CN108017277A - 一种耐磨耐腐耐冲击玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，由下列物质制成：石英砂、碳酸钙、硫酸钡、三氧化二锑、硝酸稀土盐、氢氧化铝、氧化钇、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性凹凸棒土。本发明对玻璃的组分进行了特殊的调整改进，在各成分的共同配合作用下，玻璃的耐磨、耐腐、耐温、耐冲击特性得到了明显的增强，综合性能明显改善，极具市场竞争力和推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于玻璃加工制造技术领域，具体涉及一种耐磨耐腐耐冲击玻璃。
背景技术
玻璃是由二氧化硅和其他化学物质熔融在一起形成的。世界最早的玻璃制造者为古埃及人。玻璃的出现与使用在人类的生活里已有四千多年的历史，从4000年前的美索不达米亚和古埃及的遗迹里，都曾有小玻璃珠的出土。现代人们的生活中同样少不了玻璃的存在，如汽车挡风玻璃、智能手机屏幕玻璃、建筑用窗户玻璃等。虽然随着技术的发展，玻璃的性能也得到了很好的改善，但现有的多数玻璃仍存在着不耐腐、不耐磨、不耐冲击等性能短板，需要进一步的改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐磨耐腐耐冲击玻璃。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，由如下重量份的物质制成：
300~330份石英砂、30~35份碳酸钙、20~25份硫酸钡、4~7份三氧化二锑、0.2~0.4份硝酸稀土盐、2~4份氢氧化铝、0.1~0.3份氧化钇、2~5份改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、15~20份改性凹凸棒土；所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下重量份的物质制成：170~190份聚对苯二甲酸乙二醇酯、5~8份四氢呋喃、7~10份钛酸酯偶联剂、10~14份聚乙烯接枝马来酸酐、3~6份酚醛树脂、4~7份十六烷基苯磺酸钠；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：150~170份凹凸棒土、7~11份硬脂酸镁、5~8份氯化石蜡、4~7份碱性二壬基萘磺酸钙、3~6份富马酸二甲酯、7~10份醋酸丙酸纤维素。
优选的，由如下重量份的物质制成：
320份石英砂、33份碳酸钙、22份硫酸钡、6份三氧化二锑、0.3份硝酸稀土盐、3份氢氧化铝、0.2份氧化钇、4份改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、18份改性凹凸棒土；所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下重量份的物质制成：180份聚对苯二甲酸乙二醇酯、7份四氢呋喃、9份钛酸酯偶联剂、12份聚乙烯接枝马来酸酐、5份酚醛树脂、6份十六烷基苯磺酸钠；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：160份凹凸棒土、9份硬脂酸镁、7份氯化石蜡、6份碱性二壬基萘磺酸钙、5份富马酸二甲酯、9份醋酸丙酸纤维素。
进一步的，所述硝酸稀土盐为硝酸镧、硝酸钇、硝酸铈中的任意一种。
进一步的，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法具体是：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、四氢呋喃、钛酸酯偶联剂、聚乙烯接枝马来酸酐、酚醛树脂、十六烷基苯磺酸钠共同混合放入到反应釜内，控制反应釜内的温度为240~250℃、压力为0.15~0.2MPa，然后以1200~1400转/分钟的转速搅拌处理1~2h后取出即可。
进一步的，所述改性凹凸棒土的制备方法具体是：先将凹凸棒土放入到840~880℃的条件下煅烧处理1~1.5h后取出，然后与硬脂酸镁、氯化石蜡、碱性二壬基萘磺酸钙、富马酸二甲酯、醋酸丙酸纤维素共同混合放入到研磨机中研磨处理35~40min后，再取出过600目即可。
一种耐磨耐腐耐冲击玻璃的制备方法，具体是：将石英砂、碳酸钙、硫酸钡、三氧化二锑、硝酸稀土盐、氢氧化铝、氧化钇、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性凹凸棒土共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1480~1500℃，保温熔融处理4~6h后得玻璃液，然后将玻璃液引流出压制成型后即可。
本发明对玻璃的原料成分进行了特殊的搭配调整，改善了整体的品质特性，其中添加的硫酸钡、三氧化二锑、硝酸稀土盐、氢氧化铝、氧化钇改善了玻璃整体的耐腐、弹性模量等品质，添加的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯成分是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主体改性而来，其能有效的分散填充于玻璃晶体间，起到晶间缓冲的作用，明显改善了玻璃的抗冲击性能，添加的改性凹凸棒土成分是以凹凸棒土为主体改性而来，其具有很好的表面活性和反应能力，增强了玻璃组织间的结合强度，同时又改善了整体的耐磨特性，提升了整体的使用品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对玻璃的组分进行了特殊的调整改进，在各成分的共同配合作用下，玻璃的耐磨、耐腐、耐温、耐冲击特性得到了明显的增强，综合性能明显改善，极具市场竞争力和推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，由如下重量份的物质制成：
300份石英砂、30份碳酸钙、20份硫酸钡、4份三氧化二锑、0.2份硝酸稀土盐、2份氢氧化铝、0.1份氧化钇、2份改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、15份改性凹凸棒土；所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下重量份的物质制成：170份聚对苯二甲酸乙二醇酯、5份四氢呋喃、7份钛酸酯偶联剂、10份聚乙烯接枝马来酸酐、3份酚醛树脂、4份十六烷基苯磺酸钠；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：150份凹凸棒土、7份硬脂酸镁、5份氯化石蜡、4份碱性二壬基萘磺酸钙、3份富马酸二甲酯、7份醋酸丙酸纤维素。
进一步的，所述硝酸稀土盐为硝酸镧。
进一步的，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法具体是：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、四氢呋喃、钛酸酯偶联剂、聚乙烯接枝马来酸酐、酚醛树脂、十六烷基苯磺酸钠共同混合放入到反应釜内，控制反应釜内的温度为240℃、压力为0.15MPa，然后以1200转/分钟的转速搅拌处理1h后取出即可。
进一步的，所述改性凹凸棒土的制备方法具体是：先将凹凸棒土放入到840℃的条件下煅烧处理1h后取出，然后与硬脂酸镁、氯化石蜡、碱性二壬基萘磺酸钙、富马酸二甲酯、醋酸丙酸纤维素共同混合放入到研磨机中研磨处理35min后，再取出过600目即可。
一种耐磨耐腐耐冲击玻璃的制备方法，具体是：将石英砂、碳酸钙、硫酸钡、三氧化二锑、硝酸稀土盐、氢氧化铝、氧化钇、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性凹凸棒土共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1480℃，保温熔融处理4h后得玻璃液，然后将玻璃液引流出压制成型后即可。
实施例2
一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，由如下重量份的物质制成：
320份石英砂、33份碳酸钙、22份硫酸钡、6份三氧化二锑、0.3份硝酸稀土盐、3份氢氧化铝、0.2份氧化钇、4份改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、18份改性凹凸棒土；所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下重量份的物质制成：180份聚对苯二甲酸乙二醇酯、7份四氢呋喃、9份钛酸酯偶联剂、12份聚乙烯接枝马来酸酐、5份酚醛树脂、6份十六烷基苯磺酸钠；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：160份凹凸棒土、9份硬脂酸镁、7份氯化石蜡、6份碱性二壬基萘磺酸钙、5份富马酸二甲酯、9份醋酸丙酸纤维素。
进一步的，所述硝酸稀土盐为硝酸钇。
进一步的，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法具体是：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、四氢呋喃、钛酸酯偶联剂、聚乙烯接枝马来酸酐、酚醛树脂、十六烷基苯磺酸钠共同混合放入到反应釜内，控制反应釜内的温度为246℃、压力为0.18MPa，然后以1300转/分钟的转速搅拌处理1.5h后取出即可。
进一步的，所述改性凹凸棒土的制备方法具体是：先将凹凸棒土放入到860℃的条件下煅烧处理1.2h后取出，然后与硬脂酸镁、氯化石蜡、碱性二壬基萘磺酸钙、富马酸二甲酯、醋酸丙酸纤维素共同混合放入到研磨机中研磨处理37min后，再取出过600目即可。
一种耐磨耐腐耐冲击玻璃的制备方法，具体是：将石英砂、碳酸钙、硫酸钡、三氧化二锑、硝酸稀土盐、氢氧化铝、氧化钇、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性凹凸棒土共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1490℃，保温熔融处理5h后得玻璃液，然后将玻璃液引流出压制成型后即可。
实施例3
一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，由如下重量份的物质制成：
330份石英砂、35份碳酸钙、25份硫酸钡、7份三氧化二锑、0.4份硝酸稀土盐、4份氢氧化铝、0.3份氧化钇、5份改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、20份改性凹凸棒土；所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下重量份的物质制成：190份聚对苯二甲酸乙二醇酯、8份四氢呋喃、10份钛酸酯偶联剂、14份聚乙烯接枝马来酸酐、6份酚醛树脂、7份十六烷基苯磺酸钠；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：170份凹凸棒土、11份硬脂酸镁、8份氯化石蜡、7份碱性二壬基萘磺酸钙、6份富马酸二甲酯、10份醋酸丙酸纤维素。
进一步的，所述硝酸稀土盐为硝酸铈。
进一步的，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法具体是：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、四氢呋喃、钛酸酯偶联剂、聚乙烯接枝马来酸酐、酚醛树脂、十六烷基苯磺酸钠共同混合放入到反应釜内，控制反应釜内的温度为250℃、压力为0.2MPa，然后以1400转/分钟的转速搅拌处理2h后取出即可。
进一步的，所述改性凹凸棒土的制备方法具体是：先将凹凸棒土放入到880℃的条件下煅烧处理1.5h后取出，然后与硬脂酸镁、氯化石蜡、碱性二壬基萘磺酸钙、富马酸二甲酯、醋酸丙酸纤维素共同混合放入到研磨机中研磨处理40min后，再取出过600目即可。
一种耐磨耐腐耐冲击玻璃的制备方法，具体是：将石英砂、碳酸钙、硫酸钡、三氧化二锑、硝酸稀土盐、氢氧化铝、氧化钇、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性凹凸棒土共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1500℃，保温熔融处理6h后得玻璃液，然后将玻璃液引流出压制成型后即可。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，用等质量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯取代改性聚对苯二甲酸乙二醇酯成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，用等质量份的凹凸棒土取代改性凹凸棒土成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去了改性聚对苯二甲酸乙二醇酯成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去了改性凹凸棒土成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例5
本对比实施例5与实施例2相比，省去了改性聚对苯二甲酸乙二醇酯和改性凹凸棒土成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5对应的玻璃进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
| 热膨胀系数（α20-200℃） | 维氏硬度（Hv） | 高度h（cm） | 耐酸级别 | |
| 实施例2 | 33.24×10-7℃-1 | 836 | 98 | I类 |
| 对比实施例1 | 38.76×10-7℃-1 | 793 | 85 | II类 |
| 对比实施例2 | 40.12×10-7℃-1 | 762 | 90 | II类 |
| 对比实施例3 | 42.04×10-7℃-1 | 745 | 80 | III类 |
| 对比实施例4 | 45.18×10-7℃-1 | 716 | 83 | III类 |
| 对比实施例5 | 48.65×10-7℃-1 | 657 | 76 | III类 |
注：上表1中所述的热膨胀系数测定是用线膨胀仪器测试玻璃样板随温度变化长度的变化量；所述的维氏硬度测定是用显微维氏硬度计对玻璃样板进行测试，测试时施加的压力为p=0.15kgf/cm2，保持的时间为15s，测得硬度值；所述的抗冲击性能实验具体是用质量为85g的钢球以自由落体运动直落在玻璃样板上，其中玻璃样板的长宽高为30mm×25mm×1mm，测得玻璃样板刚好被击碎时钢球的高度h，以此评价玻璃的抗冲击性能；所述的耐酸级别参照GB/T 7962.14进行测试。
由上表1可以看出，本发明玻璃的综合使用品质有明显的提升，极具市场竞争力和推广应用价值。
Claims (6)
1.一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
300~330份石英砂、30~35份碳酸钙、20~25份硫酸钡、4~7份三氧化二锑、0.2~0.4份硝酸稀土盐、2~4份氢氧化铝、0.1~0.3份氧化钇、2~5份改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、15~20份改性凹凸棒土；所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下重量份的物质制成：170~190份聚对苯二甲酸乙二醇酯、5~8份四氢呋喃、7~10份钛酸酯偶联剂、10~14份聚乙烯接枝马来酸酐、3~6份酚醛树脂、4~7份十六烷基苯磺酸钠；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：150~170份凹凸棒土、7~11份硬脂酸镁、5~8份氯化石蜡、4~7份碱性二壬基萘磺酸钙、3~6份富马酸二甲酯、7~10份醋酸丙酸纤维素。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
320份石英砂、33份碳酸钙、22份硫酸钡、6份三氧化二锑、0.3份硝酸稀土盐、3份氢氧化铝、0.2份氧化钇、4份改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、18份改性凹凸棒土；所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯由如下重量份的物质制成：180份聚对苯二甲酸乙二醇酯、7份四氢呋喃、9份钛酸酯偶联剂、12份聚乙烯接枝马来酸酐、5份酚醛树脂、6份十六烷基苯磺酸钠；所述改性凹凸棒土由如下重量份的物质制成：160份凹凸棒土、9份硬脂酸镁、7份氯化石蜡、6份碱性二壬基萘磺酸钙、5份富马酸二甲酯、9份醋酸丙酸纤维素。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，其特征在于，所述硝酸稀土盐为硝酸镧、硝酸钇、硝酸铈中的任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，其特征在于，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法具体是：将聚对苯二甲酸乙二醇酯、四氢呋喃、钛酸酯偶联剂、聚乙烯接枝马来酸酐、酚醛树脂、十六烷基苯磺酸钠共同混合放入到反应釜内，控制反应釜内的温度为240~250℃、压力为0.15~0.2MPa，然后以1200~1400转/分钟的转速搅拌处理1~2h后取出即可。
5.根据权利要求1或2所述的一种耐磨耐腐耐冲击玻璃，其特征在于，所述改性凹凸棒土的制备方法具体是：先将凹凸棒土放入到840~880℃的条件下煅烧处理1~1.5h后取出，然后与硬脂酸镁、氯化石蜡、碱性二壬基萘磺酸钙、富马酸二甲酯、醋酸丙酸纤维素共同混合放入到研磨机中研磨处理35~40min后，再取出过600目即可。
6.一种如权利要求1或2所述的耐磨耐腐耐冲击玻璃的制备方法，其特征在于，具体是：将石英砂、碳酸钙、硫酸钡、三氧化二锑、硝酸稀土盐、氢氧化铝、氧化钇、改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性凹凸棒土共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1480~1500℃，保温熔融处理4~6h后得玻璃液，然后将玻璃液引流出压制成型后即可。
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