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CN113165958A - 膨胀和可膨胀颗粒材料 - Google Patents

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CN113165958A
CN113165958A CN201980080629.2A CN201980080629A CN113165958A CN 113165958 A CN113165958 A CN 113165958A CN 201980080629 A CN201980080629 A CN 201980080629A CN 113165958 A CN113165958 A CN 113165958A
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Abstract

一种制造膨胀颗粒材料的方法，其包括：形成包含硅酸盐材料、碱性化合物和水的混合物；固化所述混合物以形成固体前体；粉碎和/或研磨所述固体前体以形成可膨胀颗粒材料；以及加热所述颗粒材料以形成膨胀颗粒材料。

Description

膨胀和可膨胀颗粒材料
技术领域
本发明涉及膨胀和可膨胀颗粒材料，制造膨胀的和可膨胀颗粒材料的方法，包含膨胀颗粒材料的绝热产品、建筑材料和园艺或农业基材，以及和包含可膨胀颗粒材料的阻燃材料。
背景技术
膨胀天然珍珠岩通常在例如隔热和建筑材料中用作轻质填充材料。膨胀天然珍珠岩产品的期望性质包括低堆积密度、低吸水率、低保水率和低热导率。然而，这样的性质取决于膨胀前粗珍珠岩的化学组成。特别地，通过加热天然珍珠岩以除去珍珠岩基质中以羟基形式存在的“结合”或“化学”水来实现天然珍珠岩的膨胀。因此，所达到的膨胀程度取决于起始羟基含量。由于珍珠岩是天然存在的材料，化学组成，特别是羟基含量是高度可变的。天然珍珠岩通常含有其它矿物杂质，例如石英和长石。因此需要具有可控物理性质和可控化学组成的合成可膨胀颗粒材料。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种制造膨胀颗粒材料的方法，所述方法包括：
形成混合物，所述混合物包含：
硅酸盐材料；
碱性化合物；和
水；
固化所述混合物以形成固体前体；
粉碎和/或研磨所述固体前体以形成可膨胀颗粒材料；以及
加热所述可膨胀颗粒材料以形成膨胀颗粒材料。
根据第二方面，本发明涉及通过根据第一方面的方法制造的膨胀颗粒材料。
根据第三方面，本发明涉及一种膨胀颗粒材料，其具有：
根据PI 200-77(其中“PI”是指“珍珠岩研究所”)测量的松散堆积密度为约15kg/m3至约450kg/m3，例如约20kg/m3至约100kg/m3，或约20kg/m3至约30kg/m3，或约20kg/m3至约40kg/m3，或约55kg/m3至约100kg/m3，或约70kg/m3至约100kg/m3；
根据PI 306-80测量的压实阻力在2”下为约3PSI至约350PSI，例如在2”下为约3PSI至约200PSI，或在2”下为约3PSI至约100PSI，或在2”下为约3PSI至约10PSI，或在2”下为约30PSI至约80PSI，或在2”下为约40PSI至约75PSI，或在2"下为约5PSI至约20PSI；和/或
根据EN 12667测量的热导率(λ，λ值)为约0.0300W/mK至约0.0700W/mK，例如约0.0320W/mK至约0.0420W/mK，约0.0350W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0340W/mK，或约0.042W/mK至约0.055W/mK，或约0.055W/mK至约0.070W/mK。
根据第四方面，本发明涉及可膨胀材料，其包含：
约0.1重量％至约25重量％，例如约0.2重量％至约5重量％的X2O，其中X是碱金属如Na或Li；
约0.1重量％至约30重量％，例如约1重量％至约20重量％的Al2O3；
约30重量％至约80重量％，例如约40重量％至约60重量％的SiO2；以及
约10重量％至约40重量％，例如约15重量％至约30重量％的H2O；
其中所述可膨胀材料任选地包含小于约5重量％，例如小于约3.5重量％的B2O3。
根据第五方面，本发明涉及一种制造可膨胀材料的方法，所述方法包括：
(a)形成混合物，所述混合物包含：
硅酸盐材料；
碱性化合物；和
水；
其中任选地：
(i)所述混合物包含除硅之外的玻璃网络形成元素、玻璃网络中间体元素和/或玻璃网络改性元素；
(ii)所述混合物进一步包含反应性二氧化硅；和/或
(iii)所述混合物包含两种不同的硅酸盐材料；以及
(b)固化所述混合物以形成所述可膨胀材料。
根据第六方面，本发明涉及根据第五方面的方法制造的可膨胀材料。
根据第七方面，本发明涉及绝热产品，例如用于使腔壁隔热的散装颗粒材料(bulkgranular material)，用于吸音或绝热板的填料，吸音或绝热板，用于使冷冻或低温容器绝热的颗粒填料，或绝热的冷冻或低温容器，其包含根据第二或第三方面所述的膨胀颗粒材料或通过使根据第四或第六方面的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
根据第八方面，本发明涉及建筑材料，例如片材如纤维水泥片材，灰浆或灰泥如水泥质、石膏基和/或丙烯酸基灰浆或灰泥，或混凝土，其包含根据第二或第三方面所述的膨胀颗粒材料或通过使根据第四或第六方面的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
根据第九方面，本发明涉及园艺或农业基质或基质组分，其包含根据第二或第三方面所述的膨胀颗粒材料或通过使根据第四或第六方面的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
根据第十方面，本发明涉及阻燃材料，其包含根据第四或第六方面所述的可膨胀材料或通过根据第五方面的方法制造的可膨胀材料。
根据第十一方面，本发明涉及根据第二或第三方面的膨胀颗粒材料或通过使根据第四或第六方面的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料在绝热产品中的用途，所述绝热产品例如用于使腔壁隔热的散装材料，绝热板，或绝热容器如冷冻或低温容器，或建筑材料，例如片材如纤维水泥片材，灰浆或灰泥如水泥质、石膏基和/或丙烯酸基灰浆或灰泥，或混凝土，或园艺或农业基质或基质组分。
具体实施方式
令人惊奇地发现，可膨胀材料可以通过形成包含硅酸盐材料、碱性化合物和水的混合物，并固化该混合物来制造。可膨胀材料(即固化混合物)可通过加热膨胀以形成膨胀材料。因此，固化混合物可称为膨胀材料的固体前体。
可通过粉碎固体前体以形成可膨胀颗粒材料并加热可膨胀颗粒材料以形成膨胀颗粒材料来制造膨胀颗粒材料。已发现由此形成的膨胀颗粒材料具有有益的物理性质，例如低的松散堆积密度，高的压实阻力和耐磨性和/或低的热导率，这使得它适用于绝热产品，吸音产品，建筑材料，园艺或农业应用，以及作为阻燃材料。所制造的可膨胀材料具有低浓度的杂质，因此通常理想地形成具有高浓度(通常大于98％)的漂浮物的膨胀球形颗粒，如下面更详细地解释的。
起始混合物
形成可膨胀材料或膨胀材料的第一步包括形成混合物，该混合物包含：硅酸盐材料；碱性化合物；和水。
硅酸盐材料
在本说明书和所附权利要求书中，术语“硅酸盐材料”是指含有相当大比例的硅和氧的材料。硅酸盐材料包括硅酸盐，其中硅酸盐是具有通式
Figure BDA0003100687540000041
(其中0≤x≤2)的硅酸盐阴离子家族的盐，其包括正硅酸盐、偏硅酸盐和焦硅酸盐阴离子。硅酸盐材料还包括硅酸盐玻璃，其中硅酸盐玻璃是主要由共价键合的二氧化硅网络形成的非晶态(即非结晶)固体材料，即通常简称为“玻璃”的材料。硅酸盐材料还包括硅酸盐矿物，其中硅酸盐矿物是主要具有硅酸盐阴离子或主要由二氧化硅形成的岩石形成矿物。
硅酸盐材料包括铝硅酸盐材料。术语“铝硅酸盐材料”是指除了硅和氧之外还含有铝的硅酸盐材料。因此，铝硅酸盐材料包括铝硅酸盐、铝硅酸盐玻璃和铝硅酸盐矿物。
因此，混合物中的硅酸盐材料可以是硅酸盐。混合物中的硅酸盐材料可以是硅铝酸盐。例如，混合物中的硅酸盐材料可以是硅酸钠，即水玻璃，或铝硅酸钠。
混合物中的硅酸盐材料可以是硅酸盐玻璃。硅酸盐玻璃可以主要包含硅和氧(例如由硅和氧组成)。然而，硅酸盐玻璃除了硅和氧之外还可以包含一种或多种元素。例如，除了硅和氧之外，硅酸盐玻璃可以含有铝、钠、铁、铬、铅、锌、钙、锰、镁、钡、钾、硼、氟、锗、硫、硒和/或碲。
硅酸盐玻璃可以选自：熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃和硅锗玻璃。
硅酸盐玻璃可以包括(例如是)原生玻璃。另外地或可选地，硅酸盐玻璃可以包含(例如是)回收玻璃，例如回收碎玻璃。
除非另有说明，本文中提及的颗粒材料例如磨砂玻璃或矿物的粒径性质(其中粒径被引述为小于300μm)以公知的方式通过湿Malvern激光散射(标准ISO 13320-1)测量。在该技术中，基于Mie理论的应用，可以使用激光束的衍射来测量粉末、悬浮液和乳液中颗粒的尺寸。这种机器，例如Malvern Mastersizer S(由Malverninstruments提供)提供具有小于给定e.s.d值的尺寸(在本领域中称为“等效球直径”(e.s.d))的颗粒的体积累积百分比的测量和绘图。平均粒径d50是以这种方式测定的颗粒e.s.d的值，其中存在50体积％的等效球直径小于d50值的颗粒。
当粒径表示为等于或大于300μm时，粒径是通过应用筛粒度分析测量的。特别地，用取样器(300-400mL)取材料的代表性样品并称重。将样品置于开孔为300μm以上的筛上(较小的筛可用于较细的样品)。将样品扔到具有最大开口(位于上方)的筛上并将盖子放在顶部。具有筛的柱来回摇动30次而不失去与地面的接触(如滚动)。然后使柱从10cm的高度自由下落4次。将柱旋转90°并重复该程序。然后使用激光颗粒分析仪分析300微米以下的级分。
硅酸盐玻璃可以研磨的硅酸盐玻璃(即硅酸盐碎玻璃)的形式提供。研磨的硅酸盐玻璃可具有约200μm，例如约150μm，或约100μm，或约80μm，或约70μm，或约65μm的最大粒径。研磨的硅酸盐玻璃可具有不大于约100μm，例如不大于约80μm，或不大于约60μm，或不大于约50μm，或不大于约40μm，或不大于约35μm，或不大于约30μm，或不大于约29μm，或不大于约28μm的d50。研磨的硅酸盐玻璃可具有不小于约5μm，例如不小于约10μm，或不小于约15μm，或不小于约20μm，或不小于约25μm，或不小于约26μm，或不小于约27μm，或不小于约28μm的d50。研磨的硅酸盐玻璃可具有约5μm至约100μm，例如约10μm至约80μm，或约15μm至约50μm，或约20μm至约35μm，或约25μm至约30μm，或约26μm至约28μm，或约27μm至约28μm，或约27μm至约29μm，或约28μm至约29μm的d50。
硅酸盐玻璃可以是最大粒径为约200μm，例如约150μm，或约100μm，或约80μm，或约70μm，或约65μm的研磨钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以是d50为约5μm至约100μm，例如约10μm至约80μm，或约15μm至约50μm，或约20μm至约35μm，或约25μm至约30μm，或约27μm至约29μm，或约28μm至约29μm的研磨钠钙玻璃。
硅酸盐玻璃可以是最大粒径为约200μm，例如约150μm，或约100μm，或约80μm，或约70μm的研磨的硼硅酸盐玻璃。硅酸盐玻璃可以是d50为约5μm至约100μm，例如约10μm至约80μm，或约15μm至约50μm，或约20μm至约35μm，或约25μm至约30μm，或约26μm至约28μm，或约27μm至约28μm，或约27μm至约29μm的研磨的硼硅酸盐玻璃。
应当理解，在整个说明书和所附权利要求中，除非另有说明，玻璃、矿物或混合物的元素组成以存在的元素的氧化物当量表示，如本领域中的标准。例如，含有硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠和/或硼的玻璃、矿物或混合物的组成分别以SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O和/或B2O3的当量含量表示。玻璃、矿物或混合物的元素组成可以使用能量分散X射线荧光(EDXRF)测定，例如使用购自SPECTRO A.I.GmbH的Xepos仪器。类似地，材料的矿物含量可以使用X射线衍射测定法，例如使用具有CuKα1(经Ni过滤)辐射的SIEMENS D5000衍射仪，在2°至72°的2θ范围内以0.02°/秒的步长测定。
硅酸盐玻璃可包含不小于约50重量％，例如不小于约60重量％，或不小于约70重量％，或不小于约75重量％，或不小于约78重量％的SiO2。硅酸盐玻璃可包含不大于约100重量％，例如不大于约90重量％，或不大于约85重量％，或不大于约80重量％，或不大于约75重量％，或不大于约72重量％的SiO2。硅酸盐玻璃可以包含约50重量％至约100重量％，例如约60重量％至约90重量％，或约70重量％至约80重量％，或约70重量％至约75重量％，或约70重量％至约72重量％，或约75重量％至约80重量％，或约78重量％至约80重量％的SiO2。硅酸盐玻璃可以是包含约50重量％至约95重量％，例如约60重量％至约90重量％，或约70重量％至约80重量％，或约70重量％至约75重量％，或约70重量％至约72重量％的SiO2的钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以是包含50重量％至约95重量％，例如约60重量％至约90重量％，或约70重量％至约80重量％，或约75重量％至约80重量％，或约78重量％至约80重量％的SiO2的硼硅酸盐玻璃。
硅酸盐玻璃可包含不小于约0.1重量％，例如不小于约0.2重量％，或不小于约0.3重量％，或不小于约0.5重量％，或不小于约1.0重量％，或不小于约2.0重量％，或不小于约3.0重量％的Al2O3。硅酸盐玻璃可包含不大于约10重量％，例如不大于约8.0重量％，或不大于约6.0重量％，或不大于约5.0重量％，或不大于约4.0重量％，或不大于约3.5重量％，或不大于约3.0重量％，或不大于约2.0重量％，或不大于约1.0重量％，或不大于约0.5重量％的Al2O3。硅酸盐玻璃可以包含约0.1重量％至约10重量％，例如约0.2重量％至约8.0重量％，或约0.3重量％至约6.0重量％，或约0.3重量％至约0.5重量％，或约0.3重量％至约0.4重量％，或约2重量％至约6重量％，或约3重量％至约4重量％的Al2O3。硅酸盐玻璃可以是包含约0.1重量％至约10重量％，例如约0.2重量％至约8.0重量％，或约0.3重量％至约6.0重量％，或约0.3重量％至约0.5重量％，或约0.3重量％至约0.4重量％的Al2O3的钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以是包含约0.1重量％至约10重量％，例如约0.2重量％至约8.0重量％，或约0.3重量％至约6.0重量％，或约2重量％至约6重量％，或约3重量％至约4重量％的Al2O3的硼硅酸盐玻璃。
硅酸盐玻璃可包含不小于约0.001重量％，例如不小于约0.005重量％，或不小于约0.01重量％，或不小于约0.02重量％，或不小于约0.03重量％，或不小于约0.03重量％，或不小于约0.04重量％，或不小于约0.05重量％，或不小于约0.06重量％，或不小于约0.07重量％，或不小于约0.08重量％的Fe2O3。硅酸盐玻璃可包含不大于约1.0重量％，例如不大于约0.5重量％，或不大于约0.1重量％，或不大于约0.09重量％，或不大于约0.08重量％，或不大于约0.07重量％，或不大于约0.06重量％的Fe2O3。硅酸盐玻璃可以包含约0.001重量％至约1.0重量％，例如约0.005重量％至约0.5重量％，或约0.01重量％至约0.1重量％，或约0.04重量％至约0.08重量％，或约0.05重量％至约0.07重量％，或约0.05重量％至约0.1重量％，或约0.06重量％至约0.1重量％，或约0.07重量％至约0.09重量％的Fe2O3。硅酸盐玻璃可以是包含约0.001重量％至约1.0重量％，例如约0.005重量％至约0.5重量％，或约0.01重量％至约0.1重量％，或约0.04重量％至约0.08重量％，或约0.05重量％至约0.07重量％的Fe2O3的钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以是包含约0.001重量％至约1.0重量％，例如约0.005重量％至约0.5重量％，或约0.01重量％至约0.1重量％，或约0.05重量％至约0.1重量％，或约0.06重量％至约0.1重量％，或约0.07重量％至约0.09重量％的Fe2O3的硼硅酸盐玻璃。
硅酸盐玻璃可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％，或不小于约0.15重量％，或不小于约1重量％，或不小于约5重量％，或不小于约10重量％，或不小于约11重量％的CaO。硅酸盐玻璃可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约13重量％，或不大于约10重量％，或不大于约5重量％，或不大于约1重量％，或不大于约0.5重量％，或不大于约0.2重量％的CaO。硅酸盐玻璃可以包含约0.01重量％至约20重量％，例如约0.05重量％至约15重量％，或约0.1重量％至约13重量％，或约10重量％至约20重量％，或约10重量％至约15重量％，或约11重量％至约13重量％，或约0.05重量％至约1重量％，或约0.1重量％至约1重量％，或约0.1重量％至约0.2重量％的CaO。硅酸盐玻璃可以是包含约0.01重量％至约20重量％，例如约0.05重量％至约15重量％，或约0.1重量％至约13重量％，或约10重量％至约20重量％，或约10重量％至约15重量％，或约11重量％至约13重量％的CaO的钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以是包含约0.01重量％至约20重量％，例如约0.05重量％至约15重量％，或约0.1重量％至约13重量％，或约0.05重量％至约1重量％，或约0.1重量％至约1重量％，或约0.1重量％至约0.2重量％的CaO的硼硅酸盐玻璃。
硅酸盐玻璃可包含不大于约10重量％，例如不大于约5重量％，或不大于约3重量％的MgO。硅酸盐玻璃可包含不小于约1重量％，例如不小于约2重量％，或不小于约2.5重量％的MgO。硅酸盐玻璃可包含约1重量％至约10重量％，例如约2重量％至约5重量％，或约2.5重量％至约3重量％的MgO。硅酸盐玻璃可以是包含约1重量％至约10重量％，例如约2重量％至约5重量％，或约2.5重量％至约3重量％的MgO的钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以基本上不含MgO，即硅酸盐玻璃可以基本上无MgO的。例如，硅酸盐玻璃可以包含不大于0.1重量％，例如不大于0.01重量％，或不大于0.001重量％的MgO。硅酸盐玻璃可以是基本上不含MgO的硼硅酸盐玻璃，例如其包含不大于0.1重量％，例如不大于0.01重量％，或不大于0.001重量％的MgO。
硅酸盐玻璃可包含不小于约0.001重量％，例如不小于约0.01重量％，或不小于约0.04重量％，或不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.3重量％，或不小于约0.4重量％的K2O。硅酸盐玻璃可包含不大于约5重量％，例如不大于约1重量％，或不大于约0.5重量％，或不大于约0.45重量％，或不大于约0.2重量％，或不大于约0.1重量％，或不大于约0.06重量％的K2O。硅酸盐玻璃可以包含约0.001重量％至约5重量％，例如约0.01重量％至约1重量％，或约0.04重量％至约0.5重量％，或约0.04重量％至约0.1重量％，或约0.04重量％至约0.06重量％，或约0.1重量％至约1重量％，或约0.2重量％至约0.5重量％，或约0.4重量％至约0.5重量％的K2O。硅酸盐玻璃可以是包含约0.001重量％至约5重量％，例如约0.01重量％至约1重量％，或约0.04重量％至约0.5重量％，或约0.04重量％至约0.1重量％，或约0.04重量％至约0.06重量％的K2O的钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以是包含约0.01重量％至约1重量％，或约0.04重量％至约0.5重量％，或约0.1重量％至约1重量％，或约0.2重量％至约0.5重量％，或约0.4重量％至约0.5重量％的K2O的硼硅酸盐玻璃。
硅酸盐玻璃可包含不小于约1重量％，例如不小于约2重量％，或不小于约3重量％，或不小于约5重量％，或不小于约10重量％。％，或不小于约11重量％，或不小于约12重量％的Na2O。硅酸盐玻璃可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约13重量％，或不大于约10重量％，或不大于约5重量％，或不大于约4重量％的Na2O。硅酸盐玻璃可以包含约1重量％至约20重量％，例如约2重量％至约15重量％，或约3重量％至约13重量％，或约10重量％至约15重量％，或约11重量％至约13重量％，或约12重量％至约13重量％，或约1重量％至约5重量％，或约2重量％至约4重量％的Na2O。硅酸盐玻璃可以是包含约1重量％至约20重量％，例如约2重量％至约15重量％，或约3重量％至约13重量％，或约10重量％至约15重量％，或约11重量％至约13重量％，或约12重量％至约13重量％的Na2O的钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以是包含约1重量％至约20重量％，例如约2重量％至约15重量％，或约3重量％至约13重量％，或约1重量％至约5重量％，或约2重量％至约4重量％的Na2O的硼硅酸盐玻璃。
硅酸盐玻璃可包含不小于约1重量％，例如不小于约5重量％，或不小于约10重量％，或不小于约13重量％的B2O3。硅酸盐玻璃可包含不大于约25重量％，例如不大于约20重量％，或不大于约15重量％，或不大于约14重量％的B2O3。硅酸盐玻璃可包含约1重量％至约25重量％，例如约5重量％至约20重量％，或约10重量％至约15重量％，或约13重量％至约14重量％的B2O3。硅酸盐玻璃可以是包含约1重量％至约25重量％，例如约5重量％至约20重量％，或约10重量％至约15重量％，或约13重量％至约14重量％的B2O3的硼硅酸盐玻璃。
硅酸盐玻璃可以主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O和/或B2O3组成。硅酸盐玻璃可包含至少80重量％，例如至少90重量％，或至少95重量％，或至少98重量％，或至少99重量％的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O和/或B2O3。硅酸盐玻璃可以是主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O和Na2O组成的钠钙玻璃。硅酸盐玻璃可以是主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、K2O、Na2O和B2O3组成的硼硅酸盐玻璃。
硅酸盐玻璃可以包含除SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O和/或B2O3之外的一种或多种元素或化合物。硅酸盐玻璃可包含不小于约0.001重量％，例如不小于约0.01重量％，或不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(loss on ignition，LOI)的物质)。硅酸盐玻璃可包含不大于约1重量％，例如不大于约0.5重量％，或不大于约0.2重量％，或不大于约0.1重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)。硅酸盐玻璃可包含约0.001重量％至约1重量％，例如约0.01重量％至约0.5重量％，或约0.05重量％至约0.2重量％，或约0.1重量％至约0.2重量％的水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)。
材料的烧失量(LOI)可通过将材料的干燥(即不含水分)和粉碎的样品加热至1050℃达1小时并测量加热时的重量损失来测定。
所述硅酸盐玻璃可以是钠钙玻璃，其包含：约60重量％至约80重量％的SiO2；约0.1重量％至约1重量％的Al2O3；约0.01重量％至约0.1重量％的Fe2O3；约5重量％至约20重量％的CaO；约1重量％至约5重量％的MgO；约0.01重量％至约0.1重量％的K2O；约5重量％至约20重量％的Na2O；以及任选地约0.01重量％至约0.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)。
所述硅酸盐玻璃可以是硼硅酸盐玻璃，其包含：约70重量％至约90重量％的SiO2；约1重量％至约10重量％的Al2O3；约0.01重量％至约0.15重量％的Fe2O3；约0.05重量％至约0.25重量％的CaO；约0.1重量％至约1重量％的K2O；约1重量％至约5重量％的Na2O；约5重量％至约20重量％的B2O3；以及任选地约0.01重量％至约0.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)。
混合物中的硅酸盐材料可以是硅酸盐矿物。
为了本说明书的目的，术语“矿物”不限于结晶材料，还包括天然存在的玻璃(例如火山玻璃，如黑曜岩或珍珠岩)，矿物的非晶态相(例如偏高岭土)，沉积岩(例如硅质岩)和化石生物物质(例如硅藻土)。
混合物中的硅酸盐矿物可以是天然存在的硅酸盐矿物。混合物中的硅酸盐矿物可以是已经进行过物理和/或化学处理例如煅烧或热处理的天然存在的硅酸盐矿物，或者，混合物中的硅酸盐矿物可以是合成硅酸盐矿物。
硅酸盐矿物可以是硅铝酸盐矿物。
硅酸盐材料可以是火山玻璃。
火山玻璃可包含不小于约50重量％，例如不小于约60重量％，或不小于约65重量％，或不小于约70重量％，或不小于约75重量％的SiO2。火山玻璃可包含不超过约95重量％，例如不超过约90重量％，或不超过约85重量％，或不超过约80重量％，或不超过约75重量％，或不超过约70重量％的SiO2。火山玻璃可包含约50重量％至约95重量％，例如约60重量％至约90重量％，或约60重量％至约80重量％，或约60重量％至约70重量％，或约70重量％至约80重量％的SiO2。
火山玻璃可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％的Al2O3。火山玻璃可包含不超过约25重量％，例如不超过约20重量％，或不超过约15重量％，或不超过约12重量％的Al2O3。火山玻璃可包含约5重量％至约25重量％，例如约8重量％至约20重量％，例如约8重量％至约12重量％，或约12重量％至约15重量％的Al2O3。
火山玻璃可包含不小于约0.5重量％，例如不小于约1重量％或不小于约2重量％的Fe2O3。火山玻璃可包含不大于约5重量％，例如不大于约3重量％，或不大于约2重量％的Fe2O3。火山玻璃可包含约0.5重量％至约5重量％，例如约1重量％至约3重量％，或约2重量％至约3重量％，或约1重量％至约2重量％的Fe2O3。
火山玻璃可包含不小于约0.5重量％，例如不小于约0.8重量％的CaO。火山玻璃可包含不大于约5重量％，例如不大于约3重量％，或不大于约2重量％的CaO。
火山玻璃可包含约0.5重量％至约5重量％，例如约0.8重量％至约3重量％，或约0.8重量％至约2重量％的CaO。
火山玻璃可包含不小于约0.05重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.5重量％，或不小于约1重量％，或不小于约1.2重量％的MgO。火山玻璃可包含不超过约10重量％，例如不超过约5重量％，或不超过约2重量％，或不超过约1重量％，或不超过约0.5重量％，或不超过约0.3重量％的MgO。火山玻璃可以包含约0.05重量％至约10重量％，例如约0.1重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约2重量％，或约0.2重量％至约1重量％，或约0.2重量％至约0.5重量％，或约0.2重量％至约0.3重量％，或约1重量％至约5重量％，或约1重量％至约2重量％的MgO。
火山玻璃可包含不小于约1重量％，例如不小于约2重量％，或不小于约3重量％，或不小于约4重量％的K2O。火山玻璃可包含不大于约10重量％，例如不大于约8重量％，或不大于约6重量％，或不大于约5重量％的K2O。火山玻璃可包含约1重量％至约10重量％，例如约2重量％至约8重量％，或约3重量％至约6重量％，或约4重量％至约5重量％的K2O。
火山玻璃可包含不小于约1重量％，例如不小于约2重量％，或不小于约3重量％的Na2O。火山玻璃可包含不大于约10重量％，例如不大于约8重量％，或不大于约6重量％，或不大于约4重量％的Na2O。火山玻璃可包含约1重量％至约10重量％，例如约2重量％至约8重量％，或约3重量％至约6重量％，或约3重量％至约4重量％的Na2O。
火山玻璃可以基本上不包含B2O3。例如，火山玻璃可以包含小于1重量％，例如小于0.1重量％或小于0.01重量％的B2O3。
火山玻璃可包含不小于约1重量％，例如不小于约2重量％，或不小于约2.5重量％，或不小于约3重量％，或不小于约4重量％，或不小于约5重量％的化学结合水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)。火山玻璃可包含不大于约10重量％，例如不大于约8重量％，或不大于约6重量％，或不大于约4重量％，或不大于约3重量％的化学结合水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)。火山玻璃可包含约1重量％至约10重量％，例如约2重量％至约8重量％，或约2重量％至约6重量％，或约2重量％至约3重量％，或约5重量％至约6重量％的化学结合水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)。
火山玻璃可包含：约70重量％至约80重量％的SiO2；约5重量％至约15重量％的Al2O3；约0.5重量％至约1.5重量％的Fe2O3；约0.5重量％至约2重量％的CaO；约0.05重量％至约1重量％的MgO；约1重量％至约10重量％的K2O；约1重量％至约8重量％的Na2O；约1重量％至约5重量％的化学键合的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；和任选地小于约1重量％的B2O3。
火山玻璃可包含：约65重量％至约75重量％的SiO2；约8重量％至约17重量％的Al2O3；约1重量％至约5重量％的Fe2O3；约0.5重量％至约2重量％的CaO；约0.5重量％至约5重量％的MgO；约1重量％至约10重量％的K2O；约1重量％至约8重量％的Na2O；约3重量％至约8重量％的化学键合的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；和任选地小于约1重量％的B2O3。
火山玻璃可具有不小于约1μm，例如不小于约3μm，或不小于约5μm，或不小于约6μm，或不小于约10μm，或不小于约20μm，或不小于约25μm，或不小于约30μm的d50。火山玻璃可具有不大于约250μm，例如不大于约200μm，或不大于约150μm，或不大于约100μm，或不大于约80μm，或不大于约60μm，或不大于约50μm，或不大于约40μm，或不大于约35μm，或不大于约30μm，或不大于约15μm，或不大于约10μm，或不大于约8μm，或不大于约7μm的d50。火山玻璃可具有约1μm至约250μm，例如约1μm至约200μm，或约1μm至约150μm，或约1μm至约100μm，或约1μm至约80μm，或约1μm至约60μm，或约1μm至约50μm，约3μm至约40μm，或约5μm至约35μm，或约5μm至约10μm，或约5μm至约8μm，或约6μm至约7μm，或约20μm至约40μm，或约25μm至约35μm的d50。
硅酸盐材料(例如硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可以是珍珠岩材料。珍珠岩材料可以是珍珠岩。珍珠岩材料可以是天然存在的珍珠岩，例如天然存在的珍珠岩矿石。天然存在的珍珠岩是主要由二氧化硅形成的非晶态火山玻璃，通常与氧化铝、氧化钠、氧化钾、氧化铁、氧化镁和/或氧化钙组合。珍珠岩可以通过黑曜岩的水合而自然形成。珍珠岩材料可含有少量结晶相，如黑云母、石英、方石英、长石或羟基方钠石。
珍珠岩材料可以是未膨胀的珍珠岩，例如未膨胀的天然珍珠岩矿石。未膨胀珍珠岩，例如未膨胀的天然珍珠岩矿石，可以具有大于约2重量％的水含量。未膨胀珍珠岩，例如未膨胀天然珍珠岩矿石，可以是衍生自天然珍珠岩矿石尾矿的未膨胀珍珠岩，例如未膨胀天然珍珠岩矿石。也就是说，未膨胀珍珠岩可以是在从未膨胀天然珍珠岩矿石中除去更有价值的部分后留下的珍珠岩材料(即副产物)。天然珍珠岩矿石尾矿可以源自珍珠岩矿石加工的不同阶段。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不小于约50重量％，例如不小于约60重量％，或不小于约65重量％，或不小于约70重量％，或不小于约75重量％的SiO2。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不超过约95重量％，例如不超过约90重量％，或不超过约85重量％，或不超过约80重量％，或不超过约75重量％，或不超过约70重量％的SiO2。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含约50重量％至约95重量％，例如约60重量％至约90重量％，或约60重量％至约80重量％，或约60重量％至约70重量％，或约70重量％至约80重量％的SiO2。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％的Al2O3。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不超过约25重量％，例如不超过约20重量％，或不超过约15重量％，或不超过约12重量％的Al2O3。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含约5重量％至约25重量％，例如约8重量％至约20重量％，例如约8重量％至约12重量％，或约12重量％至约15重量％的Al2O3。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不小于约0.5重量％，例如不小于约1重量％，或不小于约2重量％的Fe2O3。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不大于约5重量％，例如不大于约3重量％，或不大于约2重量％的Fe2O3。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含约0.5重量％至约5重量％，例如约1重量％至约3重量％，或约2重量％至约3重量％，或约1重量％至约2重量％的Fe2O3。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不小于约0.5重量％，例如不小于约0.8重量％的CaO。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不大于约5重量％，例如不大于约3重量％，或不大于约2重量％的CaO。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含约0.5重量％至约5重量％，例如约0.8重量％至约3重量％，或约0.8重量％至约2重量％的CaO。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不小于约0.05重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.5重量％，或不小于约1重量％，或不小于约1.2重量％的MgO。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不超过约10重量％，例如不超过约5重量％，或不超过约2重量％，或不超过约1重量％，或不超过约0.5重量％，或不超过约0.3重量％的MgO。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可以包含约0.05重量％至约10重量％，例如约0.1重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约2重量％，或约0.2重量％至约1重量％，或约0.2重量％至约0.5重量％，或约0.2重量％至约0.3重量％，或约1重量％至约5重量％，或约1重量％至约2重量％的MgO。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不小于约1重量％，例如不小于约2重量％，或不小于约3重量％，或不小于约4重量％的K2O。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不大于约10重量％，例如不大于约8重量％，或不大于约6重量％，或不大于约5重量％的K2O。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含约1重量％至约10重量％，例如约2重量％至约8重量％，或约3重量％至约6重量％，或约4重量％至约5重量％的K2O。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不小于约1重量％，例如不小于约2重量％，或不小于约3重量％的Na2O。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不大于约10重量％，例如不大于约8重量％，或不大于约6重量％，或不大于约4重量％的Na2O。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含约1重量％至约10重量％，例如约2重量％至约8重量％，或约3重量％至约6重量％，或约3重量％至约4重量％的Na2O。
珍珠岩材料(例如，未膨胀的天然珍珠岩矿石)可以基本上不包含B2O3。例如，珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含小于1重量％，例如小于0.1重量％或小于0.01重量％的B2O3。
珍珠岩材料(例如，未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不小于约1重量％，例如不小于约2重量％，或不小于约2.5重量％，或不小于约3重量％，或不小于约4重量％，或不小于约5重量％的化学结合水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含不大于约10重量％，例如不大于约8重量％，或不大于约6重量％，或不大于约4重量％，或不大于约3重量％的化学结合水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含约1重量％至约10重量％，例如约2重量％至约8重量％，或约2重量％至约6重量％，或约2重量％至约3重量％，或约5重量％至约6重量％的化学结合的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含：约70重量％至约80重量％的SiO2；约5重量％至约15重量％的Al2O3；约0.5重量％至约1.5重量％的Fe2O3；约0.5重量％至约2重量％的CaO；约0.05重量％至约1重量％的MgO；约1重量％至约10重量％的K2O；约1重量％至约8重量％的Na2O；约1重量％至约5重量％的化学键合的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；和任选地小于约1重量％的B2O3。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可包含：约65重量％至约75重量％的SiO2；约8重量％至约17重量％的Al2O3；约1重量％至约5重量％的Fe2O3；约0.5重量％至约2重量％的CaO；约0.5重量％至约5重量％的MgO；约1重量％至约10重量％的K2O；约1重量％至约8重量％的Na2O；约3重量％至约8重量％的化学键合的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；和任选地小于约1重量％的B2O3。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石，例如珍珠岩尾矿)可包含：约67重量％至约76重量％的SiO2；约10重量％至约14重量％的Al2O3；约1重量％至约2.5重量％的Fe2O3；约1重量％至约1.5重量％的CaO；约0.25重量％至约1.5重量％的MgO；约3重量％至约5重量％的K2O；约3.5重量％至约4重量％的Na2O；从约51重量％至约5重量％的化学结合的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；和任选地小于约1重量％的B2O3。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可具有不小于约1μm，例如不小于约3μm，或不小于约5μm，或不小于约6μm，或不小于约10μm，或不小于约20μm，或不小于约25μm，或不小于约30μm的d50。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可具有不大于约250μm，例如不大于约200μm，或不大于约150μm，或不大于约100μm，或不大于约80μm，或不大于约60μm，或不大于约50μm，或不大于约40μm，或不大于约35μm，或不大于约32μm，或不大于约30μm，或不大于约15μm，或不大于约10μm，或不大于约8μm，或不大于约7μm的d50。珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石)可具有约1μm至约250μm，例如约1μm至约200μm，或约1μm至约150μm，或约1μm至约100μm，或约1μm至约80μm，或约1μm至约60μm，或约1μm至约50μm，约3μm至约40μm，或约5μm至约32μm，或约5μm至约35μm，或约5μm至约10μm，或约5μm至约8μm，或约6μm至约7μm，或约20μm至约40μm，或约25μm至约35μm的d50。
珍珠岩材料(例如未膨胀的天然珍珠岩矿石，例如珍珠岩尾矿)可具有约5μm至约32μm的d50并包含：约67重量％至约76重量％的SiO2；约10重量％至约14重量％的Al2O3；约1重量％至约2.5重量％的Fe2O3；约1重量％至约1.5重量％的CaO；约0.25重量％至约1.5重量％的MgO；约3重量％至约5重量％的K2O；约3.5重量％至约4重量％的Na2O；从约51重量％至约5重量％的化学结合的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；和任选地小于约1重量％的B2O3。
硅酸盐材料(例如硅酸盐矿物)可以是页硅酸盐矿物。页硅酸盐矿物可以是粘土矿物，即水合铝页硅酸盐矿物。硅酸盐材料(例如硅酸盐矿物)可选自：埃洛石、高岭土、伊利石、蒙脱石、绿脱石、贝得石、蛭石、滑石、海泡石、坡缕石、叶蜡石。硅酸盐材料(例如硅酸盐矿物)可以是高岭土，例如煅烧高岭土(即偏高岭土)。硅酸盐材料(例如硅酸盐矿物)可以是膨润土或任何其它含蒙皂石(smectite)的粘土矿物。硅酸盐材料(例如硅酸盐矿物)可以是膨润土尾矿，如Na-膨润土尾矿或Ca-膨润土尾矿。
硅酸盐材料(例如硅酸盐矿物)可以是硅藻土或含有硅藻土的矿物，例如含有硅藻土和粘土矿物(以任何相对比例)的矿物。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约30重量％，例如不小于约40重量％，或不小于约50重量％，或不小于约60重量％的SiO2。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含至多约100重量％，例如不大于约99重量％，或不大于约95重量％，或不大于约90重量％，或不大于约85重量％，或不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的SiO2。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约30重量％至约100重量％，例如约40重量％至约99重量％，或约50重量％至约95重量％，或约60重量％至约90重量％，或约60重量％至约85重量％的SiO2。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约0.1重量％，例如不小于约0.5重量％，或不小于约1重量％，或不小于约2重量％的Na2O。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不大于约40重量％，例如不大于约30重量％，或不大于约20重量％，或不大于约15重量％的Na2O。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约0.1重量％至约40重量％，例如约0.5重量％至约30重量％，或约1重量％至约30重量％，或约2重量％至约15重量％的Na2O。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含基本上0重量％的K2O。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约0.01重量％的K2O。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约10重量％，或不大于约6重量％的K2O。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约0重量％至约20重量％，例如约0重量％至约15重量％，或约0.01重量％至约10重量％，或约0.01重量％至约6重量％的K2O。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可以包含基本上0重量％的CaO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约0.05重量％的CaO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％的CaO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约0重量％至约20重量％，例如约0.05重量％至约15重量％的CaO。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含基本上0重量％的Al2O3。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约0.1重量％的Al2O3。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％的Al2O3。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约0重量％至约20重量％，例如约0.1重量％至约15重量％的Al2O3。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含基本上0重量％的B2O3。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％的B2O3。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约10重量％的B2O3。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约0重量％至约20重量％，例如约0重量％至约15重量％，或约0.01重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约10重量％的B2O3。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含基本上0重量％的PbO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％的PbO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约10重量％的PbO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约0重量％至约20重量％，例如约0重量％至约15重量％，或约0.01重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约10重量％的PbO。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含基本上0重量％的MgO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％的MgO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不大于约10重量％，例如不大于约5重量％，或不大于约2重量％的MgO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约0重量％至约10重量％，例如约0重量％至约5重量％，或约0.01重量％至约2重量％，或约0.1重量％至约2重量％的MgO。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可以包含基本上0重量％的BaO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％的BaO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含不大于约10重量％，例如不大于约5重量％，或不大于约2重量％的BaO。硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含约0重量％至约10重量％，例如约0重量％至约5重量％，或约0.01重量％至约2重量％，或约0.1重量％至约2重量％的BaO。
硅酸盐材料(例如硅酸盐、硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)可包含：约50重量％至约95重量％，例如约60重量％至约85重量％的SiO2；约1重量％至约30重量％，例如约2重量％至约15重量％的Na2O；约0重量％至约15重量％，例如约0.01重量％至约6重量％的K2O；约0重量％至约20重量％，例如约0.05重量％至约15重量％的CaO；约0重量％至约20重量％，例如约0.1重量％至约15重量％的Al2O3；不大于约20重量％，例如小于约15重量％的B2O3；不大于约20重量％，例如小于约15重量％的PbO；不大于约10重量％，例如小于约5重量％的MgO；和不大于约10重量％，例如小于约5重量％的BaO。
硅酸盐材料可以是结晶的，或者，硅酸盐材料可以是非晶态的。硅酸盐材料可包含不小于25重量％，例如不小于约50重量％，或不小于约75重量％，或不小于约90重量％的非晶态材料。例如，硅酸盐材料可包含约25重量％至约100重量％，例如约50重量％至约100重量％，或约75重量％至约100重量％，或约90重量％至约100重量％的非晶态材料。
碱性化合物
碱性化合物是碱金属或碱土金属的化合物。因此，碱性化合物可以是碱金属化合物或碱土金属化合物。
碱性化合物可以是碱性盐。碱性盐是碱金属或碱土金属的碱式盐。因此，碱性盐可以是碱金属盐或碱土金属盐。碱性盐可以是碱金属或碱土金属的氢氧化物、碳酸盐或硅酸盐，即碱性盐可以是碱性氢氧化物、碱性碳酸盐或碱性硅酸盐。碱性盐可以是碱性氢氧化物、碱性碳酸盐或碱性硅酸盐。碱性盐可以选自：氢氧化钠(NaOH)、氢氧化锂(LiOH)、氢氧化钾(KOH)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸钾(Na2CO3)、硅酸钠(Na2SiO3、Na4SiO4或Na6Si2O7)、硅酸锂(Li2SiO3、Lia4SiO4或Lia6Si2O7)、硅酸钾(K2SiO3、K4SiO4或K6Si2O7)。
在某些实施方式中，碱性盐是钠盐，例如氢氧化钠。
在某些实施方式中，碱性盐是锂盐，例如氢氧化锂。
在某些实施方式中，碱性盐是钠盐和锂盐的混合物，例如氢氧化钠和氢氧化锂的混合物。混合物中的重量％钠盐与重量％锂盐的比率可以不小于约1，例如，不小于约1.5。混合物中钠盐的重量％与锂盐的重量％的比率可以不大于约20，例如不大于约15，或不大于约10。混合物中钠盐的重量％与锂盐的重量％的比率可为约1至约20，例如约1.5至约15，或约1.5至约10。例如，混合物中的重量％氢氧化钠与重量％氢氧化锂的比率可以不小于约1，例如不小于约1.5。混合物中氢氧化钠的重量％与氢氧化锂的重量％的比率可以不大于约20，例如不大于约15，或不大于约10。混合物中氢氧化钠的重量％与氢氧化锂的重量％的比率可为约1至约20，例如约1.5至约15，或约1.5至约10。因此，碱性盐可以描述为混合碱性盐，例如钠/锂盐或钠/钾盐如硅酸钠/硅酸锂或硅酸钠/硅酸钾。
水
混合物中的水可以含有一种或多种杂质，例如溶解的矿物质。混合物中的水可包含不小于约95重量％，例如不小于约96重量％，或不小于约97重量％，或不小于约98重量％，或不小于约99重量％，或不小于约99.5重量％的H2O。混合物中的水可以包含基本上100重量％的H2O。混合物中的水可包含不大于约99.999重量％，例如不大于约99.99重量％，或不大于约99.9重量％，或不大于约99.5重量％，或不大于约99重量％的H2O。混合物中的水可包含约95重量％至约100重量％，例如约96重量％至约99.999重量％，或约98重量％至约99.99重量％，或约99重量％至约99.9重量％，或约95重量％至约99.5重量％，或约95重量％至约99重量％的H2O。
反应性二氧化硅
除了硅酸盐材料之外，混合物可以包含反应性二氧化硅。当存在时，反应性二氧化硅具有与硅酸盐材料不同的化学组成和/或物理结构(例如结晶、微晶、纳米结晶或非晶态相、微结构、颗粒形态或形状)。
反应性二氧化硅可以是二氧化硅的高表面积(即颗粒)形式。例如，反应性二氧化硅可具有不小于约50m2/g，或不小于约100m2/g，或不小于约200m2/g，或不小于约300m2/g的比表面积(例如BET比表面积)的二氧化硅颗粒(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。反应性二氧化硅可具有不大于约1000m2/g，例如不大于约800m2/g或不大于约600m2/g的比表面积(例如BET比表面积)的二氧化硅颗粒(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。反应性二氧化硅可具有(例如包含二氧化硅颗粒)约50m2/g至约1000m2/g，例如约100m2/g至约1000m2/g，或约200m2/g至约1000m2/g，或约300m2/g至约1000m2/g，或约50m2/g至约800m2/g，或约200m2/g至约800m2/g，或约100m2/g至约800m2/g，或约300m2/g至约800m2/g，或约50m2/g至约600m2/g，或约600m2/g至约600m2/g，或约100m2/g至约600m2/g，或约300m2/g至约600m2/g的比表面积(例如BET比表面积)(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。
反应性二氧化硅可以是二氧化硅的中表面积(mid-surface-area)(即颗粒)形式。例如，反应性二氧化硅可具有不小于约5m2/g，或不小于约8m2/g，或不小于约10m2/g，或不小于约12m2/g，或不小于约15m2/g的比表面积(例如，BET比表面积)的二氧化硅颗粒(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。反应性二氧化硅可具有不大于约100m2/g，例如不大于约75m2/g，或不大于约50m2/g，或不大于约30m2/g的比表面积(例如BET比表面积)的二氧化硅颗粒(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。反应性二氧化硅可具有)约5m2/g至约100m2/g，例如约8m2/g至约100m2/g，或约10m2/g至约100m2/g，或约12m2/g至约100m2/g，或约15m2/g至约100m2/g，或约5m2/g至约75m2/g，或约8m2/g至约75m2/g，或约10m2/g至约75m2/g，或约12m2/g至约75m2/g，或约15m2/g至约75m2/g，或约5m2/g至约50m2/g，或约8m2/g至约50m2/g，或约10m2/g至约50m2/g，或约12m2/g至约50m2/g，或约15m2/g至约50m2/g，或约5m2/g至约30m2/g，或约8m2/g至约30m2/g，或约10m2/g至约30m2/g，或约12m2/g至约30m2/g，或约15m2/g至约30m2/g的比表面积(例如BET比表面积)(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。
反应性二氧化硅可以是低表面积(low-surface area)(即颗粒)形式的二氧化硅。例如，反应性二氧化硅可具有不小于约1m2/g或不小于约2m2/g的比表面积(例如BET比表面积)(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。反应性二氧化硅可具有不大于约10m2/g，例如不大于约5m2/g或不大于约3m2/g的比表面积(例如BET比表面积)(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。反应性二氧化硅可具有约1m2/g至约10m2/g，例如约1m2/g至约5m2/g，或约1m2/g至约3m2/g，或约2m2/g至约10m2/g，或约2m2/g至约5m2/g，或约2m2/g至约3m2/g的比表面积(例如BET比表面积)(例如包含具有上述比表面积的二氧化硅颗粒)。
反应性二氧化硅可以主要(例如完全)是非晶态的。反应性二氧化硅可以是(例如按体积计)至少约50％，例如至少约60％，或至少约70％，或至少约80％，或至少约90％，或至少约95％非晶态的。
反应性二氧化硅可以包含(例如是)硅灰。硅灰，也称为微二氧化硅，是二氧化硅的非晶态多晶型物。硅灰可以粉末的形式提供，例如球形颗粒的粉末。硅灰颗粒可具有不小于约10nm，例如不小于约50nm，或不小于约100nm，或不小于约200nm，或不小于约500nm的d50。硅灰颗粒可具有不大于约5μm，或不大于约1μm，或不大于约900nm，或不大于约800nm，或不大于约600nm，或不大于约500nm，或不大于约400nm，或不大于约300nm，或不大于约200nm的d50。硅灰颗粒可具有约10nm至约5μm，例如约50nm至约1μm，或约100nm至约500nm，或约100nm至约200nm的d50。
另外地或可选地，反应性二氧化硅可以包含(例如是)气相法二氧化硅。气相法二氧化硅，也称为热解二氧化硅，包含非晶态二氧化硅一次颗粒的支化、链状聚集体。二氧化硅一次粒子可具有不小于约1nm，或不小于约5nm，或不小于约10nm的d50。二氧化硅一次粒子可具有不大于约1μm，或不大于约500nm，或不大于约100nm，或不大于约50nm的d50。二氧化硅一次粒子的d50可具有约1nm至约1μm，例如约5nm至约500nm，或约10nm至约100nm，或约10nm至约50nm的d50。
另外地或可选地，反应性二氧化硅可以包含(例如是)硅胶、天然火山玻璃、珍珠岩材料或燃烧的有机物质，例如稻壳灰。
玻璃网络形成元素
混合物可以包含除硅之外的玻璃网络形成元素。混合物中除硅之外的玻璃网络形成元素可以由硅酸盐材料提供。
玻璃网络形成元素是其氧化物可自发形成共价键合的玻璃网络结构(例如，符合玻璃网络形成的Zachariasen规则)的那些元素。玻璃网络形成元素包括硅、硼、锗和磷。
因此，混合物中存在的除硅之外的玻璃网络形成元素可以是硼。例如，硅酸盐材料可以是作为含硼玻璃如硼硅酸盐玻璃的硅酸盐玻璃。另外地或可选地，混合物可以包含一种或多种其它硼源，例如硼酸或一种或多种硼酸盐(例如硼砂，即硼酸钠)。
或者，混合物中存在的除硅之外的玻璃网络形成元素可以是锗。例如，硅酸盐材料可以是作为含锗玻璃如硅锗玻璃(silica-germania glass)的硅酸盐玻璃。
或者，混合物中存在的除硅之外的玻璃网络形成元素可以是磷。例如，硅酸盐材料可以是作为含磷玻璃的硅酸盐玻璃。另外地或可选地，混合物可以包含一种或多种其它磷源，例如磷酸或一种或多种磷酸盐。
玻璃网络中间体元素
混合物可以包括一个或多个玻璃网络中间体元素。混合物中的一个或多个玻璃网络中间体元素可以由硅酸盐材料提供。
玻璃网络中间体元素是其氧化物不会自发形成玻璃网络结构，但当与其它形成玻璃网络的元素结合时，其作用可以类似于玻璃网络形成物的那些元素。玻璃网络中间体包括钛、铝、锆、铍、镁和锌。硅酸盐材料可以是包含一种或多种玻璃网络中间体元素如钛、铝、锆、铍、镁或锌的硅酸盐玻璃。例如，硅酸盐玻璃可以是含铝玻璃，例如铝硅酸盐玻璃。
玻璃网络改性元素
混合物可以包含一种或多种玻璃网络改性元素。存在于混合物中的一种或多种玻璃网络改性元素可由硅酸盐材料和/或碱性化合物提供。
玻璃网络改性元素是其氧化物单独或与玻璃网络形成元素组合不形成玻璃网络结构的那些元素。当存在于玻璃中时，玻璃网络修饰元素破坏或修饰玻璃网络结构。玻璃网络改性元素通常以离子形式存在于玻璃中；玻璃网络改性离子的电荷由共价键合到附近玻璃网络形成元素的附近非桥接氧原子补偿。
玻璃网络改性元素包括钙、铅、锂、钠和钾。硅酸盐材料可以是含有一种或多种玻璃网络改性元素如钙、铅、锂、钠或钾的硅酸盐玻璃。
混合物
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的硅酸盐材料。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的硅酸盐材料。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的硅酸盐材料。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的非晶态硅酸盐材料。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的非晶态硅酸盐材料。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的非晶态硅酸盐材料。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的铝硅酸盐材料。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的铝硅酸盐材料。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的铝硅酸盐材料。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的硅酸盐。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的硅酸盐。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的硅酸盐。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的硅铝酸盐。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的硅铝酸盐。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的硅铝酸盐。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的硅酸盐玻璃。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的硅酸盐玻璃。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的硅酸盐玻璃。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的铝硅酸盐玻璃。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的铝硅酸盐玻璃。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的铝硅酸盐玻璃。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的硼硅酸盐玻璃。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的硼硅酸盐玻璃。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的硼硅酸盐玻璃。
例如，混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约13重量％，或不小于约14重量％的硼硅酸盐玻璃。混合物可包含不大于约50重量％，例如不大于约30重量％，或不大于约25重量％，或不大于约20重量％，或不大于约17重量％，或不大于约16重量％，或不大于约15重量％，或不大于约14重量％的硼硅酸盐玻璃。混合物可包含约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约30重量％，或约5重量％至约25重量％，或约10重量％至约20重量％，或约12重量％至约16重量％，或约12重量％至约14重量％，或约13重量％至约14重量％，或约14重量％至约16重量％，或约14重量％至约15重量％的硼硅酸盐玻璃。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的硅酸盐矿物。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的硅酸盐矿物。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的硅酸盐矿物。
所述混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的铝硅酸盐矿物。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的铝硅酸盐矿物。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的铝硅酸盐矿物。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的火山玻璃。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的火山玻璃。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的火山玻璃。
例如，混合物可包含不小于约20重量％，例如不小于约25重量％，或不小于约28重量％，或不小于约30重量％，或不小于约34重量％的火山玻璃。混合物可包含不超过约50重量％，例如不超过约45重量％，或不超过约40重量％，或不超过约35重量％，或不超过约30重量％的火山玻璃。混合物可包含约20重量％至约50重量％，例如约25重量％至约45重量％，或约25重量％至约35重量％，或约25重量％至约30重量％，或约28重量％至约30重量％，或约30重量％至约40重量％，或约34重量％至约35重量％的火山玻璃。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约10重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约40重量％，或不小于约50重量％的珍珠岩材料。混合物可包含不大于约90重量％，例如不大于约80重量％，或不大于约70重量％，或不大于约60重量％的珍珠岩材料。混合物可包含约5重量％至约90重量％，例如约10重量％至约90重量％，或约20重量％至约90重量％，或约30重量％至约90重量％，或约40重量％至约90重量％，或约50重量％至约90重量％，或约5重量％至约80重量％，或约10重量％至约80重量％，或约20重量％至约80重量％，或约30重量％至约80重量％，或约40重量％至约80重量％，或约50重量％至约80重量％，或约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约70重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％，或约5重量％至约60重量％，或约10重量％至约60重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约60重量％，或约40重量％至约60重量％，或约50重量％至约60重量％的珍珠岩材料。
例如，混合物可包含不小于约20重量％，例如不小于约25重量％，或不小于约28重量％，或不小于约30重量％，或不小于约34重量％的珍珠岩材料。混合物可包含不超过约50重量％，例如不超过约45重量％，或不超过约40重量％，或不超过约35重量％，或不超过约30重量％的珍珠岩材料。混合物可包含约20重量％至约50重量％，例如约25重量％至约45重量％，或约25重量％至约35重量％，或约25重量％至约30重量％，或约28重量％至约30重量％，或约30重量％至约40重量％，或约34重量％至约35重量％的珍珠岩材料。
混合物可包含不小于约20重量％，例如不小于约25重量％，或不小于约28重量％，或不小于约30重量％，或不小于约34重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石。混合物可包含不超过约50重量％，例如不超过约45重量％，或不超过约40重量％，或不超过约35重量％，或不超过约30重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石。混合物可包含约20重量％至约50重量％，例如约25重量％至约45重量％，或约25重量％至约35重量％，或约25重量％至约30重量％，或约28重量％至约30重量％，或约30重量％至约40重量％，或约34重量％至约35重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约17重量％的碱性化合物。混合物可包含不超过约30重量％，例如不超过约25重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约17重量％，或不超过约15重量％或不超过约14重量％的碱性化合物。混合物可包含约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约10重量％至约15重量％，或约12重量％至约15重量％，或约12重量％至约14重量％，或约10重量％至约14重量％，或约14重量％至约18重量％，或约15重量％至约17重量％，或约16重量％至约20重量％的碱性化合物。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约17重量％的碱性氢氧化物。混合物可包含不超过约30重量％，例如不超过约25重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约17重量％，或不超过约15重量％或不超过约14重量％的碱性氢氧化物。混合物可包含约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约10重量％至约15重量％，或约12重量％至约15重量％，或约12重量％至约14重量％，或约10重量％至约14重量％，或约14重量％至约18重量％，或约15重量％至约17重量％，或约16重量％至约20重量％的碱性氢氧化物。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约17重量％的碱性碳酸盐。混合物可包含不超过约30重量％，例如不超过约25重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约17重量％，或不超过约15重量％或不超过约14重量％的碱性碳酸盐。混合物可包含约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约10重量％至约15重量％，或约12重量％至约15重量％，或约12重量％至约14重量％，或约10重量％至约14重量％，或约14重量％至约18重量％，或约15重量％至约17重量％，或约16重量％至约20重量％的碱性碳酸盐。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约17重量％的碱性硅酸盐。混合物可包含不超过约30重量％，例如不超过约25重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约17重量％，或不超过约15重量％或不超过约14重量％的碱性硅酸盐。混合物可包含约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约10重量％至约15重量％，或约12重量％至约15重量％，或约12重量％至约14重量％，或约10重量％至约14重量％，或约14重量％至约18重量％，或约15重量％至约17重量％，或约16重量％至约20重量％的碱性硅酸盐。
例如，混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约17重量％的氢氧化钠、氢氧化锂和/或氢氧化钾。混合物可包含不超过约30重量％，例如不超过约25重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约17重量％，或不超过约15重量％或不超过约14重量％的氢氧化钠、氢氧化锂和/或氢氧化钾。混合物可包含约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约10重量％至约15重量％，或约12重量％至约15重量％，或约12重量％至约14重量％，或约10重量％至约14重量％，或约14重量％至约18重量％，或约15重量％至约17重量％，或约16重量％至约20重量％的氢氧化钠、氢氧化锂和/或氢氧化钾。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约17重量％的碳酸钠、碳酸锂和/或碳酸钾。混合物可包含不超过约30重量％，例如不超过约25重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约17重量％，或不超过约15重量％或不超过约14重量％的碳酸钠、碳酸锂和/或碳酸钾。混合物可包含约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约10重量％至约15重量％，或约12重量％至约15重量％，或约12重量％至约14重量％，或约10重量％至约14重量％，或约14重量％至约18重量％，或约15重量％至约17重量％，或约16重量％至约20重量％的碳酸钠、碳酸锂和/或碳酸钾。
混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约17重量％的硅酸钠、硅酸锂和/或硅酸钾。混合物可包含不超过约30重量％，例如不超过约25重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约17重量％，或不超过约15重量％或不超过约14重量％的硅酸钠、硅酸锂和/或硅酸钾。混合物可包含约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约10重量％至约15重量％，或约12重量％至约15重量％，或约12重量％至约14重量％，或约10重量％至约14重量％，或约14重量％至约18重量％，或约15重量％至约17重量％，或约16重量％至约20重量％的硅酸钠、硅酸锂和/或硅酸钾。
混合物可包含不小于约15重量％，例如不小于约20重量％，或不小于约22重量％，或少于约25重量％的水。混合物可包含不超过约45重量％，例如不超过约40重量％，或不超过约35重量％，或不超过约30重量％的水。混合物可包含约15重量％至约45重量％，例如约20重量％至约40重量％，或约20重量％至约30重量％，或约25重量％至约30重量％的水。
混合物可以包含两种不同的硅酸盐材料。
例如，混合物可以包含硅酸盐玻璃(例如铝硅酸盐玻璃)和硅酸盐矿物(例如铝硅酸盐矿物)。混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约20重量％的硅酸盐玻璃(例如铝硅酸盐玻璃)。混合物可包含不大于约50重量％，例如不大于约40重量％，或不大于约30重量％，或不大于约25重量％，或不大于约20重量％，或不大于约16重量％的硅酸盐玻璃(例如铝硅酸盐玻璃)。混合物可包含约5重量％至约50重量％，例如约8重量％至约40重量％，或约10重量％至约30重量％，或约10重量％至约20重量％，或约12重量％至约16重量％的硅酸盐玻璃(例如铝硅酸盐玻璃)。另外，混合物可包含不小于约10重量％，例如不小于约15重量％，或不小于约20重量％，或不小于约25重量％的硅酸盐矿物(例如铝硅酸盐矿物)。混合物可包含不大于约60重量％，例如不大于约50重量％，或不大于约45重量％，或不大于约40重量％，或不大于约35重量％的硅酸盐矿物(例如铝硅酸盐矿物)。混合物可包含约10重量％至约60重量％，例如约15重量％至约50重量％，或约20重量％至约45重量％，或约25重量％至约45重量％，或约25重量％至约30重量％的硅酸盐矿物(例如铝硅酸盐矿物)。
或者，混合物可包含第一硅酸盐玻璃(例如第一铝硅酸盐玻璃)和第二硅酸盐玻璃(例如第二铝硅酸盐玻璃)。混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约20重量％的第一硅酸盐玻璃(例如第一铝硅酸盐玻璃)。混合物可包含不大于约50重量％，例如不大于约40重量％，或不大于约30重量％，或不大于约25重量％，或不大于约20重量％，或不大于约16重量％的第一硅酸盐玻璃(例如第一铝硅酸盐玻璃)。混合物可包含约5重量％至约50重量％，例如约8重量％至约40重量％，或约10重量％至约30重量％，或约10重量％至约20重量％，或约12重量％至约16重量％的第一硅酸盐玻璃(例如第一铝硅酸盐玻璃)。另外，混合物可包含不小于约5重量％，例如不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约15重量％，或不小于约20重量％的第二硅酸盐玻璃(例如第二铝硅酸盐玻璃)。混合物可包含不大于约50重量％，例如不大于约40重量％，或不大于约30重量％，或不大于约25重量％，或不大于约20重量％，或不大于约16重量％的第二硅酸盐玻璃(例如第二铝硅酸盐玻璃)。混合物可包含约5重量％至约50重量％，例如约8重量％至约40重量％，或约10重量％至约30重量％，或约10重量％至约20重量％，或约12重量％至约16重量％的第二硅酸盐玻璃(例如第二铝硅酸盐玻璃)。
两种不同硅酸盐材料中的一种可以选自：珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；页硅酸盐矿物，例如膨润土、高岭土或煅烧高岭土；硅藻土。另外地或可选地，两种不同硅酸盐材料中的一种可以选自：熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硅锗玻璃。
例如，混合物可以包含：
第一硅酸盐材料，其选自：
火山玻璃，例如珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；
页硅酸盐矿物，例如膨润土、高岭土或煅烧高岭土；和硅藻土；或其组合；以及
第二硅酸盐材料，其选自：
熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃，硅铝酸盐玻璃、硅锗玻璃。
混合物可以包含第一硅酸盐材料和第二硅酸盐材料，第一硅酸盐材料是珍珠岩材料，第二硅酸盐材料选自：熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硅锗玻璃。
混合物可以包含珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀的天然珍珠岩矿石，以及除了珍珠岩材料之外的硅酸盐玻璃。例如，混合物可以包含珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石，和硼硅酸盐玻璃。
第一硅酸盐材料和第二硅酸盐材料都可以是硅酸盐玻璃。例如，混合物可以包含两种不同的硅酸盐玻璃，其选自：熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硅锗玻璃。混合物可以包含硼硅酸盐玻璃和钠钙玻璃。
混合物可以包含三种以上不同的硅酸盐材料。例如，混合物可以包含第一硅酸盐玻璃，不同于第一硅酸盐玻璃的第二硅酸盐玻璃和不同于第一和第二硅酸盐玻璃的硅酸盐矿物。例如，混合物可以包含：第一和第二硅酸盐玻璃，其选自：使用过的二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硅锗玻璃；和硅酸盐矿物，其选自：火山玻璃，例如珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；页硅酸盐矿物，例如膨润土、高岭土或煅烧高岭土；硅藻土；或其组合(例如硅藻泥岩(moler)(即包含粘土矿物和硅藻土两者的粘土硅藻土))。混合物可包含硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃和珍珠岩材料(例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石)。
应当理解，无论何时将混合物描述为包含硅酸盐材料(例如硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)和珍珠岩材料，硅酸盐材料(例如硅酸盐玻璃或硅酸盐矿物)都不是珍珠岩材料。类似地，当混合物被描述为包含硅酸盐玻璃和硅酸盐矿物两者时，硅酸盐玻璃和硅酸盐矿物不是相同的材料，即硅酸盐玻璃和硅酸盐矿物在化学组成和/或物理结构，例如晶相或非晶相和/或微结构方面不同。
混合物可以包含不小于约1重量％，例如不小于约5重量％，或不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约14重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约35重量％，或不小于约40重量％的反应性二氧化硅。混合物可包含不超过约60重量％，例如不超过约50重量％，或不超过约45重量％，或不超过约40重量％，或不超过约30重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约15重量％的反应性二氧化硅。混合物可包含约1重量％至约60重量％，例如约5重量％至约50重量％，或约5重量％至约45重量％，或约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约8重量％至约12重量％，或约10重量％至约18重量％，或约12重量％至约18重量％，或约14重量％至约15重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约50重量％，或约35重量％至约45重量％的反应性二氧化硅。
例如，混合物可包含不小于约1重量％，例如不小于约5重量％，或不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约14重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约35重量％，或不小于约40重量％的硅灰。混合物可包含不超过约60重量％，例如不超过约50重量％，或不超过约45重量％，或不超过约40重量％，或不超过约30重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约15重量％的硅灰。混合物可包含约1重量％至约60重量％，例如约5重量％至约50重量％，或约5重量％至约45重量％，或约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约8重量％至约12重量％，或约10重量％至约18重量％，或约12重量％至约18重量％，或约14重量％至约15重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约50重量％，或约35重量％至约45重量％的硅灰。
或者，混合物可包含不小于约1重量％，例如不小于约5重量％，或不小于约8重量％，或不小于约10重量％，或不小于约12重量％，或不小于约14重量％，或不小于约20重量％，或不小于约30重量％，或不小于约35重量％，或不小于约40重量％的气相法二氧化硅。混合物可包含不超过约60重量％，例如不超过约50重量％，或不超过约45重量％，或不超过约40重量％，或不超过约30重量％，或不超过约20重量％，或不超过约18重量％，或不超过约15重量％的气相法二氧化硅。混合物可包含约1重量％至约60重量％，例如约5重量％至约50重量％，或约5重量％至约45重量％，或约5重量％至约25重量％，或约5重量％至约20重量％，或约8重量％至约20重量％，或约8重量％至约18重量％，或约8重量％至约12重量％，或约10重量％至约18重量％，或约12重量％至约18重量％，或约14重量％至约15重量％，或约20重量％至约60重量％，或约30重量％至约50重量％，或约35重量％至约45重量％的气相法二氧化硅。
混合物可包含：约5重量％至约80重量％，例如约10重量％至约70重量％，或约10重量％至约20重量％，或约20重量％至约70重量％，或约30重量％至约70重量％，或约40重量％至约70重量％，或约50重量％至约70重量％的硅酸盐材料；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约20重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约30重量％的水。
例如，混合物可由以下组成：约40重量％至约80重量％，例如约50重量％至约70重量％的硅酸盐材料；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约20重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约50重量％，例如约20重量％至约40重量％的水。混合物可由以下组成：约40重量％至约80重量％，例如约50重量％至约70重量％的硅酸盐玻璃(例如硼硅酸盐玻璃)；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约20重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约50重量％，例如约20重量％至约40重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约80重量％，例如约10重量％至约70重量％，或约10重量％至约50重量％，或约10重量％至约30重量％的硅酸盐材料；约10重量％至约60重量％，例如约15重量％至约50重量％的除硅酸盐材料之外的反应性二氧化硅；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
例如，混合物可由以下组成：约5重量％至约80重量％，例如约10重量％至约70重量％，或约10重量％至约50重量％，或约10重量％至约30重量％的硅酸盐玻璃(例如硼硅酸盐玻璃和/或钠钙玻璃)；约10重量％至约60重量％，例如约15重量％至约50重量％的反应性二氧化硅；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的第一硅酸盐材料；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的第二硅酸盐材料；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的第一硅酸盐玻璃(例如硼硅酸盐玻璃)；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的第二硅酸盐玻璃(例如钠钙玻璃)；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可以包含：约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的硅酸盐玻璃(例如硼硅酸盐和/或钠钙玻璃)；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的除硅酸盐玻璃以外的硅酸盐矿物；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的珍珠岩材料(例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石)；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的除珍珠岩材料之外的硅酸盐玻璃(例如硼硅酸盐和/或钠钙玻璃)；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的第一硅酸盐材料；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的第二硅酸盐材料；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的除所述第一和第二硅酸盐材料之外的反应性二氧化硅；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的第一硅酸盐玻璃；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的第二硅酸盐玻璃；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的反应性二氧化硅；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的硅酸盐玻璃；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的硅酸盐矿物；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的反应性二氧化硅；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的珍珠岩材料(例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石)；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的除珍珠岩材料之外的硅酸盐玻璃(例如硼硅酸盐和/或钠钙玻璃)；约5重量％至约50重量％，例如约5重量％至约40重量％的除所述第一和第二硅酸盐材料之外的反应性二氧化硅；约5重量％至约30重量％，例如约5重量％至约25重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约35重量％的水。
所述混合物可包含：约5重量％至约25重量％，例如约10重量％至约20重量％的硅酸盐玻璃；约1重量％至约50重量％，例如约5重量％至约45重量％的反应性二氧化硅；约5重量％至约30重量％，例如约10重量％至约20重量％的碱性化合物；约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约30重量％的水；和任选约20重量％至约55重量％，例如约25重量％至约50重量％的珍珠岩材料。例如，混合物可包含：约5重量％至约25重量％，例如约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约20重量％，例如约10重量％至约45重量％的硅灰；约5重量％至约20重量％，例如约10重量％至约20重量％的氢氧化钠和/或氢氧化锂；约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约30重量％的水；和任选约20重量％至约55重量％，例如约25重量％至约50重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石。
所述混合物可包含：约5重量％至约25重量％，例如约10重量％至约20重量％的硅酸盐玻璃；约20重量％至约50重量％，例如约25重量％至约45重量％的珍珠岩材料；约5重量％至约20重量％，例如约10重量％至约15重量％的反应性二氧化硅；约5重量％至约20重量％，约10重量％至约17重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约30重量％的水。例如，混合物可包含：约5重量％至约25重量％，例如约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐玻璃；约20重量％至约50重量％，例如约25重量％至约45重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；约5重量％至约20重量％，例如约10重量％至约15重量％的硅灰；约5重量％至约20重量％，约10重量％至约17重量％的氢氧化钠和/或氢氧化锂；以及约20重量％至约40重量％，例如约20重量％至约30重量％的水。
混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约10重量％至约15重量％的硅酸盐玻璃；约35重量％至约45重量％的反应性二氧化硅；约15重量％至约20重量％的碱性化合物；以及约25重量％至约35重量％的水。例如，混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约10重量％至约15重量％的硼硅酸盐玻璃；约35重量％至约45重量％的硅灰；约15重量％至约20重量％的氢氧化钠和/或氢氧化锂；以及约25重量％至约35重量％的水。
混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约30重量％至约40重量％的珍珠岩材料；约10重量％至约20重量％的硅酸盐玻璃；约5重量％至约15重量％的反应性二氧化硅；约10重量％至约15重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约30重量％的水。例如，混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约30重量％至约40重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约15重量％的硅灰；约10重量％至约15重量％的氢氧化钠和/或氢氧化锂；以及约20重量％至约30重量％的水。
混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约25重量％至约35重量％的珍珠岩材料；约10重量％至约20重量％的硅酸盐玻璃；约10重量％至约20重量％的反应性二氧化硅；约10重量％至约20重量％的碱性化合物；以及约20重量％至约30重量％的水。例如，混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约25重量％至约35重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐玻璃；约10重量％至约20重量％的硅灰；约10重量％至约20重量％的氢氧化钠和/或氢氧化锂；以及约20重量％至约30重量％的水。
混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约20重量％至约50重量％的硅酸盐矿物；约10重量％至约20重量％的硅酸盐玻璃；约5重量％至约45重量％的反应性二氧化硅；约5重量％至约30重量％的碱性化合物；以及约15重量％至约40重量％的水。例如，混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约20重量％至约50重量％的珍珠岩材料；约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐和/或钠钙玻璃；约5重量％至约45重量％的硅灰；约5重量％至约30重量％的氢氧化钠和/或氢氧化锂；以及约15重量％至约40重量％的水。混合物可以包含(例如基本上由以下组成或由以下组成)：约20重量％至约50重量％的珍珠岩材料；约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐和/或钠钙玻璃；约5重量％至约45重量％的硅灰；约5重量％至约20重量％的氢氧化钠；约0重量％至约10重量％的氢氧化锂；以及约15重量％至约40重量％的水。
混合物可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约1重量％的除硅以外的玻璃网络形成元素。混合物可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约10重量％，或不大于约5重量％，或不大于约3重量％，或不大于约1重量％的除硅以外的玻璃网络形成元素。混合物可包含约0.01重量％至约10重量％，例如约0.01重量％至约5重量％，或约0.01重量％至约3重量％，或约0.01重量％至约1重量％的除硅之外的玻璃网络形成元素。
例如，混合物可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约1重量％的硼。混合物可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约10重量％，或不大于约5重量％，或不大于约3重量％，或不大于约1重量％的硼。混合物可包含约0.01重量％至约10重量％，例如约0.01重量％至约5重量％，或约0.01重量％至约3重量％，或约0.01重量％至约1重量％的硼。
混合物可包含一定量的硼，使得固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)和/或膨胀材料包含小于约5.0重量％，例如小于约3.5重量％的B2O3。
混合物可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约1重量％的玻璃网络中间体元素。混合物可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约10重量％，或不大于约5重量％，或不大于约3重量％，或不大于约1重量％的玻璃网络中间体元素。混合物可包含约0.01重量％至约10重量％，例如约0.01重量％至约5重量％，或约0.01重量％至约3重量％，或约0.01重量％至约1重量％的玻璃网络中间体元素。
所述混合物可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约1重量％的玻璃网络改性元素。所述混合物可包含不大于约20重量％，例如不大于约15重量％，或不大于约10重量％，或不大于约5重量％，或不大于约3重量％，或不大于约1重量％的玻璃网络改性元素。混合物可包含约0.01重量％至约10重量％，例如约0.01重量％至约5重量％，或约0.01重量％至约3重量％，或约0.01重量％至约1重量％的玻璃网络改性元素。
混合物中反应性二氧化硅的总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率，即：
Figure BDA0003100687540000411
不小于约1，或不小于约1.5，或不小于约2，或不小于约2.5，或不小于约3。混合物中反应性二氧化硅的总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率可不大于约4，或不大于约3.5，或不大于约3。混合物中反应性二氧化硅的总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约1至约4，或约1.5至约3.5，或约2至约3。混合物中反应性二氧化硅的总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约2。混合物中反应性二氧化硅的总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约3。
可以是混合物中硅灰的总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率，即：
Figure BDA0003100687540000412
不小于约1，或不小于约1.5，或不小于约2，或不小于约2.5，或不小于约3。混合物中硅灰的总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率可不大于约4，或不大于约3.5，或不大于约3。混合物中硅灰的总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约1至约4，或约1.5至约3.5，或约2至约3。混合物中硅灰的总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约2。混合物中硅灰的总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约3。
混合物中反应性二氧化硅和硅酸盐矿物的合计总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率，即：
Figure BDA0003100687540000421
不小于约2，例如，不小于约2.5，或不小于约3。混合物中反应性二氧化硅和硅酸盐矿物的合计总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率可不大于约4，或不大于约3.5，或不大于约3。混合物中反应性二氧化硅和硅酸盐矿物的合计总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约2至约4，或约2.5至约3.5。混合物中反应性二氧化硅和硅酸盐矿物的合计总重量％与混合物中硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约3。
可以是混合物中硅灰和珍珠岩材料的合计总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率，即：
Figure BDA0003100687540000422
不小于约2，例如，不小于约2.5，或不小于约3。混合物中硅灰和珍珠岩材料的合计总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率可不大于约4，或不大于约3.5，或不大于约3。混合物中硅灰和珍珠岩材料的合计总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约2至约4，或约2.5至约3.5。混合物中硅灰和珍珠岩材料的合计总重量％与混合物中硼硅酸盐玻璃的总重量％的比率可为约3。
混合物中反应性二氧化硅的总重量％与混合物中硅酸盐矿物的总重量％的比率可不小于约0.1，或不小于约0.2，或不小于约0.3。
混合物中硅的总重量％与混合物中钠的总重量％的比率(即Si/Na比率)不小于约1，或不小于约1.2，或不小于约1.4，或不小于约1.5。Si/Na比可以不大于约4，或不大于约3.5，或不大于约3，或不大于约2.9。Si/Na比可为约1至约4，例如约1.2至约3.5，或约1.4至约3，或约1.5至约2.9。
可膨胀材料
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.3重量％，或不小于约0.4重量％，或不小于约1重量％，或不小于约1.5重量％，或不小于约2重量％，或不小于约3重量％的X2O，其中X是碱金属如Na或Li。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约25重量％，例如不超过约20重量％，或不超过约15重量％，或不超过约10重量％，或不超过约5重量％，或不超过约3重量％，或不超过约2重量％，或不超过约1重量％，或不超过约0.6重量％的X2O，其中X为碱金属如Na或Li。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.01重量％至约25重量％，例如约0.01重量％至约20重量％，或约0.01重量％至约15重量％，或约0.01重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约20重量％，或约0.1重量％至约15重量％，或约0.1重量％至约10重量％，或约1重量％至约20重量％，或约1重量％至约15重量％，或约1重量％至约10重量％，或约3重量％至约20重量％，或约3重量％至约15重量％，或约3重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约1重量％，或约0.4重量％至约1重量％，或约0.4重量％至约0.6重量％，或约1重量％至约3重量％，或约1重量％至约2重量％的X2O，其中X是碱金属如Na或Li。
例如，固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.3重量％，或不小于约0.4重量％，或不小于约1重量％，或不小于约1.5重量％，或不小于约2重量％，或不小于约3重量％的Na2O。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约25重量％，例如不超过约20重量％，或不超过约15重量％，或不超过约10重量％，或不超过约5重量％，或不超过约3重量％，或不超过约2重量％，或不超过约1重量％，或不超过约0.6重量％的Na2O。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.01重量％至约25重量％，例如约0.01重量％至约20重量％，或约0.01重量％至约15重量％，或约0.01重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约20重量％，或约0.1重量％至约15重量％，或约0.1重量％至约10重量％，或约1重量％至约20重量％，或约1重量％至约15重量％，或约1重量％至约10重量％，或约3重量％至约20重量％，或约3重量％至约15重量％，或约3重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约1重量％，或约0.4重量％至约1重量％，或约0.4重量％至约0.6重量％，或约1重量％至约3重量％，或约1重量％至约2重量％的Na2O。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.3重量％，或不小于约0.4重量％，或不小于约1重量％，或不小于约1.5重量％，或不小于约2重量％，或不小于约3重量％的Li2O。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约25重量％，例如不超过约20重量％，或不超过约15重量％，或不超过约10重量％，或不超过约5重量％，或不超过约3重量％，或不超过约2重量％，或不超过约1重量％，或不超过约0.6重量％的Li2O。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.01重量％至约25重量％，例如约0.01重量％至约20重量％，或约0.01重量％至约15重量％，或约0.01重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约20重量％，或约0.1重量％至约15重量％，或约0.1重量％至约10重量％，或约1重量％至约20重量％，或约1重量％至约15重量％，或约1重量％至约10重量％，或约3重量％至约20重量％，或约3重量％至约15重量％，或约3重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约5重量％，或约0.2重量％至约1重量％，或约0.4重量％至约1重量％，或约0.4重量％至约0.6重量％，或约1重量％至约3重量％，或约1重量％至约2重量％的Li2O。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.1重量％，例如不小于约0.2重量％，或不小于约0.4重量％，或不小于约1重量％，或不小于约2重量％，或不小于约3重量％，或不小于约4重量％的Al2O3。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约30重量％，例如不超过约25重量％，或不超过约20重量％，或不超过约15重量％，或不超过约10重量％，或不超过约8重量％，或不超过约6重量％，或不超过约5重量％，或不超过约4重量％，或不超过约1重量％，或不超过约0.8重量％的Al2O3。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.1重量％至约30重量％，例如约0.1重量％至约25重量％，或约0.1重量％至约20重量％，或约0.1重量％至约15重量％，或约0.2重量％至约10重量％，或约0.4重量％至约1重量％，或约0.4重量％至约0.8重量％，或约1重量％至约5重量％，或约2重量％至约5重量％，或约2重量％至约4重量％，或约4重量％至约5重量％的Al2O3。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约30重量％，例如不小于约35重量％，或不小于约40重量％，或不小于约45重量％的SiO2。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约80重量％，例如不超过约70重量％，或不超过约60重量％，或不超过约55重量％，或不超过约50重量％的SiO2。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约30重量％至约80重量％，例如约30重量％至约70重量％，或约30重量％至约60重量％，或约35重量％至约55重量％，或约40重量％至约50重量％的SiO2。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.001重量％，例如不小于约0.01重量％，或不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.3重量％的Fe2O3。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约1重量％，或不超过约0.5重量％，或不超过约0.4重量％，或不超过约0.1重量％的Fe2O3。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.001重量％至约1重量％，例如约0.01重量％至约0.5重量％，或约0.05重量％至约0.5重量％，或约0.05重量％至约0.1重量％，或约0.3重量％至约0.5重量％，或约0.3重量％至约0.4重量％的Fe2O3。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.01重量％，例如不小于约0.05重量％，或不小于约0.1重量％，或不小于约0.15重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.3重量％，或不小于约0.4重量％，或不小于约0.5重量％的CaO。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约2重量％，例如不超过约1重量％，或不超过约0.8重量％，或不超过约0.6重量％，或不超过约0.5重量％，或不超过约0.2重量％的CaO。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.01重量％至约2重量％，例如约0.05重量％至约1重量％，或约0.1重量％至约0.8重量％，或约0.15重量％至约0.2重量％，或约0.3重量％至约0.6重量％，或约0.3重量％至约0.5重量％，或约0.5重量％至约0.6重量％的CaO。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.001重量％，例如不小于约0.005重量％，或不小于约0.01重量％，或不小于约0.05重量％的MgO。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约1重量％，或不超过约0.5重量％，或不超过约0.1重量％的MgO。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.001重量％至约1重量％，例如约0.005重量％至约0.5重量％，或约0.01重量％至约0.1重量％，或约0.05重量％至约0.1重量％的MgO。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.05重量％，例如不小于约0.1重量％，或不小于约0.15重量％，或不小于约0.2重量％，或不小于约0.5重量％，或不小于约1重量％，或不小于约1.2重量％的K2O。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约5重量％，例如不超过约3重量％，或不超过约2重量％，或不超过约1.6重量％，或不超过约1重量％，或不超过约0.5重量％的K2O。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.05重量％至约5重量％，例如约0.1重量％至约3重量％，或约0.15重量％至约2重量％，或约0.15重量％至约1重量％，或约0.15重量％至约0.5重量％，或约0.5重量％至约3重量％，或约0.5重量％至约2重量％，或约1重量％至约2重量％，或约1.2重量％至约1.6重量％的K2O。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约0.1重量％，例如不小于约0.5重量％，或不小于约1重量％，或不小于约1.5重量％的B2O3。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约5重量％，例如不超过约3.5重量％，或不超过约3重量％，或不超过约2.5重量％的B2O3。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约0.1重量％至约5重量％，例如约0.5重量％至约3.5重量％，或约1重量％至约2.5重量％的B2O3。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不小于约10重量％，例如不小于约15重量％，或不小于约20重量％，或不小于约25重量％的水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含不超过约50重量％，例如不超过约40重量％，或不超过约30重量％的水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含约10重量％至约50重量％，例如约15重量％至约40重量％，或约20重量％至约30重量％，或约25重量％至约40重量％，或约25重量％至约30重量％的水和/或挥发性物质(即导致“烧失量”(LOI)的物质)。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含：约0.1重量％至约25重量％，例如约0.2重量％至约5重量％的X2O，其中X为碱金属如Na或Li；约0.1重量％至约30重量％，例如约0.2重量％至约20重量％的Al2O3；约30重量％至约80重量％，例如约40重量％至约60重量％的SiO2；约10重量％至约40重量％，例如约15重量％至约30重量％的H2O；和任选地不超过约5重量％，例如不超过约3.5重量％的B2O3。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含：约0.1重量％至约25重量％，例如约0.2重量％至约5重量％的X2O，其中X为碱金属如Na或Li；约0.1重量％至约30重量％，例如约0.2重量％至约10重量％的Al2O3；约30重量％至约80重量％，例如约40重量％至约60重量％的SiO2；约0.01重量％至约2重量％，例如约0.05重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.01重量％至约1重量％，例如约0.05重量％至约0.8重量％的CaO；不大于约1重量％，例如不大于约0.5重量％的MgO；约0.05重量％至约3重量％，例如约0.1重量％至约2重量％的K2O；约10重量％至约40重量％，例如约15重量％至约30重量％的H2O；和任选地不超过约5重量％，例如不超过约3.5重量％的B2O3。
固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可以是非晶态的(即非结晶的)。固化混合物(即固体前体或可膨胀材料)可包含(例如由其形成)无机聚合物网络，即掺入例如羟基形式的水的无机聚合物网络。固化混合物(即固体前体或可膨胀体)因此可以描述为合成珍珠岩材料，例如合成珍珠岩。
方法
该方法可以包括将碱性化合物溶解在水中以形成碱性水溶液。碱性化合物在水中的溶解可以是放热过程。该方法可以包括将硅酸盐材料加入到碱性水溶液中并搅拌。将硅酸盐材料加入到碱性水溶液中可以包括将任何其它输入材料加入到碱性水溶液中，包括任何硅酸盐玻璃、硅酸盐矿物和/或反应性二氧化硅。该方法可以包括搅拌该混合物，典型地搅拌1至10分钟，以形成糊剂。碱性化合物溶解时产生的热可有助于其它输入材料的溶解。
该方法可以包括在固化之前使该混合物成型。
混合物可以在烘箱中固化。混合物可在不大于约250℃，例如约20℃至约200℃，或约20℃至约150℃，或约20℃至约120℃，或约50℃至约120℃，或约50℃至约110℃，或约70℃至约100℃的温度下固化。混合物可以固化不小于约1小时，例如不小于约2小时，或不小于约4小时，或不小于约6小时，或不小于约8小时，或不小于约10小时，或不小于约12小时，或不小于约24小时。混合物可以固化不超过约72小时，例如不超过约48小时，或不超过约24小时。混合物可以固化约1小时至约72小时，例如约2小时至约48小时，或约4小时至约24小时，或约4小时至约12小时，或约12小时至约72小时，或约24小时至约72小时。
在固化期间，混合物可经历聚合以形成无机聚合物网络。混合物的聚合可以类似于地质聚合方法(geopolymerisation)。在地质聚合中，铝硅酸盐材料在碱活化后聚合形成由共享氧连接的SiO4和AlO4四面体的刚性三维骨架。所产生的骨架(即聚(唾液酸盐)，聚(唾液酸盐-硅氧基)或聚(唾液酸盐-二硅氧基))的形式取决于初始混合物中SiO2与Al2O3的比率。然而，在本发明的混合物的固化过程中形成的无机聚合物网络通常比地质聚合物更不刚性和更线性，并且掺入大量的水。
固体前体可在固化后粉碎以形成颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)。该方法可包括在粉碎后筛分固体前体(即颗粒材料)。该方法可包括粉碎(和任选地筛分)固体前体以获得粒径(例如d50)不小于约10μm，例如不小于约50μm，或不小于约100μm，或不小于约250μm，或不小于约500μm，或不小于约750μm，或不小于约1mm的颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)。该方法可包括粉碎(和任选筛分)固体前体以获得平均粒径(例如d50)不大于约10mm，例如不大于约8mm，或不大于约6mm，或不大于约4mm、2mm，或不大于约1.5mm，或不大于约1mm的颗粒材料(即粒颗粒可膨胀材料)。该方法可以包括粉碎(和任选地筛分)固体前体以获得具有约10μm至约10mm，或约10μm至约8mm，或约10μm至约6mm，或约10μm至约4mm，或约10μm至约2mm的平均粒径(例如d50)的颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)，或约100μm至约2mm，或约500μm至约1mm，或约250μm至约750μm，或约500μm至约1.5mm，或约750μm至约1.5mm。
该方法可包括大于一个的粉碎和/或筛分步骤。例如，该方法可以包括：在第一粉碎步骤中粉碎固体前体以形成具有第一粒径的颗粒材料；确定第一粒径；然后在第二粉碎步骤中粉碎所述颗粒材料以形成具有第二粒径的颗粒材料，所述第二粒径低于所述第一粒径。
该方法可包括加热颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)以形成膨胀颗粒材料。该方法可包括将颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)加热至不大于约1100℃，例如不大于约1000℃，或不大于约900℃，或不大于约700℃，或不大于约600℃的温度。该方法可包括将颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)加热至不小于约200℃，例如不小于约300℃，或不小于约400℃的温度。该方法可包括将颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)加热至约200℃至约1100℃，例如约200℃至约1000℃，或约200℃至约900℃，或约300℃至约700℃，或约300℃至约700℃，或约400℃至约600℃的温度。
该方法可以包括在炉中加热颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)，例如在选自以下的炉中：红外(IR)炉，电加热炉，天然气或LPG膨胀炉，马弗炉(例如实验室马弗炉)或流化床(FB)反应器。炉可以是水平炉、垂直炉或倾斜炉。该方法可以包括在流化床反应器中加热颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)。
该方法可包括粉碎(和任选筛分)固体前体以获得粒径(例如d50)不小于约500μm，例如不小于约1mm或不小于约2mm的颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)，和在红外(IR)炉中加热颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)以形成膨胀颗粒材料。红外(IR)炉的实例包含ElsteinHTS(125×125mm)陶瓷红外面板散热器(radiator)，其在64kW/m下操作，最大操作温度为860℃。红外(IR)炉可包含钢振动板，以用于在加热期间振动颗粒材料。示例性机械振动元件可从Italvibras G.Silingardi S.p.A获得，例如型号M3/45-SO2，系列：AA,C.F.KN 0.44/0.64,RPM 3000/3800.。
该方法可包括粉碎(和任选筛分)固体前体以获得粒径(例如d50)不大于约500μm的颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)，和在电炉(例如立式电炉)中加热颗粒材料(即颗粒可膨胀材料)以形成膨胀颗粒材料。
性质
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的不小于约15kg/m3，例如不小于约20kg/m3，或不小于约30kg/m3，或不小于约40kg/m3，或不小于约50kg/m3，或不小于约55kg/m3，或不小于约60kg/m3，或不小于约65kg/m3，或不小于约70kg/m3的松散堆积密度。膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的不大于约450kg/m3，例如不大于约400kg/m3，或不大于约350kg/m3，或不大于约300kg/m3，或不大于约250kg/m3，或不大于约200kg/m3，或不大于约150kg/m3，或不大于约100kg/m3，或不大于约80kg/m3，或不大于约70kg/m3，或不大于约60kg/m3，或不大于约50kg/m3，或不大于约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约15kg/m3至约450kg/m3，例如约15kg/m3至约400kg/m3，或约15kg/m3至约350kg/m3，或约15kg/m3至约300kg/m3，或约15kg/m3至约250kg/m3，或约15kg/m3至约200kg/m3，或约15kg/m3至约150kg/m3，或约15kg/m3至约100kg/m3，或约15kg/m3至约80kg/m3，或约15kg/m3至约70kg/m3，或约15kg/m3至约60kg/m3，或约15kg/m3至约50kg/m3，或约15kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约20kg/m3至约450kg/m3，例如约20kg/m3至约400kg/m3，或约20kg/m3至约350kg/m3，或约20kg/m3至约300kg/m3，或约20kg/m3至约250kg/m3，或约20kg/m3至约200kg/m3，或约20kg/m3至约150kg/m3，或约20kg/m3至约100kg/m3，或约20kg/m3至约80kg/m3，或约20kg/m3至约70kg/m3，或约20kg/m3至约60kg/m3，或约20kg/m3至约50kg/m3，或约20kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约30kg/m3至约450kg/m3，例如约30kg/m3至约400kg/m3，或约30kg/m3至约350kg/m3，或约30kg/m3至约300kg/m3，或约30kg/m3至约250kg/m3，或约30kg/m3至约200kg/m3，或约30kg/m3至约150kg/m3，或约30kg/m3至约100kg/m3，或约30kg/m3至约80kg/m3，或约30kg/m3至约70kg/m3，或约30kg/m3至约60kg/m3，或约30kg/m3至约50kg/m3，或约30kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约40kg/m3至约450kg/m3，例如约40kg/m3至约400kg/m3，或约40kg/m3至约350kg/m3，或约40kg/m3至约300kg/m3，或约40kg/m3至约250kg/m3，或约40kg/m3至约200kg/m3，或约40kg/m3至约150kg/m3，或约40kg/m3至约100kg/m3，或约40kg/m3至约80kg/m3，或约40kg/m3至约70kg/m3，或约40kg/m3至约60kg/m3，或约40kg/m3至约50kg/m3，或约40kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约50kg/m3至约450kg/m3，例如约50kg/m3至约400kg/m3，或约50kg/m3至约350kg/m3，或约50kg/m3至约300kg/m3，或约50kg/m3至约250kg/m3，或约50kg/m3至约200kg/m3，或约50kg/m3至约150kg/m3，或约50kg/m3至约100kg/m3，或约50kg/m3至约80kg/m3，或约50kg/m3至约70kg/m3，或约50kg/m3至约60kg/m3，或约50kg/m3至约50kg/m3，或约50kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约55kg/m3至约450kg/m3，例如约55kg/m3至约400kg/m3，或约55kg/m3至约350kg/m3，或约55kg/m3至约300kg/m3，或约55kg/m3至约250kg/m3，或约55kg/m3至约200kg/m3，或约55kg/m3至约150kg/m3，或约55kg/m3至约100kg/m3，或约55kg/m3至约80kg/m3，或约55kg/m3至约70kg/m3，或约55kg/m3至约60kg/m3，或约55kg/m3至约50kg/m3，或约55kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约60kg/m3至约450kg/m3，例如约60kg/m3至约400kg/m3，或约60kg/m3至约350kg/m3，或约60kg/m3至约300kg/m3，或约60kg/m3至约250kg/m3，或约60kg/m3至约200kg/m3，或约60kg/m3至约150kg/m3，或约60kg/m3至约100kg/m3，或约60kg/m3至约80kg/m3，或约60kg/m3至约70kg/m3，或约60kg/m3至约60kg/m3，或约60kg/m3至约50kg/m3，或约60kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约65kg/m3至约450kg/m3，例如约65kg/m3至约400kg/m3，或约65kg/m3至约350kg/m3，或约65kg/m3至约300kg/m3，或约65kg/m3至约250kg/m3，或约65kg/m3至约200kg/m3，或约65kg/m3至约150kg/m3，或约65kg/m3至约100kg/m3，或约65kg/m3至约80kg/m3，或约65kg/m3至约70kg/m3，或约65kg/m3至约60kg/m3，或约65kg/m3至约50kg/m3，或约65kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 200-77测量的约70kg/m3至约450kg/m3，例如约70kg/m3至约400kg/m3，或约70kg/m3至约350kg/m3，或约70kg/m3至约300kg/m3，或约70kg/m3至约250kg/m3，或约70kg/m3至约200kg/m3，或约70kg/m3至约150kg/m3，或约70kg/m3至约100kg/m3，或约70kg/m3至约80kg/m3，或约70kg/m3至约70kg/m3，或约70kg/m3至约60kg/m3，或约70kg/m3至约50kg/m3，或约70kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度。
材料的松散堆积密度可以通过用取样器(750-1000mL)对材料取样，将样品倒入称重的圆筒中，注意不要干扰样品引起沉降来测量。然后记录样品的重量和体积并根据下式计算松散堆积密度：
松散堆积密度[kg/m3]＝1000x重量[g]/体积[mL]
除上述任何松散堆积密度之外或作为其替代，膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在2”下不小于约3PSI，例如在2”下不小于约5PSI，或在2”下不小于约10PSI，或在2”下不小于约20PSI，或在2"下不小于约30PSI，或在2"时不小于约40PSI的压实阻力。膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在2”下不大于约350PSI，例如在2”下不大于约300PSI，或在2”下不大于约250PSI，或在2”下不大于约200PSI，或在2”下不大于约100PSI，或在2”下不大于约90PSI，或在2"下不大于约80PSI，或不大于约75PSI，或不大于约50PSI，或不大于约40PSI，或不大于约30PSI，或不大于约20PSI，或不大于约15PSI，或不大于约10PSI的压实阻力。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在2”下为约3PSI至约350PSI，例如在2”下为约3PSI至约300PSI，或在2”下为约3PSI至约250PSI，或在2”下为约3PSI至约200PSI，或在2”下为约3PSI至约100PSI，或在2”下为约3PSI至约90PSI，或在2”下约3PSI至约80PSI，或在2”下约3PSI至约75PSI，或在2”下约3PSI至约50PSI，或在2”下约3PSI至约40PSI，或在2”下约3PSI至约30PSI，或在2”下约3PSI至约20PSI，或在2"下约3PSI至约15PSI，或在2"下为约3PSI至约10PSI的压实阻力。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在2”下为约5PSI至约350PSI，例如在2”下为约5PSI至约300PSI，或在2”下为约5PSI至约250PSI，或在2”下为约5PSI至约200PSI，或在2”下为约5PSI至约100PSI，或在2”下为约5PSI至约90PSI，或在2”下约5PSI至约80PSI，或在2”下约5PSI至约75PSI，或在2”下约5PSI至约50PSI，或在2”下约5PSI至约40PSI，或在2”下约5PSI至约30PSI，或在2”下约5PSI至约20PSI，或在2"下约5PSI至约15PSI，或在2"下为约5PSI至约10PSI的压实阻力。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在2”下为约10PSI至约350PSI，例如在2”下为约10PSI至约300PSI，或在2”下为约10PSI至约250PSI，或在2”下为约10PSI至约200PSI，或在2”下为约10PSI至约100PSI，或在2”下为约10PSI至约90PSI，或在2”下约10PSI至约80PSI，或在2”下约10PSI至约75PSI，或在2”下约10PSI至约50PSI，或在2”下约10PSI至约40PSI，或在2”下约10PSI至约30PSI，或在2”下约10PSI至约20PSI，或在2"下约10PSI至约15PSI，或在2"下为约10PSI至约10PSI的压实阻力。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在2”下为约20PSI至约350PSI，例如在2”下为约20PSI至约300PSI，或在2”下为约20PSI至约250PSI，或在2”下为约20PSI至约200PSI，或在2”下为约20PSI至约100PSI，或在2”下为约20PSI至约90PSI，或在2”下约20PSI至约80PSI，或在2”下约20PSI至约75PSI，或在2”下约20PSI至约50PSI，或在2”下约20PSI至约40PSI，或在2”下约20PSI至约30PSI，或在2”下约20PSI至约20PSI，或在2"下约20PSI至约15PSI，或在2"下为约20PSI至约10PSI的压实阻力。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在2”下为约30PSI至约350PSI，例如在2”下为约30PSI至约300PSI，或在2”下为约30PSI至约250PSI，或在2”下为约30PSI至约200PSI，或在2”下为约30PSI至约100PSI，或在2”下为约30PSI至约90PSI，或在2”下约30PSI至约80PSI，或在2”下约30PSI至约75PSI，或在2”下约30PSI至约50PSI，或在2”下约30PSI至约40PSI，或在2”下约30PSI至约30PSI，或在2”下约30PSI至约20PSI，或在2"下约30PSI至约15PSI，或在2"下为约30PSI至约10PSI的压实阻力。
膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在2”下为约40PSI至约3500PSI，例如在2”下为约40PSI至约300PSI，或在2”下为约40PSI至约250PSI，或在2”下为约40PSI至约200PSI，或在2”下为约40PSI至约100PSI，或在2”下为约40PSI至约90PSI，或在2”下约40PSI至约80PSI，或在2”下约40PSI至约75PSI，或在2”下约40PSI至约50PSI，或在2”下约40PSI至约40PSI，或在2”下约40PSI至约30PSI，或在2”下约40PSI至约20PSI，或在2"下约40PSI至约15PSI，或在2"下为约40PSI至约10PSI的压实阻力。
另外地或可选地，膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在1“下不小于约0.5PSI，例如在1”下不小于约1PSI，或在1“下不小于约2PSI，或在1”下不小于约2.5PSI的压实阻力。膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在1“下不大于约50PSI，例如在1”下不大于约40PSI，或在1"下不大于约30PSI的压实阻力。膨胀颗粒材料可具有根据PI 306-80测量的在1“下约0.5PSI至约50PSI，例如在1”下约1PSI至约40PSI，或在1“下约2PSI至约40PSI，或在1”下约2.5PSI至约30PSI的压实阻力。
材料的压实阻力可以通过用取样器取约500mL体积的材料的代表性样品来测量。将样品放入计算机控制的液压机的容器中。摇动容器25次以沉降样品。然后向容器中加入另外250mL材料。通过再振荡25次使样品再次沉降。然后将样品平放在容器的顶部。在自动液压机下以20mm/min的速度和6800N(或对于非常轻质的样品为2800N)的最大负载压制样品。计算机连续记录样品的负载和位移，并将数据绘制成图表。一旦达到最大负载，器械计算总位移和零变形点。导出负载/位移数据，并使用1英寸(即1“)和2英寸(即2”)位移的相应负载值(B)(加上零变形点，即1英寸变形距离(mm)＝25.4+零变形点(mm))根据下式计算压实阻力：
压实阻力[PSI]＝(B[N]/A[m2])*0.000145037738007
其中A是容器的横截面积。
除了上述松散堆积密度和/或压实阻力之外，或作为上述松散堆积密度和/或压实阻力的替代，膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的不小于约0.0300W/mK，例如不小于约0.0310W/mK，或不小于约0.0320W/mK，或不小于约0.0330W/mK，或不小于约0.0340W/mK，或不小于约0.0350W/mK的热导率(即λ，λ值)，或不小于约0.0360W/mK。膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的不大于约0.0700W/mK，例如不大于约0.0600W/mK，或不大于约0.0500W/mK，或不大于约0.0490W/mK，或不大于约0.0480W/mK，或不大于约0.0470W/mK，或不大于约0.0460W/mK，或不大于约0.0450W/mK，或不大于约0.0440W/mK，或不大于约0.0430W/mK，或不大于约0.0420W/mK，或不大于约0.0410W/mK，或不大于约0.0400W/mK，或不大于约0.0390W/mK，或不大于约0.0380W/mK，或不大于约0.0370W/mK，或不大于约0.0360W/mK，或不大于约0.0350W/mK，或不大于约0.0340W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的例如约0.0300W/mK至约0.0700W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0600W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0500W/mK，约0.0300W/mK至约0.0490W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0480W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0470W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0460W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0450W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0440W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0430W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0420W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0390W/mK，或0.0300W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0370W/mK，或0.0300W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0360W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0300W/mK至约0.0340W/mK的热导率(即λ，λ值)。
膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0500W/mK，例如约0.0310W/mK至约0.0490W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0480W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0470W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0460W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0450W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0440W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0430W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0420W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0390W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0370W/mK，或0.0310W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0360W/mK，或0.0310W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0350W/mK，或0.0310W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0310W/mK至约0.0340W/mK的热导率(即λ，λ值)。
膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的约0.0320W/mK至约0.0500W/mK，例如约0.0320W/mK至约0.0490W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0480W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0470W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0460W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0450W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0440W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0430W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0420W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0390W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0370W/mK，或0.0320W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0360W/mK，或0.0320W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0350W/mK，或0.0320W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0340W/mK的热导率(即λ，λ值)。
膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的约0.0330W/mK至约0.0500W/mK，例如约0.0330W/mK至约0.0490W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0480W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0470W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0460W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0450W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0440W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0430W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0420W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0390W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0370W/mK，或0.0330W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0360W/mK，或0.0330W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0350W/mK，或0.0330W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0330W/mK至约0.0340W/mK的热导率(即λ，λ值)。
膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的约0.0340W/mK至约0.0500W/mK，例如约0.0340W/mK至约0.0490W/mK，或约0.0340W/mK至约0.0480W/mK，或约0.0340W/mK至约0.0470W/mK，或约0.0340W/mK至约0.0460W/mK，或约0.0340W/mK至约0.0450W/mK，或从约0.0340W/mK至约0.0440W/mK，或从约0.0340W/mK至约0.0430W/mK，或从约0.0340W/mK至约0.0420W/mK，或从约0.0340W/mK至约0.0410W/mK，或从约0.0340W/mK至约0.0400W/mK，或从约0.0340W/mK至约0.0390W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0380W/mK，或从约0.0340W/mK至约0.0370W/mK，或从0.0340W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0340W/mK至约0.0360W/mK，或0.0340W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0340W/mK至约0.0350W/mK，或0.0340W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0340W/mK至约0.0340W/mK的热导率(即λ，λ值)。
膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0500W/mK，例如约0.0350W/mK至约0.0490W/mK，或约0.0350W/mK至约0.0480W/mK，或约0.0350W/mK至约0.0470W/mK，或约0.0350W/mK至约0.0460W/mK，或约0.0350W/mK至约0.0450W/mK，或从约0.0350W/mK至约0.0440W/mK，或从约0.0350W/mK至约0.0430W/mK，或从约0.0350W/mK至约0.0420W/mK，或从约0.0350W/mK至约0.0410W/mK，或从约0.0350W/mK至约0.0400W/mK，或从约0.0350W/mK至约0.0390W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0380W/mK，或从约0.0350W/mK至约0.0370W/mK，或从0.0350W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0350W/mK至约0.0360W/mK，或0.0350W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0350W/mK至约0.0350W/mK，或0.0350W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0350W/mK至约0.0340W/mK的热导率(即λ，λ值)。
膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的约0.0360W/mK至约0.0500W/mK，例如约0.0360W/mK至约0.0490W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0480W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0470W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0460W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0450W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0440W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0430W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0420W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0390W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0370W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0360W/mK，或0.0360W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0350W/mK，或0.0360W/mK至约0.0380W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0340W/mK的热导率(即λ，λ值)。
膨胀颗粒材料可具有根据EN 12667测量的约0.042W/mK至约0.055W/mK，或约0.055W/mK至约0.070W/mK的热导率(即λ，λ值)。
例如，膨胀颗粒材料可具有：根据PI 200-77测量的约15kg/m3至约450kg/m3，例如约20kg/m3至约100kg/m3，或约20kg/m3至约30kg/m3，或约20kg/m3至约40kg/m3，或约55kg/m3至约100kg/m3，或约70kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；根据PI306-80测量的压实阻力在2”下为约3PSI至约100PSI，例如在2”下为约3PSI至约10PSI，或在2”下为约30PSI至约80PSI，或在2”下为约40PSI至约75PSI，或在2"下为约5PSI至约20PSI；和/或根据EN 12667测量的热导率为约0.0300W/mK至约0.0700W/mK，例如约0.0320W/mK至约0.0420W/mK，约0.0350W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0340W/mK，或约0.042W/mK至约0.055W/mK，或约0.055W/mK至约0.070W/mK。
可以使用NetzschHFM436/3λ热流计测量材料的热导率。在进行测量之前，将材料样品保持在标准实验室条件下。将松散填充样品置于由内部尺寸为15×15cm的30×30×2.5cm XPS片构成的定制框架中，在底部具有薄塑料膜以将松散填充样品保持在适当位置。冷板和热板之间的平均温度和温差均设定为10℃。
所述膨胀颗粒材料可以具有：
(a)根据PI 200-77测量的约18kg/m3至约30kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约4PSI至约8PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的为约0.0300W/mK至约0.0400W/mk的热导率。
所述膨胀颗粒材料可以具有：
(a)根据PI 200-77测量的约50kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约30PSI至约80PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0450W/mk的热导率。
所述膨胀颗粒材料可以具有：
(a)根据PI 200-77测量的约70kg/m3至约105kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约40PSI至约75PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0450W/mk的热导率。
所述膨胀颗粒材料可以具有：
(a)根据PI 200-77测量的约20kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约5PSI至约15PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0350W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约44重量％至约54重量％的SiO2；约0.1重量％至约1重量％的Na2O；约0.1重量％至约1重量％的Al2O3；小于约0.2重量％的Fe2O3；约0.05重量％至约0.5重量％CaO；小于约0.1重量％MgO；约0.05重量％至约0.5重量％K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；和约0.1至约1重量％的水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约18kg/m3至约30kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约4PSI至约8PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0300W/mK至约0.0400W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约50kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约30PSI至约80PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0450W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约70kg/m3至约105kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约40PSI至约75PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0450W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约2.5重量％至约4.5重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约20kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约5PSI至约15PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0350W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以由包含以下的混合物形成：约10重量％至约15重量％的硼硅酸盐玻璃；约35重量％至约45重量％的硅灰；约15重量％至约20重量％的氢氧化钠；以及约25重量％至约32重量％的水；并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约18kg/m3至约30kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约4PSI至约8PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0300W/mK至约0.0400W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以由包含以下的混合物形成：约12重量％至约18重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约15重量％的硅灰；约10重量％至约15重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约30重量％的水；并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约50kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约30PSI至约80PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0450W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以由包含以下的混合物形成：约12重量％至约18重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约10重量％的硅灰；约8重量％至约16重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约32重量％的水；并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约70kg/m3至约105kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约40PSI至约75PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0450W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以由包含以下的混合物形成：约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐玻璃；约10重量％至约20重量％的硅灰；约10重量％至约20重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约30重量％的水；并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约20kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约5PSI至约15PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0350W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.125mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约44重量％至约54重量％的SiO2；约0.1重量％至约1重量％的Na2O；约0.1重量％至约1重量％的Al2O3；小于约0.2重量％的Fe2O3；约0.05重量％至约0.5重量％CaO；小于约0.1重量％MgO；约0.05重量％至约0.5重量％K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；和约0.1至约1重量％的水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约18kg/m3至约30kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约4PSI至约8PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0300W/mK至约0.0400W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有小于或等于约2mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料而形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约50kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约30PSI至约80PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0450W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.1mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约70kg/m3至约105kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约40PSI至约75PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0350W/mK至约0.0450W/mk的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有小于约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料而形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约2.5重量％至约4.5重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性盐；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约20kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约5PSI至约15PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0350W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.5mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约44重量％至约54重量％的SiO2；约0.1重量％至约1重量％的Na2O；约0.1重量％至约1重量％的Al2O3；小于约0.2重量％的Fe2O3；约0.05重量％至约0.5重量％CaO；小于约0.1重量％MgO；约0.05重量％至约0.5重量％K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；和约0.1至约1重量％的水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约18kg/m3至约25kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约4PSI至约8PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0320W/mK至约0.0360W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.125mm至约0.5mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约44重量％至约54重量％的SiO2；约0.1重量％至约1重量％的Na2O；约0.1重量％至约1重量％的Al2O3；小于约0.2重量％的Fe2O3；约0.05重量％至约0.5重量％CaO；小于约0.1重量％MgO；约0.05重量％至约0.5重量％K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；和约0.1至约1重量％的水和/或挥发性物质(即有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约25kg/m3至约30kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约4PSI至约8PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0350W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.3mm至约2mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约55kg/m3至约65kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约35PSI至约40PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0360W/mK至约0.0400W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有小于约0.3mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料而形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约90kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约70PSI至约80PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0370W/mK至约0.0420W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.5mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约75kg/m3至约85kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约40PSI至约50PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0370W/mK至约0.0410W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.125mm至约0.5mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约78kg/m3至约86kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约60PSI至约74PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0360W/mK至约0.0420W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.1mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约3重量％至约6重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约70kg/m3至约105kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约60PSI至约75PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0360W/mK至约0.0430W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.5mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约2.5重量％至约4.5重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约20kg/m3至约30kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约5PSI至约10PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0360W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.125mm至约0.5mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约2.5重量％至约4.5重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱性化合物；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约25kg/m3至约35kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约5PSI至约15PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0350W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有小于约0.3mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料而形成，可膨胀的颗粒材料由包含以下的混合物形成：
一种或多种硅酸盐材料和/或反应性二氧化硅，其包含：约42重量％至约52重量％的SiO2；约1.2重量％至约2.4重量％Na2O；约2.5重量％至约4.5重量％的Al2O3；约0.1重量％至约1重量％的Fe2O3；约0.1重量％至约1重量％CaO；小于约0.2重量％MgO；约1重量％至约2重量％的K2O；约1重量％至约3重量％的B2O3；以及约0.5至约1.5重量％的水和/或挥发性物质(即，有助于“烧失量”(LOI)的物质)；
碱盐；以及
水；
其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约30kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约8PSI至约16PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0300W/mK至约0.0350W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.5mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约10重量％至约15重量％的硼硅酸盐玻璃；约35重量％至约45重量％的硅灰；约15重量％至约20重量％的氢氧化钠；以及约25重量％至约32重量％的水；并且其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约18kg/m3至约25kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约4PSI至约8PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0320W/mK至约0.0360W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.125mm至约0.5mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约10重量％至约15重量％的硼硅酸盐玻璃；约35重量％至约45重量％的硅灰；约15重量％至约20重量％的氢氧化钠；以及约25重量％至约32重量％的水；并且其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约25kg/m3至约30kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约4PSI至约8PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0350W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.3mm至约2mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约12重量％至约18重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约15重量％的硅灰；约10重量％至约15重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约30重量％的水；并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约55kg/m3至约65kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约35PSI至约40PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0360W/mK至约0.0400W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有小于约0.3mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约12重量％至约18重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约15重量％的硅灰；约10重量％至约15重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约30重量％的水；并且所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约90kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约70PSI至约80PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0370W/mK至约0.0420W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.5mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约12重量％至约18重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约10重量％的硅灰；约8重量％至约16重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约32重量％的水；其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约75kg/m3至约85kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约40PSI至约50PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0370W/mK至约0.0410W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.125mm至约0.5mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约12重量％至约18重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约10重量％的硅灰；约8重量％至约16重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约32重量％的水；其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约78kg/m3至约86kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约60PSI至约74PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0360W/mK至约0.0420W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.1mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒径测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约12重量％至约18重量％的硼硅酸盐玻璃；约5重量％至约10重量％的硅灰；约8重量％至约16重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约32重量％的水；其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约70kg/m3至约105kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下从约60PSI至约75PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0360W/mK至约0.0430W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.5mm至约1mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐玻璃；约10重量％至约20重量％的硅灰；约10重量％至约20重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约30重量％的水；其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约20kg/m3至约30kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约5PSI至约10PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0360W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有约0.125mm至约0.5mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐玻璃；约10重量％至约20重量％的硅灰；约10重量％至约20重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约30重量％的水；其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约25kg/m3至约35kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约5PSI至约15PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0310W/mK至约0.0350W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可以通过加热具有小于约0.3mm的粒径(通过筛分由粒度测定法测定)的可膨胀颗粒材料来形成膨胀颗粒材料，可膨胀颗粒材料由包含以下的混合物形成：约10重量％至约20重量％的硼硅酸盐玻璃；约10重量％至约20重量％的硅灰；约10重量％至约20重量％的氢氧化钠；以及约20重量％至约30重量％的水；其中所述膨胀颗粒材料具有：
(a)根据PI 200-77测量的约30kg/m3至约40kg/m3的松散堆积密度；
(b)根据PI 306-80测量的在2"下为约8PSI至约16PSI的压实阻力；和/或
(c)根据EN 12667测量的约0.0300W/mK至约0.0350W/mK的热导率。
膨胀颗粒材料可具有不小于约0.1g/g，例如不小于约0.2g/g，或不小于约0.5g/g，或不小于约1g/g的吸水率(以每克膨胀颗粒材料吸收的水的克数计)。膨胀颗粒材料可具有不大于约15g/g，例如不大于约10g/g的吸水率(以每克膨胀颗粒材料吸收的水的克数计)。膨胀颗粒材料可具有约0.1g/g至约15g/g，例如约0.2g/g至约15g/g，或约0.5g/g至约10g/g，或约1g/g至约10g/g的吸水率(以每克膨胀颗粒材料所吸收的水的克数计)。
颗粒材料的吸水率可以通过首先精确测量500ml的颗粒材料并记录样品的重量来测量。将500ml样品转移到在底部具有非常细的筛的500ml圆筒中，所述筛足以将颗粒材料保留在圆筒内，但也允许水通过。将圆筒轻敲10次以使材料沉降。称量250g水并与颗粒材料一起倒入圆筒中。启动计时器，并在3、5、7、10和30分钟后测量通过材料并离开圆筒的水的质量。颗粒材料的吸水率则是未从圆筒中流出的水的质量(即已吸收的水的质量)/圆筒中颗粒材料的质量(以g/g表示)。
膨胀颗粒材料可具有不小于约40％，例如不小于约50％，或不小于约60％，或不小于约65％的拒水性。膨胀颗粒材料的拒水性可不大于约95％，例如不大于约90％。膨胀颗粒材料的拒水性可为约40％至约95％，例如约50％至约95％，或约60％至约95％，或约65％至约90％。
材料的拒水性可以通过用取样器(500mL)取该材料的代表性样品并称重该样品来测定。使用漏斗将样品转移到具有穿孔底部的量筒中。使量筒从约7.5cm的高度下落十次以使样品沉降。将250g去离子水与样品一起缓慢倒入量筒中以避免样品中的水损失或空化(cavitation)。每3分钟、5分钟、7分钟、10分钟和30分钟将通过样品的水收集在量筒下方的称重玻璃烧杯中，并将玻璃烧杯中的水称重。当30分钟结束时，将量筒倾斜45°以允许任何剩余的水滴出量筒。然后根据以下等式计算30分钟的吸水率：
Figure BDA0003100687540000711
其中WH2O，30min是30分钟后收集的水的质量，A(g)是500ml颗粒材料的质量。
膨胀颗粒材料可包含不小于约95％，例如不小于约97％或不小于约99％的漂浮物。膨胀颗粒材料可以包含高达100％的漂浮物。膨胀颗粒材料可包含约95％至约100％，例如约97％至约100％，或约99％至约100％的漂浮物。
使用Imhoff锥体测定材料样品中漂浮物的数量。特别地，将600mL去离子水倒入垂直固定在架子中的Imhoff锥体中。将含有20滴溴百里酚蓝或亚甲基蓝指示剂的另外50mL去离子水加入到该锥体中。指示剂用于便于读取具有其赋予水的颜色的锥体。用取样器取300mL待研究材料的代表性样品。记录样品的精确体积(AmL)和重量(Bg)，并将样品加入到锥体中。将另外的300mL去离子水加到样品上的锥体中，使得总共950mL水在Imhoff锥体中。样品和水用棒搅拌20次。用50mL去离子水冲洗锥体顶部的壁和杆(使得锥体中总共存在1000mL水)，以便将粘附在其上的任何颗粒冲洗到锥体中。使锥体及其内容物静置45分钟。此后，记录对应于锥体底部的暗颗粒(即“下沉”)水平的锥体体积(C_mL)。还记录对应于锥体底部的总沉积物水平的锥体体积(DmL)。然后根据以下等式确定“下沉(sink)”、“破碎(shattered)”和“漂浮物(floaters)”的百分比：
Figure BDA0003100687540000721
Figure BDA0003100687540000722
Figure BDA0003100687540000723
膨胀颗粒材料可具有根据PI 202-77测量的不小于约8，例如不小于约9，或不小于约9.5的pH。膨胀颗粒材料可具有根据PI 202-77测量的不大于约12，例如不大于约115的pH。膨胀颗粒材料可具有根据PI 202-77测量的约8至约12，例如约9至约11，或约9.5至约11的pH。膨胀颗粒材料的pH可通过将0.5g颗粒材料与50mL去离子水混合并在室温下搅拌30分钟来测定。在搅拌的最后2分钟期间，测量pH值(例如，使用pH探针)并记录。
膨胀颗粒材料的骨架密度可以不小于约0.4g/cm3，例如不小于约0.5g/cm3，或不小于约0.6g/cm3。膨胀颗粒材料的骨架密度可不大于约2g/cm3，例如不大于约1.8g/cm3，或不大于约1.6g/cm3。膨胀颗粒材料的骨架密度可为约0.4g/cm3至约2g/cm3，例如约0.5g/cm3至约1.8g/cm3，或约0.6g/cm3至约1.6g/cm3。多孔材料的骨架密度(即，使用不包括多孔材料中的任何孔的体积和颗粒之间的任何空隙空间的体积的体积确定的多孔材料的绝对密度)可以使用例如可购自Quantachrome的立体比重计(stereopycnometer)测量。
应用
膨胀颗粒材料可用作绝热产品或用于绝热产品中。绝热产品可以是腔壁绝热材料，例如腔壁散装颗粒绝热材料。绝热产品可以是绝热板或用于绝热板的填料。绝热产品可以是吸音天花板或用于吸音天花板的填料。绝热产品可以是绝热容器如冷冻或低温容器或用于绝热容器如低温或低温容器的绝热的颗粒材料。具有(a)小于约1.25mm的平均粒径(例如d50)和/或(b)约30kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度的膨胀颗粒材料特别适用于此类应用。
膨胀颗粒材料可用作建筑材料或用于建筑材料中。建筑材料可以是纤维水泥片材。建筑材料可以是混凝土。例如，膨胀颗粒材料可用作混凝土中的轻质集料材料。具有(a)大于或等于约500μm，例如约500μm至约6mm，例如约2mm至约6mm的平均粒径(例如d50)，和/或(b)约10kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度的膨胀颗粒材料特别适用于此类应用。
建筑材料可以是灰浆(mortar)或灰泥(plaster)，例如水泥质、石膏基和/或丙烯酸基灰浆或石膏。具有(a)小于约0.5mm，例如小于约0.2mm的平均粒径(例如d50)，和/或(b)约80kg/m3至约450kg/m3，例如约80kg/m3至约350kg/m3的松散堆积密度的膨胀颗粒材料特别适用于此类应用。
膨胀颗粒材料可用于涂料如油漆中。具有(a)小于约0.5mm，例如小于约0.2mm的平均粒径(例如d50)，和/或(b)约80kg/m3至约450kg/m3，例如约80kg/m3至约350kg/m3的松散堆积密度的膨胀颗粒材料特别适用于此类应用。
膨胀颗粒材料可用作园艺或农业基质或用于园艺或农业基质中。园艺或农业基质可主要包含膨胀颗粒材料。例如，园艺或农业基质可由膨胀颗粒材料组成，或者，园艺或农业基质可包含膨胀颗粒材料和一种或多种其它材料，例如有机物质或土壤。
可膨胀颗粒材料可用作阻燃功能材料或用于阻燃功能材料中。阻燃功能材料可以是阻燃填充材料。
编号段落
为了避免疑问，本申请涉及以下编号段落中描述的主题：
1.一种制造膨胀颗粒材料的方法，所述方法包括：形成包含硅酸盐材料、碱性化合物和水的混合物；固化所述混合物以形成固体前体；粉碎和/或研磨所述固体前体以形成可膨胀颗粒材料；以及加热所述可膨胀颗粒材料以形成膨胀颗粒材料。
2.根据编号段落1所述的方法，其中该混合物包含除硅之外的玻璃网络形成元素、玻璃网络中间体元素和/或玻璃网络改性元素，和任选地其中：所述除硅之外的玻璃网络形成元素选自：硼、锗和磷；所述玻璃网络中间体元素选自：钛、铝、锆、铍、镁和锌；和/或所述玻璃网络改性元素选自：钙、铅、锂、钠和钾。
3.根据编号段落1或编号段落2所述的方法，其中该混合物进一步包含反应性二氧化硅，例如硅灰和/或气相法二氧化硅。
4.根据前述编号段落中任一项所述的方法，其中所述混合物包含两种不同的硅酸盐材料，例如其中所述混合物包含：硅酸盐玻璃，例如铝硅酸盐玻璃，和硅酸盐矿物，例如铝硅酸盐矿物；或者其中所述混合物包含：第一硅酸盐玻璃，例如第一铝硅酸盐玻璃；和第二硅酸盐玻璃，例如第二铝硅酸盐玻璃。
5.根据编号段落4所述的方法，其中所述两种不同硅酸盐材料中的一种选自：火山玻璃，例如珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；页硅酸盐矿物，例如膨润土、高岭土或煅烧高岭土；硅藻土；或其组合。
6.根据编号段落4或编号段落5所述的方法，其中两种不同硅酸盐材料中的一种是选自以下的硅酸盐玻璃：熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃，硅锗玻璃。
7.根据编号段落6所述的方法，其中硅酸盐玻璃是回收玻璃，例如以回收碎玻璃的形式。
8.根据前述编号段落中任一项所述的方法，其中所述碱性化合物是碱性盐，例如：碱性氢氧化物，例如氢氧化钠、氢氧化锂或氢氧化钾；碱性碳酸盐，例如碳酸钠、碳酸锂或碳酸钾；或碱性硅酸盐，例如硅酸钠、硅酸锂或硅酸钾；或混合碱性盐，例如硅酸钠/硅酸锂或硅酸钠/硅酸钾。
9.根据前述编号段落中任一项所述的方法，其中所述混合物包含：约10重量％至约90重量％，例如约15重量％至约80重量％，或约20重量％至约70重量％的硅酸盐材料；约5重量％至约25重量％，约10重量％至约20重量％的碱性化合物；以及约15重量％至约50重量％，例如约20重量％至约40重量％的水。
10.根据编号段落9所述的方法，其中所述混合物包含约5重量％至约75重量％，例如约5重量％至约50重量％，或约5重量％至约40重量％的反应性二氧化硅。
11.根据编号段落9或编号段落10所述的方法，其中所述混合物包含：约5重量％至约50重量％，例如约10重量％至约40重量％的第一硅酸盐材料；以及约5重量％至约50重量％，例如约10重量％至约40重量％的第二硅酸盐材料。
12.根据编号段落11所述的方法，其中：所述第一硅酸盐材料是硅酸盐玻璃，例如铝硅酸盐玻璃，并且所述第二硅酸盐材料是硅酸盐矿物，例如铝硅酸盐矿物；或者第一硅酸盐材料是第一硅酸盐玻璃，例如第一铝硅酸盐玻璃，并且第二硅酸盐材料是第二硅酸盐玻璃，例如第二铝硅酸盐玻璃。
13.根据编号段落9所述的方法，其中所述硅酸盐材料包括：约50重量％至约95重量％，例如约60重量％至约85重量％的SiO2；约1重量％至约30重量％，例如约2重量％至约15重量％的Na2O；约0重量％至约15重量％，例如约0.01重量％至约6重量％的K2O；约0重量％至约20重量％，例如约0.05重量％至约15重量％的CaO；约0重量％至约20重量％，例如约0.1重量％至约15重量％的Al2O3；不大于约20重量％，例如小于约15重量％的B2O3；不大于约20重量％，例如小于约15重量％的PbO；不大于约10重量％，例如小于约5重量％的MgO；和不大于约10重量％，例如小于约5重量％的BaO。
14.根据前述编号段落中任一项所述的方法，其中所述混合物包含硼，其量使得所述膨胀颗粒材料包含小于约5.0重量％，例如小于约3.5重量％的B2O3。
15.根据前述编号段落中任一项所述的方法，其中固化所述混合物以形成所述固体前体的步骤包括在不大于约250℃，例如不大于约120℃，或约20℃至约250℃，或约20℃至约120℃，或约50℃至约110℃，或约70℃至约100℃的温度下固化所述混合物。
16.根据前述编号段落中任一项所述的方法，其中，加热所述颗粒材料以形成所述膨胀颗粒材料的步骤包括将所述颗粒材料加热至不大于约1100℃，例如不大于约700℃，或约300℃至约900℃，或约300℃至约700℃，或约400℃至约600℃的温度。
17.根据前述编号段落中任一项的方法，其中加热颗粒材料以形成膨胀颗粒材料的步骤包括在红外炉、电加热炉、天然气或LPG膨胀炉、马弗炉或流化床反应器中加热所述颗粒材料。
18.根据前述编号段落中任一项的方法，其中所述膨胀颗粒材料具有：根据PI200-77测量的约15kg/m3至约450kg/m3，例如约20kg/m3至约100kg/m3，或约20kg/m3至约30kg/m3，或约20kg/m3至约40kg/m3，或约55kg/m3至约100kg/m3，或约70kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；根据PI 306-80测量的在2”下为约3PSI至约350PSI，例如在2”下为约3PSI至约200PSI，或在2”下为约3PSI至约100PSI，或在2”下为约3PSI至约10PSI，或在2”下为约30PSI至约80PSI，或在2”下为约40PSI至约75PSI，或在2"下为约5PSI至约20PSI的压实阻力；和/或根据EN 12667测量的约0.0300W/mK至约0.0700W/mK，例如约0.0320W/mK至约0.0420W/mK，约0.0350W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0340W/mK，或约0.042W/mK至约0.055W/mK，或约0.055W/mK至约0.070W/mK的热导率(λ，λ值)。
19.通过根据前述编号段落中任一项所述的方法制造的膨胀颗粒材料。
20.一种膨胀颗粒材料，其具有：根据PI 200-77测量的约15kg/m3至约450kg/m3，例如约20kg/m3至约100kg/m3，或约20kg/m3至约30kg/m3，或约20kg/m3至约40kg/m3，或约55kg/m3至约100kg/m3，或约70kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；根据PI306-80测量的在2”下为约3PSI至约350PSI，例如在2”下为约3PSI至约200PSI，或在2”下为约3PSI至约100PSI，或在2”下为约3PSI至约10PSI，或在2”下为约30PSI至约80PSI，或在2”下为约40PSI至约75PSI，或在2"下为约5PSI至约20PSI的压实阻力；和/或根据EN 12667测量的约0.0300W/mK至约0.0700W/mK，例如约0.0320W/mK至约0.0420W/mK，约0.0350W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0340W/mK，或约0.042W/mK至约0.055W/mK，或约0.055W/mK至约0.070W/mK的热导率。
21.根据编号段落20所述的膨胀颗粒材料，其中所述膨胀颗粒材料包含：约8重量％至约30重量％，例如约13重量％至约22重量％的X2O，X为碱金属如Na或Li；约0重量％至约15重量％，例如约5重量％至约9重量％的Al2O3；和约50重量％至约80重量％，例如约60重量％至约75重量％的SiO2；和任选约0重量％至约10重量％，例如约0.5重量％至约5重量％的H2O。
22.根据编号段落21所述的膨胀颗粒材料，其中所述膨胀颗粒材料包含小于约5重量％，例如小于约3.5重量％的B2O3。
23.编号段落20-22中任一项所述的膨胀颗粒材料，其中所述膨胀颗粒材料通过使经由固化包含硅酸盐材料、碱性化合物和水的混合物获得的前体膨胀而形成；任选地其中：(a)所述混合物包含除硅之外的玻璃网络形成元素、玻璃网络中间体元素和/或玻璃网络改性元素；(b)所述混合物进一步包含反应性二氧化硅；和/或(c)所述混合物包含两种不同的硅酸盐材料。
24.根据段落编号23部分(c)所述的膨胀颗粒材料，其中：(i)两种不同硅酸盐材料中的一种选自：火山玻璃，例如珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；页硅酸盐矿物，例如膨润土、高岭土或煅烧高岭土；硅藻土；或其任何组合；和/或(ii)两种不同硅酸盐材料中的一种是选自以下的硅酸盐玻璃：熔融石英玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硅锗玻璃。
25.一种可膨胀材料，其包含：约0.1重量％至约25重量％，例如约0.2重量％至约5重量％的X2O，其中X为碱金属，例如Na或Li；约0.1重量％至约30重量％，例如约0.2重量％至约20重量％的Al2O3；约30重量％至约80重量％，例如约40重量％至约60重量％的SiO2；以及约10重量％至约30重量％，例如约15重量％至约30重量％的H2O；其中所述可膨胀材料任选地包含小于约5重量％，例如小于约3.5重量％的B2O3。
26.根据编号段落25所述的可膨胀材料，其中所述可膨胀材料基本上是非晶态的。
27.根据编号段落25或编号段落26所述的可膨胀材料，其中所述可膨胀材料是颗粒状的和任选具有约10μm至约2cm的粒径。
28.一种制造可膨胀材料的方法，所述方法包括：(a)形成包含硅酸盐材料、碱性化合物和水的混合物；其中任选地：(i)所述混合物包含除硅之外的玻璃网络形成元素、玻璃网络中间体元素和/或玻璃网络改性元素；(ii)所述混合物进一步包含反应性二氧化硅；和/或(iii)所述混合物包含两种不同的硅酸盐材料；和(b)固化所述混合物以形成所述可膨胀材料。
29.根据编号段落28所述的方法，其进一步包括粉碎可膨胀材料。
30.根据编号段落28或编号段落29所述的方法制造的可膨胀材料。
31.一种绝热产品，例如用于使腔壁隔热的散装材料，用于隔热板的填料，隔热板，用于天花板瓦片如吸音天花板瓦片的填料，天花板瓦片如吸音天花板瓦片，用于使冷冻或低温容器绝热的颗粒材料，或绝热冷冻或低温容器，其包含编号段落19至24中任一项所述的膨胀颗粒材料或通过使编号段落25至27或30中任一项所述的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
30.一种建筑材料，例如片材如纤维水泥片材，灰浆或灰泥如水泥质、石膏基和/或丙烯酸基灰浆或灰泥，或混凝土，其包含编号段落19至24中任一项所述的膨胀颗粒材料或通过使编号段落25至27或30中任一项所述的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
31.一种园艺或农业基质或基质组分，其包含编号段落19至24中任一项所述的膨胀颗粒材料或通过使编号段落25至27或30中任一项所述的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
32.一种阻燃功能材料，其包含编号段落25至27中任一项所述的可膨胀颗粒材料或根据编号段落28至30中任一项的方法制造的可膨胀颗粒材料。
33.编号段落19至24中任一项所述的膨胀颗粒材料，或通过使编号段落25至27或30中任一项所述的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料在绝热产品中的用途，所述绝热产品例如用于绝热腔壁的散装材料，用于绝热板的填料，用于吸音天花板的填料，用于使冷冻或低温容器绝热的颗粒材料，或建筑材料，例如片材如纤维水泥片材，灰浆或灰泥如水泥质、石膏基和/或丙烯酸基灰浆或灰泥，或混凝土，或园艺或农业基质或基质组分。
实施例
在以下实施例中，使用硅酸盐原料制备可膨胀和膨胀材料，所述硅酸盐原料的化学组成(以当量氧化物含量的重量％表示)示于表1中。还提供了每种硅酸盐原料的粒径，以d50(μm)表示。
表1.
Figure BDA0003100687540000781
*值表示为重量％
**值以μm表示
通常，可膨胀材料通过硅酸盐原料在碱性水溶液中的无机聚合来制备。将碱性盐(例如氢氧化钠或氢氧化锂)的粒料溶解在水中。将固体硅酸盐原料立即加入到所得溶液中，使得碱性盐溶解时产生的热有助于硅酸盐材料的溶解。将混合物搅拌几分钟以形成糊料。在搅拌之后，将糊料在70℃至100℃的温度下在烘箱中固化数小时至数天以形成可膨胀前体材料。将前体粉碎并筛分至所需粒径。
通过使粉碎的前体材料膨胀生产膨胀材料。除非另有说明，否则通过在配备有不锈钢振动台，八个Elstein HTS陶瓷红外面板散热器(具有125x125mm的尺寸，64kW/m的功率输出和860℃的最大操作温度)和Italvibras G Silingardi振动元件的红外(IR)膨胀炉(类型：M3/45-SO2，系列：AA，C.F.KN0.44/0.64，RPM3000/3800)中加热来使粉碎的前体膨胀。使用电磁自动进料器调节进入炉的进料。红外灯在500℃至750℃的温度下操作，使得颗粒前体的温度达到约300℃至约350℃。通过在立式电炉(VEF)或立式LPG炉中加热使粒径低于500μm的粉碎前体膨胀。使粒径低于100μm的极细颗粒在实验室规模的流化床(FB)反应器中膨胀。
实施例1
使用硼硅酸盐玻璃、氢氧化钠和水作为起始材料形成四种不同的膨胀材料。表2示出了四种不同的起始混合物的组成，初始碱性溶液中氢氧化钠的浓度，混合物中硅与钠的比率，膨胀之前材料的测量的“烧失量”，以及在实验室马弗炉中在700℃下膨胀之后材料的测量的松散堆积密度。
表2.
混合物 A1 A2 A3 A4
硼硅酸盐玻璃(重量％) 62.5 59.8 57.8 57.7
NaOH(重量％) 6.3 12.1 17.5 18.6
水(重量％) 31.2 28.1 24.7 23.7
NaOH浓度(M) 5 10 15 16.1
Si/Na比率 5.2 2.6 1.7 1.6
LOI未膨胀(重量％) 6.41％ 15.09％ 19.08％ 17.00％
LBD(kg/m<sup>3</sup>) 357 114 58 45
实施例2
使用硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氢氧化钠和水作为起始材料形成六种不同的膨胀材料。表3示出了六种不同的起始混合物的组成，混合物中硼硅酸盐玻璃与钠钙玻璃的比率(“B/S”比率)，初始碱性溶液中氢氧化钠的浓度，混合物中硅与钠的比率，膨胀之前材料的测量的“烧失量”，以及在实验室马弗炉中在600℃、650℃或750℃下膨胀之后材料的测量的松散堆积密度。混合物B4、B5和B6不产生可膨胀材料。
表3.
混合物 B1 B2 B3 B4 B5 B6
硼硅酸盐玻璃(重量％) 66.67 33.33 13.33 6.67 2 0
钠钙玻璃(重量％) 0 33.33 53.33 60 64.67 66.67
NaOH(重量％) 5.62 5.62 5.62 5.62 5.62 5.62
水(重量％) 27.72 27.72 27.72 27.72 27.72 27.72
B/S比率 ∞ 1 0.25 0.11 0.03 0
NaOH浓度(M) 5 5 5 5 5 5
Si/Na比率 6.2 5.9 5.8 5.7 5.7 5.7
LOI未膨胀(重量％) 6.46％ 8.44％ 7.85％ 7.55％ 7.20％ 6.95％
E膨胀温度(℃) 600 650 750 - - -
松散堆积密度(kg/m<sup>3</sup>) 162 320 572 - - -
实施例3
使用13.5重量％硼硅酸盐玻璃、40.5重量％硅灰、18重量％氢氧化钠和27.9重量％水作为起始材料形成可膨胀材料。在膨胀之前将可膨胀材料粉碎成两种不同的粒径范围。两种不同膨胀材料的测得的松散堆积密度、压实阻力和热导率示于表4中。
表4.
Figure BDA0003100687540000801
实施例4
使用15重量％硼硅酸盐玻璃、45重量％珍珠岩尾矿、10重量％氢氧化钠和30重量％水作为起始材料形成可膨胀材料。在膨胀之前将可膨胀材料粉碎至0.5mm至1mm的粒径范围。所测量的膨胀材料的松散堆积密度和热导率示于表5中。
表5.
Figure BDA0003100687540000811
实施例5
使用硼硅酸盐玻璃、硅灰、珍珠岩尾矿、氢氧化钠、氢氧化锂、水和拒水剂的不同组合作为起始材料形成51种不同的膨胀材料。表6至16示出了40种起始混合物的组成，以及硅灰和珍珠岩尾矿的合计总量与硼硅酸盐玻璃的总量的比率(“(SF+P)/BG”比率)，硅灰的总量与珍珠岩尾矿的总量的比率(“SF/P”比率)，以及以下中的一些或全部：硅与钠的比率，未膨胀前体材料的粒径，进行膨胀时的温度，膨胀后材料的测量的松散堆积密度，膨胀后材料的粒径，膨胀后材料的d50，膨胀后材料的吸水率，膨胀后材料的拒水性，作为漂浮物的膨胀颗粒的百分比，膨胀材料在1”或2”下的压实阻力，膨胀材料的热导率，发泡材料的pH和发泡材料的骨架密度。除非另有说明，膨胀在IR炉中进行。
表6.
Figure BDA0003100687540000812
Figure BDA0003100687540000821
表7.
Figure BDA0003100687540000822
表8.
Figure BDA0003100687540000831
表9.
Figure BDA0003100687540000832
Figure BDA0003100687540000841
表10.
Figure BDA0003100687540000842
表11.
Figure BDA0003100687540000851
表12.
Figure BDA0003100687540000852
Figure BDA0003100687540000861
表13.
Figure BDA0003100687540000862
表14.
Figure BDA0003100687540000871
表15.
Figure BDA0003100687540000872
表16.
Figure BDA0003100687540000881
实施例6
使用硼硅酸盐玻璃、硅灰、珍珠岩尾矿、钠钙玻璃氢氧化钠、水和拒水剂的不同组合作为起始材料形成9种不同的膨胀材料。表17和18显示了9种起始混合物的组成，硅灰和珍珠岩尾矿的合计总量与硼硅酸盐玻璃的总量的比率(“(SF+P)/BG”比率)，硅灰的总量与珍珠岩尾矿的总量的比率(“SF/P”比率)，硼硅酸盐玻璃与钠钙玻璃的比率(“B/S”比率)，硅与钠的比率，未膨胀前体材料的粒径，进行膨胀时的温度，膨胀后材料的测量松散堆积密度和膨胀后材料的吸水率(即水负荷)。除非另有说明，样品在IR炉中膨胀。
通过首先测量400ml颗粒材料来测量每种颗粒材料的吸水率(水负荷)。将该样品转移到在底部具有非常细的筛的500ml圆筒中，该筛足以将颗粒材料保留在圆筒中，但也允许水通过。然后在自动轻敲装置中轻敲50次。测量另外30ml的颗粒材料并将其加入到圆筒中，然后再轻敲圆筒30次。最后，根据样品的沉降，加入几毫升材料并再轻敲20次，以便在圆筒内产生轻敲的400毫升样品，记录其重量。然后将圆筒连接到水泵上。使用水泵首先用水填充圆筒，然后将水排出圆筒。测量新的湿质量。然后将颗粒材料的吸水率计算为由样品保留的水的质量(即已经吸收的水的质量)/圆筒中颗粒材料的质量(以g/g表示)。
表17.
Figure BDA0003100687540000891
表18.
Figure BDA0003100687540000892
实施例7
使用硼硅酸盐玻璃、硅灰、珍珠岩尾矿、氢氧化钠、氢氧化锂和水的不同混合物作为起始材料形成五种不同的可膨胀材料(E1至E5)。五种起始混合物的组成列于表19中。
测试可膨胀材料作为聚合物组合物的非膨胀发泡型阻燃剂添加剂的适用性。膨胀剂是由于热暴露而膨胀的物质，因此体积增加而密度降低。膨胀添加剂通常用于被动防火。
这些新型阻燃剂制剂的功能性基于以下能力：(i)通过吸热释放至多30重量％的结合水；(ii)膨胀并产生隔热层，其阻碍热传递和周围聚合物基质的不稳定(即避免燃烧液滴)；和(iii)在高于700℃的温度下熔融，同时保持至少部分初始形状而不塌陷。
发现所有制剂：
1.在200-500℃范围内释放化学结合水。
2.在400-600℃范围内膨胀为膨胀型泡沫。
3.在≥700℃的温度下开始熔化。
根据DIN EN 45545(防火测试)进行测试。
对于负载有阻燃添加剂的每种不同聚合物，成功地调节软化点、熔点和流动点以满足特定的目标窄温度范围。如表19所示，通过改变起始混合物实现调节。
两种不同的聚合物负载有具有最高熔点的阻燃添加剂：(1)具有10重量％D2的PVC；(2)具有10重量％D4的PVC；(3)具有5重量％和10重量％D2的聚丙烯(即两种不同的负载水平)；和(4)具有5重量％和10重量％D4的聚丙烯(即两种不同的负载水平)。聚氨酯(PU)泡沫还负载有8重量％的每种阻燃添加剂。在负载之前，成功地调节阻燃添加剂的软化点、熔点和流动点(相对于作为材料D5的基线材料)以最大化耐火性。如表19所示，通过改变起始混合物实现调节。
表19.
材料 E1 E2 E3 E4 E5
硼硅酸盐玻璃(重量％) 14.63 15 14.2 15 57.72
硅灰(重量％) 14.63 10.38 9.83 0 0
珍珠岩尾矿(重量％ 29.25 34.62 32.78 45 0
NaOH(重量％) 16.37 12.83 13.09 10.04 18.55
水(重量％) 25.12 27.17 24.58 29.96 23.74
LiOH.H<sub>2</sub>O(重量％) 0 0 5.51 0 0
拒水剂(％) 0 0 0 0 0
(SF+P)/BG比率 3 3 3 3 0
SF/P比率 0.5 0.3 0.3 ∞ ∞
Si/Na比率 1.72 2.1 2 2.35 1.46
H<sub>2</sub>O 950℃ 20,90 19,30 24,00 12,00 30,00
H<sub>2</sub>O 105℃ 12,88 13,19 12,74 1,66 12,41
软化点DIN 51730 617 634 562 686 627
熔点DIN 51730 868 913 775 900 790
流动点DIN 51730 991 1068 875 996 835
根据粒径分布，已经在各种聚合物中检验了表20中列出的不同粒度测定：
表20.
颗粒尺寸 应用
0mm-20mm 防火圈，防火枕，防火建筑砖。
0.15mm–1mm PU泡沫，塑料。
<0.15mm PU泡沫，塑料，弹性体，电缆绝缘。

Claims (19)

1.一种制造膨胀颗粒材料的方法，所述方法包括：
形成混合物，所述混合物包含：
硅酸盐材料；
碱性化合物；和
水；
固化所述混合物以形成固体前体；
粉碎和/或研磨所述固体前体以形成可膨胀颗粒材料；以及
加热所述可膨胀颗粒材料以形成膨胀颗粒材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物包含除硅之外的玻璃网络形成元素、玻璃网络中间体元素和/或玻璃网络改性元素，并且任选地其中：
所述除硅之外的玻璃网络形成元素选自：硼、锗和磷；
所述玻璃网络中间体元素选自：钛、铝、锆、铍、镁和锌；和/或
所述玻璃网络改性元素选自：钙、铅、锂、钠和钾。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述混合物还包含反应性二氧化硅，例如硅灰和/或气相法二氧化硅。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合物包含两种不同的硅酸盐材料，例如：
其中所述混合物包含：硅酸盐玻璃，例如铝硅酸盐玻璃；和硅酸盐矿物，例如硅铝酸盐矿物；或
其中所述混合物包含：第一硅酸盐玻璃，例如第一铝硅酸盐玻璃；和第二硅酸盐玻璃，例如第二铝硅酸盐玻璃。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
所述两种不同的硅酸盐材料中的一种选自：火山玻璃，例如珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；页硅酸盐矿物，例如膨润土、高岭土或煅烧高岭土；硅藻土；或其组合；和/或
所述两种不同的硅酸盐材料中的一种是选自以下的硅酸盐玻璃：熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硅锗玻璃，任选地其中所述硅酸盐玻璃是回收玻璃，例如以回收碎玻璃的形式。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合物包含：
约10重量％至约90重量％，例如约15重量％至约80重量％，或约20重量％至约70重量％的硅酸盐材料；
约5重量％至约25重量％，约10重量％至约20重量％的碱性化合物；以及
约15重量％至约50重量％，例如约20重量％至约40重量％的水，
任选地，其中所述混合物包含约5重量％至约75重量％，例如约5重量％至约50重量％，或约5重量％至约40重量％的反应性二氧化硅。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述硅酸盐材料包含：
约50重量％至约95重量％，例如约60重量％至约85重量％的SiO2；
约1重量％至约30重量％，例如约2重量％至约15重量％的Na2O；
约0重量％至约15重量％，例如约0.01重量％至约6重量％的K2O；
约0重量％至约20重量％，例如约0.05重量％至约15重量％的CaO；
约0重量％至约20重量％，例如约0.1重量％至约15重量％的Al2O3；
不大于约20重量％，例如小于约15重量％的B2O3；
不大于约20重量％，例如小于约15重量％的PbO；
不大于约10重量％，例如小于约5重量％的MgO；和
不大于约10重量％，例如小于约5重量％的BaO。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合物包含硼，所述硼的量使得所述膨胀颗粒材料包含小于约5.0重量％，例如小于约3.5重量％的B2O3。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
固化所述混合物以形成固体前体的步骤包括在不大于约250℃，例如不大于约120℃，或约20℃至约250℃，或约20℃至约120℃，或约50℃至约110℃，或约70℃至约100℃的温度下固化混合物；和/或
加热所述颗粒材料以形成膨胀颗粒材料的步骤包括将所述颗粒材料加热至不大于约1100℃，例如不大于约700℃，或约300℃至约900℃，或约300℃至约700℃，或约400℃至约600℃的温度。
10.一种膨胀颗粒材料，其具有：
根据PI 200-77测量的约15kg/m3至约450kg/m3，例如约20kg/m3至约100kg/m3，或约20kg/m3至约30kg/m3，或约20kg/m3至约40kg/m3，或约55kg/m3至约100kg/m3，或约70kg/m3至约100kg/m3的松散堆积密度；
根据PI 306-80测量的在2”下为约3PSI至约350PSI，例如在2”下为约3PSI至约200PSI，或在2”下为约3PSI至约100PSI，或在2”下为约3PSI至约10PSI，或在2”下为约30PSI至约80PSI，或在2”下为约40PSI至约75PSI，或在2"下为约5PSI至约20PSI的压实阻力；和/或
根据EN 12667测量的约0.0300W/mK至约0.0700W/mK，例如约0.0320W/mK至约0.0420W/mK，约0.0350W/mK至约0.0400W/mK，或约0.0360W/mK至约0.0410W/mK，或约0.0320W/mK至约0.0340W/mK，或约0.042W/mK至约0.055W/mK，或约0.055W/mK至约0.070W/mK的热导率。
11.根据权利要求10所述的膨胀颗粒材料，其中所述膨胀颗粒材料包含：
约8重量％至约30重量％，例如约13重量％至约22重量％的X2O，X为碱金属如Na或Li；
约0重量％至约15重量％，例如约5重量％至约9重量％的Al2O3；和
约50重量％至约80重量％，例如约60重量％至约75重量％的SiO2；以及任选地
约0重量％至约10重量％，例如约0.5重量％至约5重量％的H2O；
并且任选地其中所述膨胀颗粒材料包含小于约5重量％，例如小于约3.5重量％的B2O3。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的膨胀颗粒材料，其中所述膨胀颗粒材料通过使经由将混合物固化获得的前体膨胀而形成，所述混合物包含：
硅酸盐材料；
碱性化合物；和
水；
任选地其中：
(a)所述混合物包含除硅之外的玻璃网络形成元素、玻璃网络中间体元素和/或玻璃网络改性元素；
(b)所述混合物进一步包含反应性二氧化硅；和/或
(c)所述混合物包含两种不同的硅酸盐材料；
进一步任选地其中：
(i)所述两种不同的硅酸盐材料中的一种选自：火山玻璃，例如珍珠岩材料，例如水含量大于约2重量％的未膨胀天然珍珠岩矿石；页硅酸盐矿物，例如膨润土、高岭土或煅烧高岭土；硅藻土；或其任何组合；和/或
(ii)所述两种不同的硅酸盐材料中的一种是选自以下的的硅酸盐玻璃：熔融二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、氧化铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硅锗玻璃。
13.一种可膨胀材料，其包括：
约0.1重量％至约25重量％，例如约0.2重量％至约5重量％的X2O，其中X是碱金属如Na或Li；
约0.1重量％至约30重量％，例如约0.2重量％至约20重量％的Al2O3；
约30重量％至约80重量％，例如约40重量％至约60重量％的SiO2；和
约10重量％至约30重量％，例如约15重量％至约30重量％的H2O；
其中所述可膨胀材料任选地包含小于约5重量％，例如小于约3.5重量％的B2O3。
14.根据权利要求13所述的可膨胀材料，其中所述可膨胀材料基本上是非晶态的和/或其中所述可膨胀材料是颗粒状的并且任选地具有约10μm至约2cm的粒径。
15.一种制造可膨胀材料的方法，所述方法包括：
(a)形成混合物，所述混合物包含：
硅酸盐材料；
碱性化合物；和
水；
其中任选地：
(i)所述混合物包含除硅之外的玻璃网络形成元素、玻璃网络中间体元素和/或玻璃网络改性元素；
(ii)所述混合物进一步包含反应性二氧化硅；和/或
(iii)所述混合物包含两种不同的硅酸盐材料；以及
(b)固化所述混合物以形成所述可膨胀材料；以及
任选地：
(c)粉碎所述可膨胀材料。
16.一种绝热产品，例如用使腔壁隔热的散装材料，用于隔热板的填料，隔热板，用于天花板瓦片如吸音天花板瓦片的填料，天花板瓦片如吸音天花板瓦片，用于使冷冻或低温容器绝热的颗粒材料，或绝热的冷冻或低温容器，其包含根据权利要求10至12中任一项所述的膨胀颗粒材料，或通过使根据权利要求13或权利要求14所述的可膨胀材料膨胀或通过使根据权利要求15所述的方法制造的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
17.一种建筑材料，例如片材如纤维水泥片材，灰浆或灰泥如水泥质、石膏基和/或丙烯酸基灰浆或灰泥，或混凝土，其包含根据权利要求10至12中任一项所述的膨胀颗粒材料，或通过使根据权利要求13或权利要求14所述的可膨胀材料膨胀或通过使根据权利要求15所述的方法制造的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
18.园艺或农业基质或基质组分，其包含根据权利要求10至12中任一项所述的膨胀颗粒材料，或通过使根据权利要求13或权利要求14所述的可膨胀材料膨胀或通过使根据权利要求15所述的方法制造的可膨胀材料膨胀而形成的膨胀颗粒材料。
19.一种阻燃功能材料，其包含权利要求13或权利要求14所述的可膨胀颗粒材料或根据权利要求15所述的方法制造的可膨胀颗粒材料。
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