CN107986617A - 一种耐磨玻璃杯制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨玻璃杯制备工艺，涉及玻璃加工技术领域，包括以下步骤：（1）制备改性二氧化硅；（2）制备改性珍珠岩；（3）得到玻璃熔融体；（4）制成成品；本发明提供的耐磨玻璃杯制备工艺，制备的玻璃杯不仅具有良好的硬度，还具有良好的耐磨性，不易被刮伤，耐摔性好。

Description

一种耐磨玻璃杯制备工艺
技术领域
本发明属于玻璃加工技术领域，具体涉及一种耐磨玻璃杯制备工艺。
背景技术
玻璃杯虽然通透好看，但不易保存，总得小心翼翼的放置，其实在所有材质的杯子里，玻璃杯才是最健康的，玻璃杯不含有毒的化学物质，当人们用玻璃杯喝水或者其他饮料时，不必担心有害的化学物质会被喝进肚子里，而且表面光滑，容易清洗，所以人们非常喜欢玻璃杯。
现有技术所制玻璃杯虽然具有一定的防摔裂性能，色泽美观，但所制玻璃杯硬度低，耐磨性能差。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐磨玻璃杯制备工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐磨玻璃杯制备工艺，包括以下步骤：
(1)将二氧化硅均匀分散到质量分数为3.5-5.5%的六甲基二硅氮烷溶液中浸泡40-50min，然后进行过滤，烘干至恒重，再将处理后的二氧化硅置于超临界设备中，在压力15-18MPa，温度155-160℃，处理介质为二氧化碳，超临界处理时间15-20min，得到改性二氧化硅；
(2)将珍珠岩研磨至300目，然后将珍珠岩与质量分数为0.5-0.8%的谷氨酸钠溶液中在68-72℃下按150g:420mL的比例混合浸泡1.5小时，然后过滤，采用清水清洗一次后，再放入无水乙醇中常温浸泡40min，再过滤，烘干至恒重，然后再将珍珠岩放在580-600℃下进行煅烧20min，然后冷却至40℃，再采用等离子体处理仪对珍珠岩进行低温等离子体处理，处理时间为10-12min，电压为110V，处理完成后，即得改性珍珠岩；
(3)将(1)中制备的改性二氧化硅与步骤(2)制备的改性珍珠岩按100:12-15质量比例混合后，添加到熔炉，再添加改性二氧化硅质量5-6%的氧化钙和改性二氧化硅质量0.1-0.3%的硬脂酸钙，密封后加热至混合物料温度为1620-1650℃，保温8-10h，待混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体；
(4)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃杯，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火30-40min，即得。
进一步的，所述步骤（1）中二氧化硅粒度为250-300目。
进一步的，所述六甲基二硅氮烷溶液为六甲基二硅氮烷溶于丙酮中制成。
进一步的，所述步骤（2）中珍珠岩粒度为400目。
进一步的，所述步骤（2）中等离子体处理，处理源为辉光放电、处理气体为空气，处理室真空度为0.032MPa。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供的耐磨玻璃杯制备工艺，制备的玻璃杯不仅具有良好的硬度，还具有良好的耐磨性，不易被刮伤，耐摔性好，通过对二氧化硅进行改性处理，通过将改性二氧化硅与改性珍珠岩进行协同加工制备玻璃杯，不仅能够一定程度上提高拉伸强度和定升应力，同时改性珍珠岩能够有效的提高玻璃杯的保温效果，改性珍珠岩分散在玻璃基体中，形成无机网络结构，与改性二氧化硅相互渗透，能够显著的提高玻璃杯的致密度，提高了玻璃杯的硬度性能，增强了使用寿命；通过在添加氧化钙的同时添加一定量的硬脂酸钙，能够在玻璃杯表面形成的复合物，显著的降低了玻璃杯表面摩擦系数，加工制成的玻璃杯耐磨性能得到大幅度的提高。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨玻璃杯制备工艺，包括以下步骤：
(1)将二氧化硅均匀分散到质量分数为3.5%的六甲基二硅氮烷溶液中浸泡40min，然后进行过滤，烘干至恒重，再将处理后的二氧化硅置于超临界设备中，在压力15MPa，温度155℃，处理介质为二氧化碳，超临界处理时间15min，得到改性二氧化硅；
(2)将珍珠岩研磨至300目，然后将珍珠岩与质量分数为0.5%的谷氨酸钠溶液中在68℃下按150g:420mL的比例混合浸泡1.5小时，然后过滤，采用清水清洗一次后，再放入无水乙醇中常温浸泡40min，再过滤，烘干至恒重，然后再将珍珠岩放在580-600℃下进行煅烧20min，然后冷却至40℃，再采用等离子体处理仪对珍珠岩进行低温等离子体处理，处理时间为10min，电压为110V，处理完成后，即得改性珍珠岩；
(3)将(1)中制备的改性二氧化硅与步骤(2)制备的改性珍珠岩按100:12质量比例混合后，添加到熔炉，再添加改性二氧化硅质量5%的氧化钙和改性二氧化硅质量0.1%的硬脂酸钙，密封后加热至混合物料温度为1620℃，保温8h，待混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体；
(4)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃杯，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火30min，即得。
进一步的，所述步骤（1）中二氧化硅粒度为250目。
进一步的，所述六甲基二硅氮烷溶液为六甲基二硅氮烷溶于丙酮中制成。
进一步的，所述步骤（2）中珍珠岩粒度为400目。
进一步的，所述步骤（2）中等离子体处理，处理源为辉光放电、处理气体为空气，处理室真空度为0.032MPa。
实施例2
一种耐磨玻璃杯制备工艺，包括以下步骤：
(1)将二氧化硅均匀分散到质量分数为5.5%的六甲基二硅氮烷溶液中浸泡50min，然后进行过滤，烘干至恒重，再将处理后的二氧化硅置于超临界设备中，在压力18MPa，温度160℃，处理介质为二氧化碳，超临界处理时间20min，得到改性二氧化硅；
(2)将珍珠岩研磨至300目，然后将珍珠岩与质量分数为0.8%的谷氨酸钠溶液中在72℃下按150g:420mL的比例混合浸泡1.5小时，然后过滤，采用清水清洗一次后，再放入无水乙醇中常温浸泡40min，再过滤，烘干至恒重，然后再将珍珠岩放在600℃下进行煅烧20min，然后冷却至40℃，再采用等离子体处理仪对珍珠岩进行低温等离子体处理，处理时间为12min，电压为110V，处理完成后，即得改性珍珠岩；
(3)将(1)中制备的改性二氧化硅与步骤(2)制备的改性珍珠岩按100:15质量比例混合后，添加到熔炉，再添加改性二氧化硅质量6%的氧化钙和改性二氧化硅质量0.3%的硬脂酸钙，密封后加热至混合物料温度为1650℃，保温8-10h，待混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体；
(4)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃杯，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火40min，即得。
进一步的，所述步骤（1）中二氧化硅粒度为300目。
进一步的，所述六甲基二硅氮烷溶液为六甲基二硅氮烷溶于丙酮中制成。
进一步的，所述步骤（2）中珍珠岩粒度为400目。
进一步的，所述步骤（2）中等离子体处理，处理源为辉光放电、处理气体为空气，处理室真空度为0.032MPa。
实施例3
一种耐磨玻璃杯制备工艺，包括以下步骤：
(1)将二氧化硅均匀分散到质量分数为3.8%的六甲基二硅氮烷溶液中浸泡45min，然后进行过滤，烘干至恒重，再将处理后的二氧化硅置于超临界设备中，在压力16MPa，温度158℃，处理介质为二氧化碳，超临界处理时间18min，得到改性二氧化硅；
(2)将珍珠岩研磨至300目，然后将珍珠岩与质量分数为0.6%的谷氨酸钠溶液中在70℃下按150g:420mL的比例混合浸泡1.5小时，然后过滤，采用清水清洗一次后，再放入无水乙醇中常温浸泡40min，再过滤，烘干至恒重，然后再将珍珠岩放在590℃下进行煅烧20min，然后冷却至40℃，再采用等离子体处理仪对珍珠岩进行低温等离子体处理，处理时间为11min，电压为110V，处理完成后，即得改性珍珠岩；
(3)将(1)中制备的改性二氧化硅与步骤(2)制备的改性珍珠岩按100:13质量比例混合后，添加到熔炉，再添加改性二氧化硅质量5.6%的氧化钙和改性二氧化硅质量0.2%的硬脂酸钙，密封后加热至混合物料温度为1630℃，保温9h，待混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体；
(4)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃杯，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火35min，即得。
进一步的，所述步骤（1）中二氧化硅粒度为280目。
进一步的，所述六甲基二硅氮烷溶液为六甲基二硅氮烷溶于丙酮中制成。
进一步的，所述步骤（2）中珍珠岩粒度为400目。
进一步的，所述步骤（2）中等离子体处理，处理源为辉光放电、处理气体为空气，处理室真空度为0.032MPa。
对比例1：与实施例1区别仅在于不采用六甲基二硅氮烷溶液对二氧化硅进行处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于将改性珍珠岩替换为未处理珍珠岩。
对比例3：与实施例1区别仅在于不添加硬脂酸钙。
试验：
对实施例与对比例制备的相同规格的玻璃杯进行性能检测；
表1
定伸应力MPa 摩擦系数
实施例1 2.36 0.0436
实施例2 2.32 0.0452
实施例3 2.33 0.0443
对比例1 2.05 0.0682
对比例2 1.93 0.0963
对比例3 2.28 0.0568
由表1可以看出，本发明方法制备的玻璃杯性能优异。

Claims (5)

1.一种耐磨玻璃杯制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将二氧化硅均匀分散到质量分数为3.5-5.5%的六甲基二硅氮烷溶液中浸泡40-50min，然后进行过滤，烘干至恒重，再将处理后的二氧化硅置于超临界设备中，在压力15-18MPa，温度155-160℃，处理介质为二氧化碳，超临界处理时间15-20min，得到改性二氧化硅；
(2)将珍珠岩研磨至300目，然后将珍珠岩与质量分数为0.5-0.8%的谷氨酸钠溶液中在68-72℃下按150g:420mL的比例混合浸泡1.5小时，然后过滤，采用清水清洗一次后，再放入无水乙醇中常温浸泡40min，再过滤，烘干至恒重，然后再将珍珠岩放在580-600℃下进行煅烧20min，然后冷却至40℃，再采用等离子体处理仪对珍珠岩进行低温等离子体处理，处理时间为10-12min，电压为110V，处理完成后，即得改性珍珠岩；
(3)将(1)中制备的改性二氧化硅与步骤(2)制备的改性珍珠岩按100:12-15质量比例混合后，添加到熔炉，再添加改性二氧化硅质量5-6%的氧化钙和改性二氧化硅质量0.1-0.3%的硬脂酸钙，密封后加热至混合物料温度为1620-1650℃，保温8-10h，待混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体；
(4)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃杯，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火30-40min，即得。
2.如权利要求1所述的一种耐磨玻璃杯制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中二氧化硅粒度为250-300目。
3.如权利要求1所述的一种耐磨玻璃杯制备工艺，其特征在于，所述六甲基二硅氮烷溶液为六甲基二硅氮烷溶于丙酮中制成。
4.如权利要求1所述的一种耐磨玻璃杯制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中珍珠岩粒度为400目。
5.如权利要求1所述的一种耐磨玻璃杯制备工艺，其特征在于，所述步骤（2）中等离子体处理，处理源为辉光放电、处理气体为空气，处理室真空度为0.032MPa。
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