度的调节分为升温预热阶段、发泡保温阶段、退火保温阶段和缓慢退火阶段。

作为优选，所述升温预热阶段的温度从室温以2～8℃/min升温速率升至600～700℃，保温10～30min；所述发泡保温阶段的温度再以1～6℃/min升温速率升至800～900℃进行烧结，保温10～30min；所述退火保温阶段的温度以3～10℃/min的降温速率先降至600～700℃，再保持10～30min；所述缓慢退火阶段的温度随炉冷却至室温。

作为优选，自室温以5℃/min升温速率升至680℃进行预热，保温20min；再以4℃/min升温速率升至850℃进行烧结，保温20min；再以6℃/min的降温速率降温至680℃，保温20min；最后随炉冷却至室温。

作为优选，所述废玻璃为废弃平板玻璃、废弃压花玻璃、废弃瓶罐玻璃或废弃阴极射线管玻璃中的一种或几种的任意混合。

作为优选，所述成品的厚度为20～120mm，孔深为10～50mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明彩色泡沫玻璃除具有通常泡沫玻璃的卓越性能外，还有柔和的颜色和漂亮的外观，在保温、隔热、吸音装饰材料领域有广阔的应用前景；

(2)本发明制备工艺简单，制备方便，制备得到的彩色泡沫玻璃不仅具有较高的力学强度，较好的抗弯折效果，而且具有较好的防潮、吸音、保温性能，具有较好的应用价值及前景；

(3)本发明采用废玻璃、矿渣为主要原料制备泡沫玻璃的方法，不仅实现了对废料的及时有效处理，还实现了废料的循环利用，降低生产成本，减少对环境的污染，在解决环保问题的同时获得较高的经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。

实施例1

一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：

(1)将废玻璃、矿渣干燥并研磨至粒径为100目的混合物；

(2)将步骤(1)得到的混合物以及碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；

(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇1000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；玻璃纤维的加入不仅可以提高泡沫玻璃的机械性能，而且可以增强吸音和吸收冲击波的能力；

(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以5℃/min升温速率升至680℃进行预热，保温20min；再以4℃/min升温速率升至850℃进行烧结，保温20min；再以6℃/min的降温速率降温至680℃，保温20min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品；

(5)对步骤(4)制备得到的成品的表面进行钻孔，得到钻孔率为6.5％的产品。

各原料的重量份为：废玻璃80重量份、矿渣10重量份、碳化硅2.5重量份、硝酸钙0.6重量份、色料1重量份、蒸馏水10重量份、聚乙二醇1000 0.8重量份、玻璃纤维5.5重量份。

通过本方法制备的彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度150kg/m³；抗压强度为5.4MPa，800～1200Hz平均吸声系数为0.87。

实施例2

一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：

(1)将废玻璃、矿渣干燥并研磨至粒径为100目的混合物；

(2)将步骤(1)得到的混合物以及碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；

(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇1000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；

(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以5℃/min升温速率升至680℃进行预热，保温20min；再以4℃/min升温速率升至850℃进行烧结，保温20min；再以6℃/min的降温速率降温至680℃，保温20min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品；

(5)对步骤(4)制备得到的成品的表面进行钻孔，得到钻孔率为4.5％的产品。

各原料的重量份为：废玻璃70重量份、矿渣5重量份、碳化硅1重量份、硝酸钙0.1重量份、色料0.5重量份、蒸馏水5重量份、聚乙二醇1000 0.2重量份、玻璃纤维1重量份。

通过本方法制备的彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度175kg/m³；抗压强度为3.7MPa，800～1200Hz平均吸声系数为0.74。

实施例3

一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：

(1)将废玻璃、矿渣干燥并研磨至粒径为100目的混合物；

(2)将步骤(1)得到的混合物以及碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；

(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇1000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；

(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以5℃/min升温速率升至680℃进行预热，保温20min；再以4℃/min升温速率升至850℃进行烧结，保温20min；再以6℃/min的降温速率降温至680℃，保温20min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品；

(5)对步骤(4)制备得到的成品的表面进行钻孔，得到钻孔率为5.5％的产品。

各原料的重量份为：废玻璃90重量份、矿渣15重量份、碳化硅5重量份、硝酸钙1重量份、色料1.5重量份、蒸馏水15重量份、聚乙二醇1000 1.5重量份、玻璃纤维10重量份。

通过本方法制备的彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度179kg/m³；抗压强度为3.9MPa，800～1200Hz平均吸声系数为0.72。

实施例4

一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：

(1)将废玻璃、矿渣干燥并研磨至粒径为50目的混合物；

(2)将步骤(1)得到的混合物以及碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；

(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇1000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；

(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以3℃/min升温速率升至650℃进行预热，保温20min；再以2℃/min升温速率升至800℃进行烧结，保温20min；再以3℃/min的降温速率降温至650℃，保温20min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品；

(5)对步骤(4)制备得到的成品的表面进行钻孔，得到钻孔率为7.5％的产品。

各原料的重量份为：废玻璃80重量份、矿渣10重量份、碳化硅2.5重量份、硝酸钙0.6重量份、色料1重量份、蒸馏水10重量份、聚乙二醇1000 0.8重量份、玻璃纤维5.5重量份。

通过本方法制备的彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度174kg/m³；抗压强度为3.8MPa，800～1200Hz平均吸声系数为0.75。

实施例5

一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：

(1)将废玻璃、矿渣干燥并研磨至粒径为200目的混合物；

(2)将步骤(1)得到的混合物以及碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；

(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇1000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；

(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以8℃/min升温速率升至680℃进行预热，保温20min；再以6℃/min升温速率升至850℃进行烧结，保温20min；再以10℃/min的降温速率降温至680℃，保温20min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品；

(5)对步骤(4)制备得到的成品的表面进行钻孔，得到钻孔率为8％的产品。

各原料的重量份为：废玻璃80重量份、矿渣10重量份、碳化硅2.5重量份、硝酸钙0.6重量份、色料1重量份、蒸馏水10重量份、聚乙二醇1000 0.8重量份、玻璃纤维5.5重量份。

通过本方法制备的彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度177kg/m³；抗压强度为3.6MPa，800～1200Hz平均吸声系数为0.71。

实施例6

一种彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：

(1)将废玻璃、矿渣干燥并研磨至粒径为100目的混合物；

(2)将步骤(1)得到的混合物以及碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；

(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇1000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；玻璃纤维的加入不仅可以提高泡沫玻璃的机械性能，而且可以增强吸音和吸收冲击波的能力；

(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以6℃/min升温速率升至650℃进行预热，保温20min；再以3℃/min升温速率升至820℃进行烧结，保温20min；再以7℃/min的降温速率降温至650℃，保温20min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品；

(5)对步骤(4)制备得到的成品的表面进行钻孔，得到钻孔率为6.5％的产品。

各原料的重量份为：废玻璃82重量份、矿渣8重量份、碳化硅2.8重量份、硝酸钙0.5重量份、色料1重量份、蒸馏水10重量份、聚乙二醇1000 1.0重量份、玻璃纤维5.5重量份。

通过本方法制备的彩色吸声装饰一体化的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度165kg/m³；抗压强度为4.1MPa，800～1200Hz平均吸声系数为0.77。