CN110937804A - 一种中性医药玻璃及其制备方法 - Google Patents

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彭寿
马立云
仲召进
高强
李金威
石丽芬
崔介东
单传丽
王萍萍
赵凤阳
柯震坤
韩娜
倪嘉
李常青
周刚
王巍巍
曹欣
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Abstract

本发明涉及一种中性医药玻璃，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：69~74％SiO2，2~6％Al2O3，0.2~4％ZrO2，8~11％B2O3，0~0.5％MgO，0~1％CaO，5~8％Na2O，0~1％K2O，0~1.5％BaO，0.2~2.5％ZnO；按上述比例配料，混匀，置于铂铑坩埚，1580~1600℃熔融8~10h，用90%铂+10%铑的铂铑合金棒进行搅拌，当玻璃液温度升至1600℃，停止搅拌，保温3h进行澄清，随后进行成型，成型方法为平面铜板浇铸成型，成型厚度为6~10mm，在630℃保温2h，以5℃/min降温至300℃，自然冷却至室温，即可得到中性医药玻璃。本发明优点：用本发明所述的中性医药玻璃盛装PH为7的去离子水，经110℃高温灭菌和长期保存，去离子水的PH值不会改变，且无沉淀物出现；玻璃的耐碱性能有显著提升，长期与药品接触，也不会有析出微量物质的风险。

Description

一种中性医药玻璃及其制备方法
技术领域
本发明涉及特种玻璃技术领域，特别涉及一种中性医药玻璃及其制备方法。
背景技术
医药玻璃历经百年应用，证明其是最安全的高级医药包装容器。医药玻璃具有诸多优良性能，例如透明性，光洁性，阻隔性，化学稳定性，耐温性，遮光性，相容性，再生性等。它是众多医药产品和生物制剂不可替代的包装容器。常用的医药玻璃主要有钠钙玻璃和硼硅玻璃。药液与玻璃包装容器长期接触会有析出微量物质的风险，会使得药液发生变质，变质药液不但会失效，导致无法治病，甚至对人体产生危害，因此提出了中性医药玻璃的概念，即要求盛装PH值为7的去离子水，经110℃高温灭菌和长期保存，去离子水的PH值不会发生改变，同时无沉淀物出现。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种中性医药玻璃及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种中性医药玻璃，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：69~74％的SiO2，2~6％的Al2O3，0.2~4％的ZrO2，8~11％的B2O3，0~0.5％的MgO，0~1％的CaO，5~8％的Na2O，0~1％的K2O，0~1.5％的BaO，以及0.2~2.5％的ZnO。
进一步，所述一种中性医药玻璃，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成71 ~74％的SiO2，3~6％的Al2O3，0.25~3％的ZrO2，9~11％的B2O3，0~0.3％的MgO，0~1％的CaO，6~8％的Na2O，0~1％的K2O，0~1.5％的BaO，以及0.2~1％的ZnO。
进一步，所述的Al2O3+ ZrO2的含量占玻璃总组份的5.0~6.0%。
进一步，所述中性医药玻璃在20~300℃下的线性热膨胀系数为4.5~5.0E-6/℃。
一种本发明提供的中性医药玻璃的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
按上述比例进行配料，混合均匀，然后置于铂铑坩埚中，在1580~1600℃熔融8~10h，采用90%铂+10%铑的铂铑合金棒对熔融玻璃液进行搅拌，当玻璃液温度升至1600℃，停止搅拌，保温3小时对玻璃液进行澄清，随后进行成型，成型方法为平面铜板浇铸成型，成型厚度为6~10mm，成型后在630℃保温2小时，然后以5℃/min降温至300℃，接着进行自然冷却至室温，即可得到中性医药玻璃。
本发明通过综合考虑各组分在熔制成型过程中的相互影响和作用（即使单个组分含量都在限定范围内，也要考虑到各组分之间的配比），有效解决了熔制成型难度和玻璃性能之间的矛盾，从而保证了玻璃的热膨胀系数在4.5~5.0E-6/℃之内；如：若SiO2含量增加，玻璃的高温黏度会增加；若其含量降低，会导致玻璃应变点下降，膨胀系数增加，耐酸性和耐碱性均会下降；若Na2O与K2O含量过高，玻璃热膨胀系数增加、耐热冲击性降低、玻璃应变点下降，若其含量过低，会导致熔化难度增加、热膨胀系数降低过多，甚至会出现与其它材料的匹配性的问题；ZrO2的作用类似于Al2O3，有利于增强玻璃网络结构，提高玻璃的强度与耐冲击性，随着ZrO2替代Al2O3质量增加，玻璃结构中[BO3]增多，[BO4]减少，玻璃热膨胀系数会出现先增大后减小的现象（当ZrO2的含量小于2质量％时，Al2O3/ZrO2≈2时，此时Al2O3含量的减少对玻璃的影响是主要的，故膨胀系数是增加的），且随着ZrO2含量的增加，会增加玻璃的熔制温度、增大玻璃的黏度，甚至会出现析晶的现象。
本发明的优点：使用本发明制备的中性医药玻璃，用其盛装PH值为7的去离子水，经110℃高温灭菌和长期保存，去离子水的PH值不会发生改变，同时无沉淀物出现；且玻璃的耐碱性能有显著提升，长期与药品接触，也不会有析出微量物质的风险。
具体实施方式
一种中性医药玻璃及其制备方法，具体实施步骤如下：
实施例1 按如下质量百分比的原料进行配料：73.84％的SiO2，5.71％的Al2O3，0.25％的ZrO2，10.59％的B2O3，0.01％的MgO，0.91％的CaO，6.85％的Na2O，0.53％的K2O，1.06％的BaO，以及0.25％的ZnO；随后混合均匀，然后置于铂铑坩埚中，在1580~1600℃熔融8~10h，采用90%铂+10%铑的铂铑合金棒对熔融玻璃液进行搅拌，当玻璃液温度升至1600℃，停止搅拌，保温3小时对玻璃液进行澄清，随后进行成型，成型方法为平面铜板浇铸成型，成型厚度为6~10mm，成型后在630℃保温2小时，然后以5℃/min降温至300℃，接着进行自然冷却至室温，即可得到中性医药玻璃；20~300℃线性热膨胀系数为4.74E-6/℃。
实施例2
按如下质量百分比的原料进行配料：73.84％的SiO2，4.96％的Al2O3，1.0％的ZrO2，10.59％的B2O3，0.01％的MgO，0.91％的CaO，6.85％的Na2O，0.53％的K2O，1.06％的BaO，以及0.25％的ZnO；随后混合均匀，然后置于铂铑坩埚中，在1580~1600℃熔融8~10h，采用90%铂+10%铑的铂铑合金棒对熔融玻璃液进行搅拌，当玻璃液温度升至1600℃，停止搅拌，保温3小时对玻璃液进行澄清，随后进行成型，成型方法为平面铜板浇铸成型，成型厚度为6~10mm，成型后在630℃保温2小时，然后以5℃/min降温至300℃，接着进行自然冷却至室温，即可得到中性医药玻璃；20~300℃线性热膨胀系数为4.79E-6/℃。
实施例3
按如下质量百分比的原料进行配料：73.84％的SiO2，2.96％的Al2O3，3.0％的ZrO2，10.59％的B2O3，0.01％的MgO，0.91％的CaO，6.85％的Na2O，0.53％的K2O，1.06％的BaO，以及0.25％的ZnO；随后混合均匀，然后置于铂铑坩埚中，在1580~1600℃熔融8~10h，采用90%铂+10%铑的铂铑合金棒对熔融玻璃液进行搅拌，当玻璃液温度升至1600℃，停止搅拌，保温3小时对玻璃液进行澄清，随后进行成型，成型方法为平面铜板浇铸成型，成型厚度为6~10mm，成型后在630℃保温2小时，然后以5℃/min降温至300℃，接着进行自然冷却至室温，即可得到中性医药玻璃；20~300℃线性热膨胀系数为4.79E-6/℃。
比较例1
按如下质量百分比的原料进行配料：73.84％的SiO2，5.96％的Al2O3， 10.59％的B2O3，0.01％的MgO，0.91％的CaO，6.85％的Na2O，0.53％的K2O，1.06％的BaO，以及0.25％的ZnO；随后混合均匀，然后置于铂铑坩埚中，在1580~1600℃熔融8~10h，采用90%铂+10%铑的铂铑合金棒对熔融玻璃液进行搅拌，当玻璃液温度升至1600℃，停止搅拌，保温3小时对玻璃液进行澄清，随后进行成型，成型方法为平面铜板浇铸成型，成型厚度为6~10mm，成型后在630℃保温2小时，然后以5℃/min降温至300℃，接着进行自然冷却至室温，即可得到中性医药玻璃；20~300℃线性热膨胀系数为5.28E-6/℃。
比较例2
按如下质量百分比的原料进行配料：73.84％的SiO2，3.96％的Al2O3，2.0％的ZrO2，10.59％的B2O3，0.01％的MgO，0.91％的CaO，6.85％的Na2O，0.53％的K2O，1.06％的BaO，以及0.25％的ZnO；随后混合均匀，然后置于铂铑坩埚中，在1580~1600℃熔融8~10h，采用90%铂+10%铑的铂铑合金棒对熔融玻璃液进行搅拌，当玻璃液温度升至1600℃，停止搅拌，保温3小时对玻璃液进行澄清，随后进行成型，成型方法为平面铜板浇铸成型，成型厚度为6~10mm，成型后在630℃保温2小时，然后以5℃/min降温至300℃，接着进行自然冷却至室温，即可得到中性医药玻璃；20~300℃线性热膨胀系数为5.02E-6/℃。
比较例1和比较例2，它们的玻璃热膨胀系数都大于5.0 E-6/℃。比较例1的氧化物组分不在本发明之内，其不含有ZrO2；比较例2的氧化物组分是在本发明之内的，但是其组分（例如：Al2O3/ZrO2）的配比不合适。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种中性医药玻璃，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：69~74％的SiO2，2~6％的Al2O3，0.2~4％的ZrO2，8~11％的B2O3，0~0.5％的MgO，0~1％的CaO，5~8％的Na2O，0~1％的K2O，0~1.5％的BaO，以及0.2~2.5％的ZnO。
2.根据权利要求1所述一种中性医药玻璃，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成71 ~74％的SiO2，3~6％的Al2O3，0.25~3％的ZrO2，9~11％的B2O3，0~0.3％的MgO，0~1％的CaO，6~8％的Na2O，0~1％的K2O，0~1.5％的BaO，以及0.2~1％的ZnO。
3.根据权利要求1所述所述一种中性医药玻璃，其特征在于：所述Al2O3+ ZrO2的含量占玻璃总组份的5.0~6.0%。
4.根据权利要求1或2或3所述所述一种中性医药玻璃，其特征在于：所述中性医药玻璃在20~300℃下的线性热膨胀系数为4.5~5.0E-6/℃。
5.根据权利要求1或2或3所述一种中性医药玻璃的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
按上述比例进行配料，混合均匀，然后置于铂铑坩埚中，在1580~1600℃熔融8~10h，采用90%铂+10%铑的铂铑合金棒对熔融玻璃液进行搅拌，当玻璃液温度升至1600℃，停止搅拌，保温3小时对玻璃液进行澄清，随后进行成型，成型方法为平面铜板浇铸成型，成型厚度为6~10mm，成型后在630℃保温2小时，然后以5℃/min降温至300℃，接着进行自然冷却至室温，即可得到中性医药玻璃。
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