CN107304101A - 一种抗开裂的钢化玻璃及其制备方法 - Google Patents

一种抗开裂的钢化玻璃及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗开裂的钢化玻璃，按照重量份包括以下原料：砂砾5~15份、石灰石10~18份、白云石5~15份、石英5~25份、砂岩14~28份、纯碱3~15份、废旧碎玻璃5~11份、硼酸2~8份、脱色剂4~7份、硅酸盐类非金属材料6~10份、助熔剂0.5~2.5份、多聚糖1~3份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5~3.5份。该钢化玻璃加入了AEBE多聚糖和50US纤维素醚生物高分子聚合物，充分利用钢化玻璃在成型过程中的物理和化学机理，化工合成的，从物理和化学两方面进行防裂、抗裂，可以显著提高钢化玻璃的强度，在温差变化较大的情况下不易开裂。

Description

一种抗开裂的钢化玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃制品领域，具体涉及一种抗开裂的钢化玻璃及其制备方法。
背景技术
钢化玻璃表面具有压应力的玻璃，又称强化玻璃，采用钢化方法对玻璃进行增强。钢化玻璃属于安全玻璃，钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或者物理的方法，在玻璃表面形成应压力，玻璃承受外力首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身的抗压性，寒暑性，冲击性等。当玻璃受外力破坏时，碎片会成类似蜂窝状的钝角碎颗粒，不易对人体造成严重的伤害。钢化玻璃具有良好的热稳定性，能承受的温差是普通玻璃的3倍。
钢化玻璃的承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有3~5倍的提高，但对于温差变化较大的环境下，钢化玻璃的承受能力还不够，容易热炸裂，威胁人们的安全。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种抗开裂的钢化玻璃及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种抗开裂的钢化玻璃，按照重量份包括以下原料：砂砾5~15份、石灰石10~18份、白云石5~15份、石英5~25份、砂岩14~28份、纯碱3~15份、废旧碎玻璃5~11份、硼酸2~8份、脱色剂4~7份、硅酸盐类非金属材料6~10份、助熔剂0.5~2.5份、多聚糖1~3份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5~3.5份。
进一步地，按照重量份包括以下原料：砂砾5份、石灰石10份、白云石5份、石英5份、砂岩14份、纯碱3份、废旧碎玻璃5份、硼酸2份、脱色剂4 份、硅酸盐类非金属材料6份、助熔剂0.5份、多聚糖1份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5份。
进一步地，所述硅酸盐类非金属材料包括硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁和硅酸钾。
进一步地，所述废旧碎玻璃是经过清洗筛选过后的废旧碎玻璃，废旧碎玻璃的粒径大小为0.5~2.5cm。
进一步地，所述助熔剂选自氧化钾、氧化铅、氧化钙和氧化钡中的一种或者它们的混合物。
进一步地，所述多聚糖为AEBE多聚糖，所述纤维素醚生物高分子聚合物为50US纤维素醚生物高分子聚合物。
一种抗开裂的钢化玻璃的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：配料，按照重量份数称取砂砾5~15份、石灰石10~18份、白云石5~15份、石英5~25份、砂岩14~28份、纯碱3~15份、废旧碎玻璃5~11份、硼酸2~8份、脱色剂4~7份、硅酸盐类非金属材料6~10份、助熔剂0.5~2.5份、多聚糖1~3份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5~3.5份；
步骤2：熔制，将配好的原料放入池窖中，熔融后形成玻璃液，用明火在玻璃液面上部加热，熔制温度在1200~1600℃，溶制时间为3~8h，在溶制的过程中处于真空条件下；
步骤3：成型，将熔制后的玻璃液引入玻璃成型机上，用800~1000N的压力压制成钢化玻璃；
步骤4：退火，将成型后的钢化玻璃送入退火窖中，所述退火窖四壁设有保温层以保证退火窖的中保温条件不受外部环境影响，在初始温度条件下进行梯度降温，以每分钟降低10~30℃温度的速度给钢化玻璃降温；
步骤5：抽真空，将钢化玻璃冷却到常温，再放置在支撑架上，在玻璃表面喷涂或浸渍化学药液，该化学药液为浓度为60~80%的金属氧化物化学玻璃钢化药液，将两片喷涂或浸渍化学药液的玻璃放置在平台上合片，封边再进加热炉进行干法加温，同时完成排气、抽真空、封边、封口过程，将玻璃内抽真空使其真空度保持在0.01~0.06MPa范围内即可得出成品。
进一步地，所述步骤5中加热炉内的温度加温至800~1100℃，加热时间为60~240min。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种抗开裂的钢化玻璃及其制备方法，制备方法简单易行，成本较低，在原料加入了脱色剂，可以消除原料中的杂质给钢化玻璃带来的不希望出现的颜色，使钢化玻璃呈现无色透明的效果。本发明加入了AEBE多聚糖和50US纤维素醚生物高分子聚合物，充分利用钢化玻璃在成型过程中的物理和化学机理，化工合成的，从物理和化学两方面进行防裂、抗裂，可以显著提高钢化玻璃的强度，在温差变化较大的情况下不易开裂。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1
一种抗开裂的钢化玻璃，按照重量份包括以下原料：砂砾5份、石灰石10份、白云石5份、石英5份、砂岩14份、纯碱3份、废旧碎玻璃5份、硼酸2份、脱色剂4份、硅酸盐类非金属材料6份、助熔剂0.5份、多聚糖1份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5份。
所述硅酸盐类非金属材料包括硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁和硅酸钾。
所述废旧碎玻璃是经过清洗筛选过后的废旧碎玻璃，废旧碎玻璃的粒径大小为0.5cm。
所述助熔剂选自氧化钾、氧化铅、氧化钙和氧化钡中的一种或者它们的混合物。
所述多聚糖为AEBE多聚糖，所述纤维素醚生物高分子聚合物为50US纤维素醚生物高分子聚合物。
一种抗开裂的钢化玻璃的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：配料，按照重量份数称取砂砾5份、石灰石10份、白云石5份、石英5份、砂岩14份、纯碱3份、废旧碎玻璃5份、硼酸2份、脱色剂4份、硅酸盐类非金属材料6份、助熔剂0.5份、多聚糖1份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5份；
步骤2：熔制，将配好的原料放入池窖中，熔融后形成玻璃液，用明火在玻璃液面上部加热，熔制温度在1200℃，溶制时间为3h，在溶制的过程中处于真空条件下；
步骤3：成型，将熔制后的玻璃液引入玻璃成型机上，用800N的压力压制成钢化玻璃；
步骤4：退火，将成型后的钢化玻璃送入退火窖中，所述退火窖四壁设有保温层以保证退火窖的中保温条件不受外部环境影响，在初始温度条件下进行梯度降温，以每分钟降低10~30℃温度的速度给钢化玻璃降温；
步骤5：抽真空，将钢化玻璃冷却到常温，再放置在支撑架上，在玻璃表面喷涂或浸渍化学药液，该化学药液为浓度为60%的金属氧化物化学玻璃钢化药液，将两片喷涂或浸渍化学药液的玻璃放置在平台上合片，封边再进加热炉进行干法加温，同时完成排气、抽真空、封边、封口过程，将玻璃内抽真空使其真空度保持在0.01MPa范围内即可得出成品。
所述步骤5中加热炉内的温度加温至800℃，加热时间为60min。
实施例2
一种抗开裂的钢化玻璃，按照重量份包括以下原料：砂砾10份、石灰石15份、白云石10份、石英15份、砂岩20份、纯碱9份、废旧碎玻璃8份、硼酸5份、脱色剂6份、硅酸盐类非金属材料8份、助熔剂1.5份、多聚糖2份、纤维素醚生物高分子聚合物2.5份。
所述硅酸盐类非金属材料包括硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁和硅酸钾。
所述废旧碎玻璃是经过清洗筛选过后的废旧碎玻璃，废旧碎玻璃的粒径大小为1.5cm。
所述助熔剂选自氧化钾、氧化铅、氧化钙和氧化钡中的一种或者它们的混合物。
所述多聚糖为AEBE多聚糖，所述纤维素醚生物高分子聚合物为50US纤维素醚生物高分子聚合物。
一种抗开裂的钢化玻璃的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：配料，按照重量份数称取砂砾10份、石灰石15份、白云石10份、石英15份、砂岩20份、纯碱9份、废旧碎玻璃8份、硼酸5份、脱色剂6份、硅酸盐类非金属材料8份、助熔剂1.5份、多聚糖2份、纤维素醚生物高分子聚合物2.5份；
步骤2：熔制，将配好的原料放入池窖中，熔融后形成玻璃液，用明火在玻璃液面上部加热，熔制温度在1400℃，溶制时间为5h，在溶制的过程中处于真空条件下；
步骤3：成型，将熔制后的玻璃液引入玻璃成型机上，用900N的压力压制成钢化玻璃；
步骤4：退火，将成型后的钢化玻璃送入退火窖中，所述退火窖四壁设有保温层以保证退火窖的中保温条件不受外部环境影响，在初始温度条件下进行梯度降温，以每分钟降低20℃温度的速度给钢化玻璃降温；
步骤5：抽真空，将钢化玻璃冷却到常温，再放置在支撑架上，在玻璃表面喷涂或浸渍化学药液，该化学药液为浓度为70%的金属氧化物化学玻璃钢化药液，将两片喷涂或浸渍化学药液的玻璃放置在平台上合片，封边再进加热炉进行干法加温，同时完成排气、抽真空、封边、封口过程，将玻璃内抽真空使其真空度保持在0.05MPa范围内即可得出成品。
所述步骤5中加热炉内的温度加温至900℃，加热时间为180min。
实施例3
一种抗开裂的钢化玻璃，按照重量份包括以下原料：砂砾15份、石灰石18份、白云石15份、石英25份、砂岩28份、纯碱15份、废旧碎玻璃11份、硼酸8份、脱色剂7份、硅酸盐类非金属材料10份、助熔剂2.5份、多聚糖3份、纤维素醚生物高分子聚合物3.5份。
所述硅酸盐类非金属材料包括硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁和硅酸钾。
所述废旧碎玻璃是经过清洗筛选过后的废旧碎玻璃，废旧碎玻璃的粒径大小为2.5cm。
所述助熔剂选自氧化钾、氧化铅、氧化钙和氧化钡中的一种或者它们的混合物。
所述多聚糖为AEBE多聚糖，所述纤维素醚生物高分子聚合物为50US纤维素醚生物高分子聚合物。
一种抗开裂的钢化玻璃的制备方法，主要包括以下步骤：
步骤1：配料，按照重量份数称取砂砾15份、石灰石18份、白云石15份、石英25份、砂岩28份、纯碱15份、废旧碎玻璃11份、硼酸8份、脱色剂7份、硅酸盐类非金属材料10份、助熔剂2.5份、多聚糖3份、纤维素醚生物高分子聚合物3.5份；
步骤2：熔制，将配好的原料放入池窖中，熔融后形成玻璃液，用明火在玻璃液面上部加热，熔制温度在1600℃，溶制时间为8h，在溶制的过程中处于真空条件下；
步骤3：成型，将熔制后的玻璃液引入玻璃成型机上，用1000N的压力压制成钢化玻璃；
步骤4：退火，将成型后的钢化玻璃送入退火窖中，所述退火窖四壁设有保温层以保证退火窖的中保温条件不受外部环境影响，在初始温度条件下进行梯度降温，以每分钟降低10~30℃温度的速度给钢化玻璃降温；
步骤5：抽真空，将钢化玻璃冷却到常温，再放置在支撑架上，在玻璃表面喷涂或浸渍化学药液，该化学药液为浓度为80%的金属氧化物化学玻璃钢化药液，将两片喷涂或浸渍化学药液的玻璃放置在平台上合片，封边再进加热炉进行干法加温，同时完成排气、抽真空、封边、封口过程，将玻璃内抽真空使其真空度保持在0.06MPa范围内即可得出成品。
所述步骤5中加热炉内的温度加温至1100℃，加热时间为240min。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗开裂的钢化玻璃，其特征在于，按照重量份包括以下原料：砂砾5~15份、石灰石10~18份、白云石5~15份、石英5~25份、砂岩14~28份、纯碱3~15份、废旧碎玻璃5~11份、硼酸2~8份、脱色剂4~7份、硅酸盐类非金属材料6~10份、助熔剂0.5~2.5份、多聚糖1~3份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5~3.5份。
2.根据权利要求1所述的一种抗开裂的钢化玻璃，其特征在于，按照重量份包括以下原料：砂砾5份、石灰石10份、白云石5份、石英5份、砂岩14份、纯碱3份、废旧碎玻璃5份、硼酸2份、脱色剂4份、硅酸盐类非金属材料6份、助熔剂0.5份、多聚糖1份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5份。
3.根据权利要求1所述的一种抗开裂的钢化玻璃，其特征在于，所述硅酸盐类非金属材料包括硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁和硅酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种抗开裂的钢化玻璃，其特征在于，所述废旧碎玻璃是经过清洗筛选过后的废旧碎玻璃，废旧碎玻璃的粒径大小为0.5~2.5cm。
5.根据权利要求1所述的一种抗开裂的钢化玻璃，其特征在于，所述助熔剂选自氧化钾、氧化铅、氧化钙和氧化钡中的一种或者它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种抗开裂的钢化玻璃，其特征在于，所述多聚糖为AEBE多聚糖，所述纤维素醚生物高分子聚合物为50US纤维素醚生物高分子聚合物。
7.一种抗开裂的钢化玻璃的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
步骤1：配料，按照重量份数称取砂砾5~15份、石灰石10~18份、白云石5~15份、石英5~25份、砂岩14~28份、纯碱3~15份、废旧碎玻璃5~11份、硼酸2~8份、脱色剂4 ~7份、硅酸盐类非金属材料6~10份、助熔剂0.5~2.5份、多聚糖1~3份、纤维素醚生物高分子聚合物1.5~3.5份；
步骤2：熔制，将配好的原料放入池窖中，熔融后形成玻璃液，用明火在玻璃液面上部加热，熔制温度在1200~1600℃，溶制时间为3~8h，在溶制的过程中处于真空条件下；
步骤3：成型，将熔制后的玻璃液引入玻璃成型机上，用800~1000N的压力压制成钢化玻璃；
步骤4：退火，将成型后的钢化玻璃送入退火窖中，所述退火窖四壁设有保温层以保证退火窖的中保温条件不受外部环境影响，在初始温度条件下进行梯度降温，以每分钟降低10~30℃温度的速度给钢化玻璃降温；
步骤5：抽真空，将钢化玻璃冷却到常温，再放置在支撑架上，在玻璃表面喷涂或浸渍化学药液，该化学药液为浓度为60~80%的金属氧化物化学玻璃钢化药液，将两片喷涂或浸渍化学药液的玻璃放置在平台上合片，封边再进加热炉进行干法加温，同时完成排气、抽真空、封边、封口过程，将玻璃内抽真空使其真空度保持在0.01~0.06MPa范围内即可得出成品。
8.根据权利要求7所述的一种抗开裂的钢化玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤5中加热炉内的温度加温至800~1100℃，加热时间为60~240min。
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