[发明专利]低温高强度耐腐蚀大密度泡沫玻璃的循环制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫玻璃的制备技术领域，尤其涉及一种泡沫玻璃的循环制备方法，更具体的说涉及一种低温高强度耐腐蚀大密度泡沫玻璃的循环制备方法。

背景技术

最近二十年来，泡沫玻璃是一种内部充满无数微小的连通或封闭气孔的多孔材料，主要用做建筑物外墙体保温隔热、石油化工深藏保冷、烟道和管道的耐腐蚀衬块材料。目前生产泡沫玻璃的原料主要是碎玻璃和工业废渣，但是这些原料化学成分不稳定，含杂质较多，不能很好的控制泡沫玻璃的性能。采用废玻璃作原料制备的泡沫玻璃普遍强度不高，而采用粉煤灰或其他矿物制备的泡沫玻璃气孔结构不理想，同时配方的稳定性和可靠性也不高。上述缺点导致泡沫玻璃产品大多只能用于建筑保温材料，不能满足一些特殊环境的苛刻要求。例如泡沫玻璃用于火力发电厂烟囱内衬防腐材料，必须具有较强的耐腐蚀性，较低的热膨胀系数，较高的抗热冲击性，以及较高的机械强度等。现在用做耐蚀衬块的泡沫玻璃均不能达到其最佳使用要求。

近年来，由于有机保温材料导热率低，施工方便的特点，其市场份额已占到90%以上。然而好景不长，有机保温材料易燃的特点，使得一旦发生火灾火势就快速蔓延难以控制，南京中环国际广场、哈尔滨经纬360度双子星大厦、济南奥体中心、北京央视新址附属文化中心等火灾就是这种情况。公安部、住房和城乡建设部以公通字[2009]46号文发布了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，其中第二条规定民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。在此基础上，中华人民共和国公安部进一步以公消[2011]65号发布了《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求》的通知。于是市场对无机A级不燃材料的需求大大提高，岩棉、泡沫玻璃、泡沫混凝土等几类无机保温材料受到广泛关注。然而泡沫玻璃本身也存在着生产线能耗大等缺点，针对这一点，实验室研发了低温泡沫玻璃（发明专利：《一种低温泡沫玻璃材料》）。 

低温泡沫玻璃与泡沫玻璃有很多相似之处，气孔的面积占总体积的80%~90%，孔径大小为0.5~2mm，是一种性能优越的绝热保温、防火的轻质建筑材料和装饰材料，A级不燃与建筑物同寿命。但是低温泡沫玻璃也同泡沫玻璃等其他无机材料一样，有着脆性大，弹性模量大的缺点。 

泡沫玻璃的弹性模量在1400MPa左右，然而在实际工程中，墙体外保温材料的弹性模量越小越好。在夏热冬冷的气候条件下，温度应力对墙体的破坏作用不容忽视。以杭州为代表城市，实际测量的温度数据是墙体最高温度50℃，日温差22℃。墙体保温板材处在一个受约束的环境，而且墙体各层材料的受热情况及热膨胀等性能有所差异，在承受温度载荷时不能自由发生形变，而产生温度应力。谭卓、詹树林等用有限元分析的方法探究了墙体材料的弹性模量与墙体开裂之前的弹性阶段的温度应力变化的关系。得出的结论是，在夏热冬冷气候条件下，降低墙体材料的弹性模量能明显降低墙体危险部位的主应力极值，降低墙体保温材料与外装饰材料之间的粘结应力，降低外保温材料的主应力水平，有利于外墙保温体系的安全性和耐久性。因此，对无机保温材料的增韧是决定其市场竞争力的关键因素之一。 

公消【2011】65号红头文件规定：1、将民用建筑外保温材料纳入建设工程消防设计审核、消防验收和备案抽查范围。在新标准发布前，从严执行《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》（公通字[2009]46号）第二条规定，民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。2、加强民用建筑外保温材料的消防监督管理。2011年3月15日起，各地受理的建设工程消防设计审核和消防验收申报项目，应严格执行本通知要求。对在建工程，如建筑外保温采用易燃、可燃材料的，应提请政府组织有关主管部门督促建设单位拆除易燃、可燃保温材料；对尚未开工的建设工程，建筑外保温采用易燃、可燃材料的，应督促建设单位更改设计、选用不燃材料，重新报审。 

因此，无机保温隔热材料已经拥有极大地市场，而现在还没有市场化的无机保温隔热材料可代替有机保温隔热材料。目前传统无机保温隔热材料可分为三类：一类为自保温墙体的构成材料，如泡沫混凝土、泡沫地聚合物、加气混凝土、硅藻土制品、硅酸钙绝热制品和泡沫玻璃等；一类为岩棉、玻璃棉等无机保温纤维；一类为添加保温骨料的保温砂浆。而无机保温隔热材料的主要优点在于防火阻燃、变形系数小、抗老化、使用寿命长、生态环保性好，主要缺点在于容重较大、致密性和可加工性较差，保温隔热性能不如有机保温材料。还有一类仍未大规模应用的无机保温隔热材料，就是气凝胶，其具有导热系数低，容重小等优点，但是具有制备成本高和机械强度差等缺点。