CN108455867A - 一种耐热耐磨玻璃的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热耐磨玻璃的制备方法，包括如下步骤：（1）特性填料的制备、（2）原料称取、（3）成品加工。本发明对玻璃的制备方法进行了特殊的改进处理，有效改善了玻璃的使用特性，明显提升了其耐磨、耐热变形能力，延长了其使用寿命，极具推广应用价值。

Description

一种耐热耐磨玻璃的制备方法
技术领域
本发明属于玻璃加工处理技术领域，具体涉及一种耐热耐磨玻璃的制备方法。
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温、不耐磨等性能短板，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，提供了一种耐热耐磨玻璃的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐热耐磨玻璃的制备方法，包括如下步骤：
（1）特性填料的制备：
a.将月桂酰胺丙基氧化胺、聚氧乙烯脂肪醇醚和乙醇溶液按照质量比1:0.2：7 ~8共同混合放入到反应釜内，不断搅拌处理15~20min后，再向反应釜内滴加氨水，不断搅拌处理4~7min后，再向反应釜内加入正硅酸乙酯，不断搅拌处理30~35min后得混合液A备用；
b.向操作a所得的混合液A中添加其总质量18~22%的混合液B，然后加热保持反应釜内的温度为65~70℃，将反应釜内的压力增至0.3~0.4MPa，不断超声处理40~45min后进行过滤，得滤渣备用；所述混合液B由如下重量份的物质组成：20~25份硅灰石、3~5份硼酸乙酯、2~4份十六烷基三甲基溴化铵、1~3份N-甲基吡咯烷酮、3~6份甲基丙烯酸甲酯、2~5份草酸二甲酯、200~220份水；
c.将操作b所得的滤渣放入到干燥箱内干燥处理1~1.5h后取出得特性填料备用；
（2）原料称取：
按如下对应重量份称取原料备用：250~270份石英砂、25~30份碳酸钙、10~15份碳酸钡、3~6份氧化锑、7~11份凹凸棒土、30~35份步骤（1）制得的特性填料；
（3）成品加工：
将步骤（2）称取的所有原料成分共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1460~1500℃，保温熔融处理5~7h后得玻璃液，然后将玻璃液引流出压制成型后即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液的体积分数为55~60%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的氨水的滴加量是乙醇溶液总质量的10~15%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的正硅酸乙酯的添加量是乙醇溶液总质量的4~5倍。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的超声处理的频率为90~96kHz。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为82~86℃。
进一步的，步骤（3）中所述的熔融处理时控制加热窑内的温度为1480~1490℃。
本发明对玻璃的制备方法进行了特殊的改进处理，尤其是对其原料成分进行了改进，其中添加了一种特制的特性填料成分，其是以正硅酸乙酯为硅源，乙醇溶液为溶剂，氨水为催化剂，混合液B为改性剂，硅灰石为成核剂，月桂酰胺丙基氧化胺和聚氧乙烯脂肪醇醚为活性剂和模板，共同制成的具有多孔、核壳结构的二氧化硅填料，制得的二氧化硅结构和表面特性特殊，其结构能更好的抵抗热变形和破坏，并提升了整体的耐磨性，其表面特性增强了与其余成分间的结合能力，与石英砂基体二氧化硅进行复配使用后，有效改善了玻璃整体的特性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对玻璃的制备方法进行了特殊的改进处理，有效改善了玻璃的使用特性，明显提升了其耐磨、耐热变形能力，延长了其使用寿命，极具推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种耐热耐磨玻璃的制备方法，包括如下步骤：
（1）特性填料的制备：
a.将月桂酰胺丙基氧化胺、聚氧乙烯脂肪醇醚和乙醇溶液按照质量比1:0.2：7共同混合放入到反应釜内，不断搅拌处理15min后，再向反应釜内滴加氨水，不断搅拌处理4min后，再向反应釜内加入正硅酸乙酯，不断搅拌处理30min后得混合液A备用；
b.向操作a所得的混合液A中添加其总质量18%的混合液B，然后加热保持反应釜内的温度为65℃，将反应釜内的压力增至0.3MPa，不断超声处理40min后进行过滤，得滤渣备用；所述混合液B由如下重量份的物质组成：20份硅灰石、3份硼酸乙酯、2份十六烷基三甲基溴化铵、1份N-甲基吡咯烷酮、3份甲基丙烯酸甲酯、2份草酸二甲酯、200份水；
c.将操作b所得的滤渣放入到干燥箱内干燥处理1h后取出得特性填料备用；
（2）原料称取：
按如下对应重量份称取原料备用：250份石英砂、25份碳酸钙、10份碳酸钡、3份氧化锑、7份凹凸棒土、30份步骤（1）制得的特性填料；
（3）成品加工：
将步骤（2）称取的所有原料成分共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1460℃，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。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液的体积分数为55%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的氨水的滴加量是乙醇溶液总质量的10%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的正硅酸乙酯的添加量是乙醇溶液总质量的4倍。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的超声处理的频率为90kHz。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为82℃。
实施例2
一种耐热耐磨玻璃的制备方法，包括如下步骤：
（1）特性填料的制备：
a.将月桂酰胺丙基氧化胺、聚氧乙烯脂肪醇醚和乙醇溶液按照质量比1:0.2：7.5共同混合放入到反应釜内，不断搅拌处理18min后，再向反应釜内滴加氨水，不断搅拌处理6min后，再向反应釜内加入正硅酸乙酯，不断搅拌处理33min后得混合液A备用；
b.向操作a所得的混合液A中添加其总质量20%的混合液B，然后加热保持反应釜内的温度为68℃，将反应釜内的压力增至0.35MPa，不断超声处理42min后进行过滤，得滤渣备用；所述混合液B由如下重量份的物质组成：23份硅灰石、4份硼酸乙酯、3份十六烷基三甲基溴化铵、2份N-甲基吡咯烷酮、5份甲基丙烯酸甲酯、4份草酸二甲酯、210份水；
c.将操作b所得的滤渣放入到干燥箱内干燥处理1.2h后取出得特性填料备用；
（2）原料称取：
按如下对应重量份称取原料备用：260份石英砂、28份碳酸钙、12份碳酸钡、5份氧化锑、10份凹凸棒土、32份步骤（1）制得的特性填料；
（3）成品加工：
将步骤（2）称取的所有原料成分共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1485℃，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。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液的体积分数为58%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的氨水的滴加量是乙醇溶液总质量的11%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的正硅酸乙酯的添加量是乙醇溶液总质量的4.3倍。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的超声处理的频率为93kHz。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为84℃。
实施例3
一种耐热耐磨玻璃的制备方法，包括如下步骤：
（1）特性填料的制备：
a.将月桂酰胺丙基氧化胺、聚氧乙烯脂肪醇醚和乙醇溶液按照质量比1:0.2：8共同混合放入到反应釜内，不断搅拌处理20min后，再向反应釜内滴加氨水，不断搅拌处理7min后，再向反应釜内加入正硅酸乙酯，不断搅拌处理35min后得混合液A备用；
b.向操作a所得的混合液A中添加其总质量22%的混合液B，然后加热保持反应釜内的温度为70℃，将反应釜内的压力增至0.4MPa，不断超声处理45min后进行过滤，得滤渣备用；所述混合液B由如下重量份的物质组成：25份硅灰石、5份硼酸乙酯、4份十六烷基三甲基溴化铵、3份N-甲基吡咯烷酮、6份甲基丙烯酸甲酯、5份草酸二甲酯、220份水；
c.将操作b所得的滤渣放入到干燥箱内干燥处理1.5h后取出得特性填料备用；
（2）原料称取：
按如下对应重量份称取原料备用：270份石英砂、30份碳酸钙、15份碳酸钡、6份氧化锑、11份凹凸棒土、35份步骤（1）制得的特性填料；
（3）成品加工：
将步骤（2）称取的所有原料成分共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1500℃，保温熔融处理7h后得玻璃液，然后将玻璃液引流出压制成型后即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液的体积分数为60%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的氨水的滴加量是乙醇溶液总质量的15%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的正硅酸乙酯的添加量是乙醇溶液总质量的5倍。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的超声处理的频率为96kHz。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为86℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，用等质量份的市售二氧化硅取代步骤（2）原料称取中的特性填料成分，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，省去了步骤（2）原料称取中的特性填料成分，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对应制得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）
实施例2 39.24×10-7℃-1 736
对比实施例1 50.07×10-7℃-1 623
对比实施例2 51.66×10-7℃-1 612
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。
由上表1可以看出，本发明制得的玻璃在耐磨、耐温特性上有明显的增强，综合使用品质得到了有效的提升，极具推广使用价值。

Claims (7)

1.一种耐热耐磨玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）特性填料的制备：
a.将月桂酰胺丙基氧化胺、聚氧乙烯脂肪醇醚和乙醇溶液按照质量比1:0.2：7 ~8共同混合放入到反应釜内，不断搅拌处理15~20min后，再向反应釜内滴加氨水，不断搅拌处理4~7min后，再向反应釜内加入正硅酸乙酯，不断搅拌处理30~35min后得混合液A备用；
b.向操作a所得的混合液A中添加其总质量18~22%的混合液B，然后加热保持反应釜内的温度为65~70℃，将反应釜内的压力增至0.3~0.4MPa，不断超声处理40~45min后进行过滤，得滤渣备用；所述混合液B由如下重量份的物质组成：20~25份硅灰石、3~5份硼酸乙酯、2~4份十六烷基三甲基溴化铵、1~3份N-甲基吡咯烷酮、3~6份甲基丙烯酸甲酯、2~5份草酸二甲酯、200~220份水；
c.将操作b所得的滤渣放入到干燥箱内干燥处理1~1.5h后取出得特性填料备用；
（2）原料称取：
按如下对应重量份称取原料备用：250~270份石英砂、25~30份碳酸钙、10~15份碳酸钡、3~6份氧化锑、7~11份凹凸棒土、30~35份步骤（1）制得的特性填料；
（3）成品加工：
将步骤（2）称取的所有原料成分共同投入到加热窑内，控制窑内的温度为1460~1500℃，保温熔融处理5~7h后得玻璃液，然后将玻璃液引流出压制成型后即可。
2.根据权利要求1所述的一种耐热耐磨玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液的体积分数为55~60%。
3.根据权利要求1所述的一种耐热耐磨玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的氨水的滴加量是乙醇溶液总质量的10~15%。
4.根据权利要求1所述的一种耐热耐磨玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的正硅酸乙酯的添加量是乙醇溶液总质量的4~5倍。
5.根据权利要求1所述的一种耐热耐磨玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的超声处理的频率为90~96kHz。
6.根据权利要求1所述的一种耐热耐磨玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作c中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为82~86℃。
7.根据权利要求1所述的一种耐热耐磨玻璃的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的熔融处理时控制加热窑内的温度为1480~1490℃。
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