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CN104402203B - 高成球率空心玻璃微珠制备工艺 - Google Patents

高成球率空心玻璃微珠制备工艺 Download PDF

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CN104402203B
CN104402203B CN201410530679.5A CN201410530679A CN104402203B CN 104402203 B CN104402203 B CN 104402203B CN 201410530679 A CN201410530679 A CN 201410530679A CN 104402203 B CN104402203 B CN 104402203B
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China
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池仁俊
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Zhejiang Haiyue New Material Co.,Ltd.
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RUIAN BOYUAN NEW MATERIAL Co Ltd
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C03B19/106—Forming solid beads by chemical vapour deposition; by liquid phase reaction
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Abstract

本发明公开了高成球率空心玻璃微珠制备工艺，其特征在于包括以下具体步骤：先将硼酸、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、水按照1：0.05～0.2：0.2～0.5：0.05～0.1：5～8的质量比例混合，得到硼酸盐辅助溶液；然后将有机硅防水剂加进制得的硼酸盐辅助溶液中再以喷雾的方式加入至搅拌的硅酸钠水玻璃中，最后通过研磨形成胶体；再将制得的胶体输送至低温喷雾塔中在120～200℃温度下进行一次喷雾干燥，将得到的空心玻璃微珠半成品输送至高温喷雾塔中在300～450℃温度下进行二次喷雾干燥，在二次喷雾干燥的后段，将1.4～1.6倍第一次加入量的有机硅防水剂以喷雾方式加入，得到高成球率和表面憎水处理的空心玻璃微珠成品。采用上述工艺制备的空心玻璃微珠产品具有成球率高的优点，成球率可达90%以上。

Description

高成球率空心玻璃微珠制备工艺
技术领域
本发明涉及的是一种空心玻璃微珠的制备工艺。
背景技术
空心玻璃微珠是一种尺寸微小的空心玻璃球体，属无机非金属材料。化学成分主要为硅、硼、钙、钾、钠、氧等。典型粒径范围5-200微米，堆积密度100-300千克/立方米，具有质轻、低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点，是近年来发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型轻质材料。空心玻璃微珠在制备过程中的一个关键技术指标是它的成球率，成球率越高越好，成球率高即代表具有一定空心率的玻璃微珠的比例高，产品的主要性能就好，但现有技术做不到这点。如有申请人于2010年2月10日申请的专利号201010108307.5、专利名称《憎水空心玻璃微珠制备方法和所制备的憎水空心玻璃微珠》的发明专利，该专利虽较好解决了憎水空心玻璃微珠成功制备的技术问题，但空心玻璃微珠在制备过程中的成球率最高只能达到82%，成球率偏低。还有，国内外虽有很多关于空心玻璃微珠的专利，但是没有与提高空心玻璃微珠成球率有关的相关资料。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是在于提供一种能够提高空心玻璃微珠成球率的空心玻璃微珠制备工艺。
为解决上述技术问题，本发明是采取如下技术方案来实现的：
高成球率空心玻璃微珠制备工艺，其特征在于包括以下具体步骤：先将硼酸、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、水按照1 ：0.05～0.2 ：0.2～0.5 ：0.05～0.1 ：5～8的质量比例混合，使其完全溶解成澄清透明状，得到硼酸盐辅助溶液；然后将有机硅防水剂加进制得的硼酸盐辅助溶液中再以喷雾的方式加入至搅拌的硅酸钠水玻璃中，最后通过研磨形成胶体，所述硅酸钠水玻璃的质量用量为硼酸质量的10～20倍，所述有机硅防水剂的加入质量为硅酸钠水玻璃加入质量的0.1～0.15%；再将制得的胶体输送至低温喷雾塔中在120～200℃温度下进行一次喷雾干燥，将一次喷雾干燥得到的空心玻璃微珠半成品输送至高温喷雾塔中在300～450℃温度下进行二次喷雾干燥，在二次喷雾干燥的后段，将1.4～1.6倍第一次加入量的有机硅防水剂以喷雾方式加入，得到高成球率和表面憎水处理的空心玻璃微珠成品；所述有机硅防水剂为氨丙基三乙氧基硅烷、γ一缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ—（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、甲基硅醇钠中的至少一种。
本发明采用的技术方案与背景技术中专利的技术方案的主要不同是，1.以氢氧化钠代替氢氧化锂，提高硼酸盐辅助溶液的稳定性，同时在硼酸盐辅助溶液中添加一定量的有机硅防水剂后一起加入到硅酸钠水玻璃中，有机硅防水剂对溶液中反应生成的微粒表面进行改性处理，提高空心玻璃微珠的耐水性；2. 胶体首先在120～200℃低温下进行一次喷雾干燥形成空心玻璃微珠的前驱体，该前驱体含有组成玻璃微珠球外壳的各种成分和易分解的硼酸盐，结晶体不破损；3.将前驱体在300～450℃高温下进行二次喷雾干燥，前驱体软化形成玻璃液滴，硼酸盐分解放出气体使玻璃液滴膨胀形成空心玻璃微珠，由于玻璃微珠前驱体在前期已经得到改性处理，可使球壳软化温度与硼酸盐分解温度一致，球壳不破损所以能获得高的成球率，成球率可达90%；在成球后，通过有机硅防水剂的再次加入对空心玻璃微珠成品进行表面处理，获得憎水性良好的空心玻璃微珠。总之，通过本发明技术方案的实施，可获得高成球率和表面憎水处理的空心玻璃微珠成品。
作为优选，所述有机硅防水剂为甲基硅醇钠。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的高成球率空心玻璃微珠制备工艺，包括以下具体步骤：先将硼酸、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、水按照1 ：0.05～0.2 ：0.2～0.5 ：0.05～0.1 ：5～8的质量比例混合，使其完全溶解成澄清透明状，得到硼酸盐辅助溶液；然后将有机硅防水剂加进制得的硼酸盐辅助溶液中再以喷雾的方式加入至搅拌的硅酸钠水玻璃中，最后通过研磨形成胶体，所述硅酸钠水玻璃的质量用量为硼酸质量的10～20倍，所述有机硅防水剂的加入质量为硅酸钠水玻璃加入质量的0.1～0.15%；再将制得的胶体输送至低温喷雾塔中在120～200℃温度下进行一次喷雾干燥，将一次喷雾干燥得到的空心玻璃微珠半成品输送至高温喷雾塔中在300～450℃温度下进行二次喷雾干燥，在二次喷雾干燥的后段，将1.4～1.6倍第一次加入量的有机硅防水剂稀释后以喷雾方式加入，得到高成球率和表面憎水处理的空心玻璃微珠成品；所述有机硅防水剂为氨丙基三乙氧基硅烷、γ一缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ—（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、甲基硅醇钠中的至少一种。作为优选，所述有机硅防水剂为甲基硅醇钠。

Claims (2)

1.高成球率空心玻璃微珠制备工艺，其特征在于包括以下具体步骤：先将硼酸、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、水按照1 ：0.05～0.2 ：0.2～0.5 ：0.05～0.1 ：5～8的质量比例混合，使其完全溶解成澄清透明状，得到硼酸盐辅助溶液；然后将有机硅防水剂加进制得的硼酸盐辅助溶液中再以喷雾的方式加入至搅拌的硅酸钠水玻璃中，最后通过研磨形成胶体，所述硅酸钠水玻璃的质量用量为硼酸质量的10～20倍，所述有机硅防水剂的加入质量为硅酸钠水玻璃加入质量的0.1～0.15%；再将制得的胶体输送至低温喷雾塔中在120～200℃温度下进行一次喷雾干燥，将一次喷雾干燥得到的空心玻璃微珠半成品输送至高温喷雾塔中在300～450℃温度下进行二次喷雾干燥，在二次喷雾干燥的后段，将1.4～1.6倍第一次加入量的有机硅防水剂以喷雾方式加入，得到高成球率和表面憎水处理的空心玻璃微珠成品；所述有机硅防水剂为氨丙基三乙氧基硅烷、γ一缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ—（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、甲基硅醇钠中的至少一种。
2.如权利要求1所述的高成球率空心玻璃微珠制备工艺，其特征在于：所述有机硅防水剂为甲基硅醇钠。
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