RU2406702C2 - Состав стекла, стойкого к воздействию щелочей и кислот, полученное из него стекловолокно и композит, содержащий стекловолокно - Google Patents
Состав стекла, стойкого к воздействию щелочей и кислот, полученное из него стекловолокно и композит, содержащий стекловолокно Download PDFInfo
- Publication number
- RU2406702C2 RU2406702C2 RU2008116344/03A RU2008116344A RU2406702C2 RU 2406702 C2 RU2406702 C2 RU 2406702C2 RU 2008116344/03 A RU2008116344/03 A RU 2008116344/03A RU 2008116344 A RU2008116344 A RU 2008116344A RU 2406702 C2 RU2406702 C2 RU 2406702C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- zro
- fiberglass
- materials
- composite
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
- C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/001—Alkali-resistant fibres
- C03C13/002—Alkali-resistant fibres containing zirconium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составу стекла, стойкого к воздействию щелочей и кислот, полученному из него армирующему стекловолокну и композитам, содержащим указанное стекловолокно. Состав стекла включает в вес.%: SiO2≥58%, предпочтительно ≤65%; ZrO2 15-20%; R2O (R=Na, K или Li)≥14%; K2O≤0,1%, предпочтительно ≤0,05%; RO (R=Mg, Ca или Sr) 2,5-6%; MgO≤4%; TiO2≥1 и ≤4%; менее 1% примесей (Al2O3, Fe2O3, Cr2O3), и не содержит F при следующих соотношениях компонентов: ZrO2+TiO2≥17%; ZrO2/TiO2≥6. Стекловолокно, полученное из такого состава, может быть использовано для армирования неорганических материалов, например цемента, или органических материалов, например пластиков. Технический результат изобретения - получение стекловолокна, стойкого к воздействию щелочей и кислот. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение касается состава стекла, стойкого к воздействию щелочей и кислот, из которого изготавливают стекловолокно для усиления неорганических или органических материалов, получаемого стекловолокна и усиленных (или композитных) материалов, содержащих такое стекловолокно.
С давних пор стойкое к щелочам стекловолокно используют для усиления материалов с высоким содержанием щелочей, например, изготовляемых на основе цемента. Однако смешанное с цементом стекловолокно постепенно разрушается, и, в конце концов, его нити рвутся. В таком состоянии стекловолокно не может должным образом выполнять свою функцию усиления: механические свойства усиливаемого материала, в частности предел прочности на разрыв и предел прочности на изгиб, ухудшаются, делая материал более хрупким.
Обычно стойкости стекла к щелочам добиваются, добавляя в стекло оксид циркония ZrO2. Однако ZrO2 значительно повышает вязкость стекломассы и температуру формования (то есть температуру, при которой вязкость стекломассы равна 103 пуаз, обозначаемую TLog ή=3), что приводит к повреждению фильеры, из которой филаментарное волокно выходит и механически вытягивается, прежде чем сформировать стеклянную нить или нити.
Кроме того, введение ZrO2 в стекломассу повышает температуру ликвидуса стекла (то есть температуру появления первых кристаллов при медленном охлаждении расплавленного стекла, обозначаемую Tliq), увеличивая риск расстеклования при плавлении и формировании нитей, от чего филаментарное волокно рвется.
Поэтому известные составы стойкого к щелочам стекла обычно содержат относительно немного ZrO2 и других веществ, чтобы стеклянные нити формировались в приемлемых условиях.
Некоторые составы стекла, содержащие по весу от 8 до 25% ZrO2, описаны в патентах SU-A-151298, DD-A-293105 и US-B-6627569. Другие составы стекла, в которые добавлен TiO2 для улучшения условий образования волокна, описаны в патентах WO-A-92/06931, US-B-5064785, CN-A-1500763 и CN-А-1046147.
В патенте US-B-4345037 описаны стойкие к воздействию щелочей виды стекловолокна, служащего для усиления цемента. Они содержат по весу от 0,1 до 1% Cr2O3 и от 0,5 до 16% хотя бы одного оксида редкоземельного элемента и TiO2. Их стойкости к щелочам добиваются расплавлением в неокисляющих условиях, когда значительная часть хрома находится в форме трехвалентного хрома. Однако такие волокна могут содержать шестивалентный хром, известный своими токсическими свойствами, представляющими опасность для живых существ.
Впрочем, стекловолокно, содержащее ZrO2, используется и для усиления пластмасс типа полиэфирных смол.
В патенте GB-A-965018 описан процесс изготовления стеклянных нитей с высокой светопередачей, основанной на сочетании ZrO2 в количестве от 3 до 10% с Al2O3 в количестве от 4 до 12% и СаО в количестве от 3 до 10%. Кроме того, такие стеклянные нити обладают высокой гидролитической стойкостью и хорошей стойкостью к воздействию кислот.
Предметом настоящего изобретения является состав стекла, из которого можно получать стекловолокно для усиления как щелочных материалов, в частности, на основе цемента, так и пластмасс, контактирующих с кислотами. Стекло с таким составом может использоваться в обычных условиях, на существующих и недорогих установках для производства стекловолокна.
Это достигается благодаря особому составу стойкого к щелочам и кислотам стекла, служащего для производства стекловолокна. Такое стекло характеризуется тем, что содержит следующие компоненты в указанных ниже количествах, выраженных в процентах в весовом отношении:
SiO2 | ≥58%, предпочтительно ≤ 65% |
ZrO2 | 15-20% |
R2O (R=Na, K или Li) | ≥14% |
K2O | ≤0,1%, предпочтительно ≤ 0,05% |
RO (R=Mg, Ca или Sr) | 2,5-6% |
MgO | ≤4% |
TiO2 | >1 и ≤4% |
Кроме того, в этом стекле вообще нет фтора, оно содержит менее 1% примесей (Al2O3, Fe2O3, Cr2O3) и обеспечивает следующие соотношения:
ZrO2+TiO2≥17%
ZrO2/TiO2≥6.
В частности, состав стекла, являющегося предметом изобретения, характеризуется тем, что разница между температурой формования нитей (TLog ή=3) и температурой ликвидуса (Tlig) составляет минимум 60°С, что достаточно для того, чтобы образование стекловолокна проходило в нормальных условиях. Предпочтительно, чтобы эта разница составляла не менее 80°С.
Кроме того, температура формования не превышает 1320°С (предпочтительно 1310°С), что соответствует вполне приемлемой температуре, не вызывающей слишком интенсивного нагрева стекла и позволяющей максимально уменьшить износ фильеры.
Согласно другому воплощению изобретения состав стекла обеспечивает соотношение Na2O/ZrO2≥0,75.
Согласно изобретению оксид SiO2 образует решетку стекла, играя основную роль в обеспечении его стабильности. Если содержание SiO2 ниже 58%, вязкость стекломассы становится слишком слабой и риск расстеклования во время образования волокна возрастает. Обычно содержание SiO2 поддерживается на уровне 65% или ниже, так как при его превышении стекломасса становится очень вязкой и тугоплавкой. Предпочтительно, чтобы содержание в ней SiO2 находилось в пределах от 59 до 63%.
Оксид ZrO2 играет главную роль в придании стойкости к воздействию щелочей; следовательно, его содержание должно быть не ниже 15%. Кроме того, ZrO2 улучшает стойкость к воздействию кислот. Предпочтительно содержание TiO2 не менее 1% при содержании ZrO2 свыше 18%, чтобы можно было получить достаточную температуру ликвидуса. При содержании ZrO2 свыше 20% возрастает риск расстеклования во время образования волокна.
Оксиды NaO2 и Li2O используются в качестве флюса для улучшения плавки, позволяя, в частности, уменьшить вязкость и получить наилучшую солюбилизацию (коллоидное растворение) ZrO2 в стекломассе. Предпочтительно содержание Li2O ниже 0,5%, чтобы не завышать стоимость стекла (сырье для производства Li2O дорого), но еще лучше, если это вещество будет вовсе в нем отсутствовать.
Наличие в стекле K2O в качестве флюса нежелательно, в основном, по причине высокой стоимости содержащего этот оксид сырья, которая является важной составляющей стоимости готового стекла. K2O может присутствовать как примесь в обратимых в стекло исходных материалах в количестве, равном 0,1% или меньшем (предпочтительно равном или меньшем 0,05%, или еще лучше, если K2O будет вообще отсутствовать в стекломассе).
Согласно изобретению содержание R2O должно быть не ниже 14%. Предпочтительно, если оно будет ниже 18%, чтобы не ухудшилась гидролитическая стойкость стекла.
Оксиды MgO, СаО и SrO позволяют регулировать вязкость стекломассы и контролировать процесс расстеклования. Содержание MgO поддерживается на уровне ниже 4%, чтобы сохранять приемлемую температуру ликвидуса, обычно не доходящую до 1220°С. Предпочтительно, если это вещество будет вообще отсутствовать. Обычно в составе стекла совсем не содержится SrO.
Содержание RO колеблется между 2,5 и 6%. При его содержании ниже 2,5% снижается гидролитическая стойкость стекла. При содержании свыше 6% снижается растворимость ZrO2 в стекломассе.
Оксид TiO2 играет роль разжижителя и содействует повышению стойкости к воздействию щелочей и кислот. Содержание TiO2 должно быть выше 1%. При содержании выше 4% возрастает риск расстеклования и стекло приобретает весьма интенсивную желтую окраску.
В составе стекла отсутствует F, нежелательный элемент, который генерирует загрязняющие выбросы во время плавки и разъедает огнеупорные элементы печи.
Согласно изобретению стекломасса может содержать до 1% неизбежных примесей, привносимых исходными материалами для производства стекла и/или отходящих от огнеупорных элементов печи. Примеси состоят из Al2O3, оксидов железа (Fe2O3) и Cr2O3. Обычно содержание Al2O3 ниже 0,5%. Предпочтительно содержание Fe2O3 не свыше 0,5%, чтобы неисправимо не испортить цвет стекловолокна и не нарушить функционирование установки по его производству, в частности процессы теплопередачи в печи. Лучше, если содержание Cr2O3 будет ниже 0,05%, а еще лучше, если этот оксид будет вообще отсутствовать.
Из стекломассы описанного выше состава стекловолокно получают следующим образом: из многочисленных отверстий, расположенных в нижней части одной или нескольких фильер, вытягивается множество струй расплавленного стекла в форме одного или нескольких пластов непрерывных волокон, соединяемых затем в одну или несколько нитей и собираемых на движущейся подставке. Эта подставка может вращаться, если нити собираются в форме витков, или находиться в поступательном движении, если нити обрезаются устройством, одновременно служащим для их вытяжки, или если нити выбрасываются устройством, служащим для их вытяжки в форме мата.
Полученное стекловолокно может иметь, возможно, в результате иных операций обработки, разную форму: нити непрерывные или обрезные, тканые или трикотажные материалы, жгуты, ленты или маты, состоящие из волокон диаметром приблизительно от 5 до 30 микрон.
Расплавленное стекло, подающееся в фильеры, получают из исходных материалов, чистых или чаще всего природного происхождения (то есть в них могут содержаться примеси в ничтожных количествах). Эти материалы смешиваются в соответствующих пропорциях, а затем плавятся. Температура расплава регулируется традиционным способом, чтобы обеспечить образование волокон и избежать проблем, порождаемых расстеклованием. До собирания в нити волокна обычно покрываются замасливающим составом, защищающим их от абразии и облегчающим их последующее соединение с усиливаемыми материалами. Замасливающий состав может быть на водной или безводной основе (содержащий менее 5% растворителя в весовом отношении), например, таким, который описан в патентах WO-A-01/90017 и FR-A-2837818.
При необходимости, до и/или после их формирования стекловолокно может подвергаться тепловой обработке в целях просушки и/или полимеризации замасливателя.
Полученное стекловолокно может использоваться для усиления неорганических материалов, в частности, с большим содержанием щелочей, таких как материалы на цементе и органические материалы, в частности пластмассы.
Среди неорганических материалов, которые можно усиливать, материалы на основе цемента: цемент, бетон, строительный раствор, гипс, шлак, составы, получаемые в результате реакции извести, кремния и воды, смеси этих исходных материалов с другими материалами, например смеси цемента, полимерных материалов и наполнителей (обмазок).
Усиление может осуществляться непосредственно, путем добавления стекловолокна в цементные составы, или косвенно, с помощью стекловолокна, предварительно смешанного с органическим материалом, например, чтобы формировать композитные элементы, используемые в качестве арматуры для железобетона.
Согласно изобретению органическими материалами, которые можно усиливать стеклянными нитями, являются термопластичные или термореактивные пластмассы, предпочтительно термореактивные.
В качестве примера, среди термопластичных пластмасс можно упомянуть такие полиолефины, как полиэтилен, полипропипен и полибутилен, такие полиэфирные смолы, как терефталат полиэтилена и терефталат полибутилена, полиамидные волокна, полиуретановое волокно и смеси этих материалов.
В качестве примера, среди термореактивных пластмасс можно упомянуть полиэфирные волокна, например винилово-эфирные, фенолформальдегидные, эпоксидные, полиакриловые смолы и смеси этих материалов. Предпочтительны винилово-эфирные смолы, в частности, изофталевого типа, более устойчивые к коррозии.
Как указывалось выше, стекловолокно можно использовать в виде непрерывных нитей (например, в форме «пирожков» или стекловолокнистой ткани (Stratifil), сеток, тканых материалов) или отрезных нитей (например, в форме нетканых материалов, таких как покрывала или маты). Их внешний вид зависит от усиливаемого материала и применяемой технологии.
Согласно изобретению непрерывные стеклянные нити могут использоваться для изготовления полых изделий, таких как трубы или цистерны, известным методом намотки филаментарного стекловолокна, который заключается в помещении усилителя, например куска стекловолокнистой ткани (Stratifil), пропитанного органическим веществом, на сердечник, вращающийся вокруг своей оси. Такие полые изделия предназначаются, в частности, для сбора и отвода сточных вод (трубы), хранения и транспортировки химических продуктов (цистерны и контейнеры). Что касается отрезных нитей, они используются для усиления красок или мастик, приготовления композитов методом контактного формования.
Мотки нитей могут служить для изготовления сеток (решеток) или тканых материалов, вводимых в материалы на основе цемента для уменьшения их подверженности растрескиванию и разрушению в результате землетрясений или при ремонте инженерных сооружений (мостов, туннелей, дорог и т.п.). Намотанные нити могут использоваться и в производстве композитных профилей методом интрузии, то есть пропускания пропитанного органическим веществом усилителя через нагретую фильеру. Такие композитные профили используются, в частности, в качестве строительных конструкций в тех отраслях промышленности, где материалы должны обладать повышенной стойкостью к щелочам и кислотам, например в химической, нефтяной промышленности и в портовом хозяйстве.
Обычно стеклянные нити включаются в усиливаемые органические и неорганические материалы в такой пропорции, чтобы стекло составляло по объему от 15 до 80% конечного материала, предпочтительно от 20 до 60% его объема.
В конечном композитном продукте стекловолокно может быть единственным элементом, усиливающим органический или неорганический материал, или сочетаться в нем с другими элементами, такими как металлическая проволока и/или минералы, в частности керамика.
Состав стекла, соответствующий изобретению, позволяет получать стекловолокно, стойкость которого к щелочам сравнима со стойкостью стекловолокна, используемого для усиления щелочных материалов при повышении стойкости к воздействию кислот, на традиционных установках, не изменяя условия их эксплуатации, это стекло экономично в производстве.
Композитные материалы, изготавливаемые с применением этого усиливающего стекловолокна, обладают высокими механическими свойствами в коррозионной, щелочной, кислотной и влажной среде, в частности, когда эта среда может со временем изменяться; улучшение их свойств явно наблюдается в условиях кислотной коррозии.
Приводимые ниже примеры позволяют иллюстрировать изобретение без ограничения его.
Нити из стеклянных волокон диаметром 17 микрон получают путем вытяжки струй расплавленного стекла, состав которого указан в Таблице в весовом процентном содержании.
На своем пути нити покрывают замасливателем на водной основе, а затем собирают в нити, которые, в свою очередь, образуют мотки.
В производстве стекловолокна для усиления материалов, содержащих цемент, используется обычный замасливатель, способный предотвращать растрескивание бетона (anti-crack HD® компании Сэнт-Гобэн). Получаемые нити собираются в форме «пирожков».
В производстве стекловолокна для усиления пластмасс используется замасливатель, подобный описанному в Примере 1 патента FR 2809389. Нити собираются в виде стекловолоконной ткани (Stratifil).
Стекловолокно сушится при температуре 130°С в течение 12 часов перед включением его в изделия из цемента или пластика для образования композитов.
Использование стекловолокна и механические испытания композитных материалов описаны ниже.
А - Усиление изделий из цемента
Формируют композитный материал, содержащий стеклянную нить, центральная часть которой вставлена в цементный блок. Нить помещают в центре формы со следующими внутренними размерами: L=30 мм, Н=10 мм, Р=10 мм, после чего форма заполняется цементной смесью следующего состава: 75 частей цемента «Портленд», 25 частей песка и 32 части воды. Композит обрабатывается при температуре 20-25°С и относительной влажности 90-100% в течение 24 часов.
Затем композит подвергается испытанию на старение путем погружения в воду с температурой 80°С на 4 суток. Затем на композите измеряют предел прочности на разрыв при растяжении в мПа, условно называемый «пределом прочности SIC» (Stand in Cement). Предел прочности SIC характеризует чувствительность к щелочному воздействию цемента на стекло.
Величины предела прочности SIC и превышение ими (в %) величин, указанных в Примере 11 (эталон), даются в Таблице.
В - усиление пластмасс
Стекловолокно используется для изготовления композитных пластин с параллельными нитями в соответствии со стандартом ISO 1268-5. Усиливаемой смолой вляется изофталевая полиэфирная смола, продаваемая под названием «Synolite 1717» компанией «DSM». В эту смолу добавляют 1,5 части отвердителя (TRIGONOX HM, продается компанией «AKZO») на 100 весовых частей смолы.
Каждая пластина содержит 50% стекла по весу, и ее толщина равна 3 мм. После этого пластины обрабатываются при температуре 80°С в течение 2 часов, а затем при температуре 120°С в течение 4 часов, чтобы завершилось образование полной сетчатой структуры смолы. Пластины делятся на две группы, которые проходят следующие испытания:
a) Предел прочности при изгибе
На пластинах первой группы измеряется предел прочности при изгибе в трех точках в соответствии со стандартом ISO 14125, в мПа, до и после обработки в кипящей воде в течение 24 часов. Величина предела прочности при изгибе для 100% стекла приводится в Таблице.
Величина предела прочности при изгибе характеризует стойкость стекловолокна к воздействию воды в условиях ускоренного старения.
b) Стойкость к воздействию кислот
Пластины второй группы защищаются по краям слоем эпоксидной смолы толщиной 1-2 мм. Затем каждая пластина подвергается постоянному напряжению при изгибе в трех точках в растворе кислоты (HCl 1 N; 25°С). Измеряется время разрушения композита в условиях напряжения разрушения при изгибе (стандарт ISO 14125) и строят кривую предела прочности при изгибе в зависимости от времени. По этой кривой определяют величину напряжения при изгибе («предел прочности CSC» - Corrosion Sous Contrainte = Коррозия под напряжением) в мПа, необходимую для разрушения композита после 1000 часов старения.
Результаты измерения предела прочности CSC даются в Таблице.
Примеры с 1 по 6 являются примерами согласно изобретению, а примеры с 7 по 11 приведены для сравнения.
Примеры с 7 по 9 соответствуют составам стекла с весовым соотношением ZrO2/TiO2 ниже 6.
Пример 10 соответствует составу стекла для производства стекловолокна, устойчивого к воздействию щелочей, используемого для усиления материалов, содержащих цемент (Cem-FIL®, продаваемых компанией «Сэнт-Гобэн Ветротекс»).
Пример 11 соответствует другому составу на основе K2O, позволяющему получать стекловолокно, стойкое к воздействию щелочей, служащее для усиления материалов на основе цемента.
Согласно изобретению стекловолокно сочетает в себе высокие показатели стойкости к воздействию щелочей (в частности, показатель предела прочности SIC улучшен по сравнению с Примером 10 и сравним с показателями в Примере 11) с более высокой стойкостью к воздействию кислот.
Кроме того, разница температур TLog ή=3 - Tlig значительно выше величин, указанных в сравнительных примерах с 7 по 9, и сопоставима с величинами, указанными в Примере 10.
Примеры | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
SiO2 (%) | 61,10 | 60,10 | 61,60 | 60,60 | 59,85 | 59,85 | 59,10 | 5910 | 61,10 | 61,80 | 60,25 |
ZrO2 (%) | 17,50 | 17,05 | 17,05 | 18,05 | 19,00 | 18,00 | 18,05 | 18,05 | 1705 | 16,70 | 19,20 |
Al2O3 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,25 |
Na2O (%) | 14,00 | 14,45 | 14,45 | 14,45 | 16,00 | 16,05 | 13,45 | 14,45 | 13,45 | 14,80 | 13,95 |
CaO (%) | 5,00 | 5,75 | 4,25 | 4,25 | 3,00 | 3,00 | 5,75 | 4,75 | 4,75 | 5,80 | 0,60 |
TiO2 (%) | 2,00 | 2,25 | 2,25 | 2,25 | 1,75 | 2,25 | 3,25 | 3,25 | 3,25 | 0,10 | 1,90 |
K2O (%) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2,35 |
Li2O | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,1 |
ZrO2+TiO2 (%) | 19,50 | 19,30 | 19,30 | 20,30 | 20,75 | 20,25 | 21,30 | 21,30 | 20,30 | 17,00 | 21,00 |
ZrO2/TiO2 (%) | 9,00 | 8,00 | 8,00 | 8,00 | 11,00 | 8,00 | 5,6 | 5,6 | 5,00 | 167,00 | 10,00 |
TLog ή=3 | 1300 | 1281 | 1300 | 1302 | 1303 | 1283 | 1299 | 1293 | 1280 | 1290 | 1287 |
Tliq (°C) | 1200 | 1190 | 1170 | 1190 | 1210 | Н.д. | 1300 | 1270 | 1250 | 1180 | 1140 |
TLog ή=3-Tliq (°C) | 100 | 91 | 130 | 112 | 93 | Н. | -1 | 23 | 30 | 110 | 147 |
Стойкость к воздействию щелочей Напряжение разрушения SIC (мПа) | |||||||||||
Н.д. | Н.д. | Н.д. | 425 (+21%) | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | 350 | 430 | |
Влажное старение До (мПа) После (мПа) Остаточное напряжение разрушения при изгибе (%) |
|||||||||||
Н.д. | Н.д. | Н.д. | 2180 | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | 2350 | Н.д. | |
Н.д. | Н.д. | Н.д. | 960 | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | 1110 | Н.д. | |
Н.д. | Н.д. | Н.д. | 45 | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | 47 | Н.д. | |
Стойкость к воздействию кислот Напряжение разрушения CSC (мПа) |
|||||||||||
Н.д. | Н.д. | Н.д. | 950 | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | Н.д. | 700 | Н.д. | |
Н.д. - нет данных |
Claims (14)
1. Состав стекла, стойкого к воздействию щелочей и кислот, для изготовления усиливающего стекловолокна, включающий, вес.%:
SiO2 ≥ 58%, предпочтительно ≤65%
ZrO2 15-20%
R2O (R=Na, К или Li) ≥14%
K2O ≤0,1%, предпочтительно ≤0,05%
RO(R=Mg, Са или Sr) 2,5-6%
MgO ≤4%
TiO2 <1 и ≤4%
менее 1% примесей (Al2O3, Fe2O3, Cr2O3) и имеет следующие соотношения: ZrO2+TiO2≥17%
ZrO2/TiO2≥6.
менее 1% примесей (Al2O3, Fe2O3, Cr2O3) и имеет следующие соотношения: ZrO2+TiO2≥17%
ZrO2/TiO2≥6.
2. Состав стекла по п.1, в котором соотношение Na2O/ZrO2≥0,75.
3. Состав стекла по п.1, в котором содержание Li2O составляет менее 0,5%, а предпочтительно равно нулю.
4. Состав стекла по п.1, в котором содержание R2O составляет менее 18%.
5. Состав стекла по п.1, в котором отсутствует SrO.
6. Состав стекла по п.1, который обеспечивает разницу между температурой формования нитей (TLogη=3) и температурой ликвидуса TLig не менее 60°С, предпочтительно 80°С.
7. Состав стекла по п.6, у которого температура формования не превышает 1320°С, предпочтительно 1310°С.
8. Стекловолокно для усиления органических или неорганических материалов, полученное из состава стекла по любому из пп.1-7.
9. Применение стекловолокна по п.8 для усиления неорганических материалов, особенно содержащих много щелочи, таких как материалы на основе цемента, и органических материалов, в частности пластиков.
10. Композит из стекловолокна и неорганических или органических материалов, содержащий стекловолокно по п.8.
11. Композит по п.10, в котором неорганический материал выбирают из содержащих цемент материалов, таких как цемент, бетон, строительный раствор, гипс, шлак и вещества, образованные в результате реакции между известью, кремнием и водой.
12. Композит по п.10, в котором органический материал выбирают из термопластичных или термореактивных пластиков.
13. Композит по п.12, в котором термопластичный материал выбирают из полиолефинов, полиэфирных смол, полиамидов, полиуретанов и смесей этих компонентов.
14. Композит по п.12, в котором термореактивный материал выбирают из полиэфирных, фенолоформальдегидных, эпоксидных, полиакриловых смол и смесей этих компонентов.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0553288A FR2892716B1 (fr) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | Composition de verre resistant aux alcalis et aux acides pour la fabrication de fils de verre |
FR0553288 | 2005-10-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008116344A RU2008116344A (ru) | 2009-12-10 |
RU2406702C2 true RU2406702C2 (ru) | 2010-12-20 |
Family
ID=37056828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008116344/03A RU2406702C2 (ru) | 2005-10-28 | 2006-10-23 | Состав стекла, стойкого к воздействию щелочей и кислот, полученное из него стекловолокно и композит, содержащий стекловолокно |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9790122B2 (ru) |
EP (1) | EP1940749B1 (ru) |
JP (1) | JP5441410B2 (ru) |
KR (1) | KR20080073715A (ru) |
CN (1) | CN101341103B (ru) |
AT (1) | ATE450481T1 (ru) |
BR (1) | BRPI0618031A2 (ru) |
CA (1) | CA2626277A1 (ru) |
DE (1) | DE602006010898D1 (ru) |
DK (1) | DK1940749T3 (ru) |
ES (1) | ES2335811T3 (ru) |
FR (1) | FR2892716B1 (ru) |
MX (1) | MX2008005255A (ru) |
RU (1) | RU2406702C2 (ru) |
WO (1) | WO2007048965A2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513903C1 (ru) * | 2012-12-24 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Стекло для производства непрерывного стекловолокна |
RU2547579C1 (ru) * | 2014-03-04 | 2015-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ исследования стойкости стекловолокна к воздействию агрессивной среды |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2892716B1 (fr) | 2005-10-28 | 2008-04-18 | Saint Gobain Vetrotex | Composition de verre resistant aux alcalis et aux acides pour la fabrication de fils de verre |
FR2907777B1 (fr) * | 2006-10-25 | 2009-01-30 | Saint Gobain Vetrotex | Composition de verre resistant aux milieux chimiques pour la fabrication de fils de verre de renforcement. |
US9783454B2 (en) | 2010-12-22 | 2017-10-10 | Agy Holding Corp. | High strength glass composition and fibers |
MX360051B (es) * | 2010-12-22 | 2018-10-19 | Agy Holding Corp | Composición de vidrio de alta resistencia y fibras. |
US9643881B2 (en) * | 2012-10-25 | 2017-05-09 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Glass composition for glass fiber, glass fiber, and method for producing glass fiber |
JPWO2019039495A1 (ja) * | 2017-08-24 | 2020-07-30 | 日本電気硝子株式会社 | 複合塗料及びガラス |
CN107796556A (zh) * | 2017-09-23 | 2018-03-13 | 南京律智诚专利技术开发有限公司 | 一种耐酸压力变送器的生产方法 |
CN108046608A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-18 | 安徽同力新材料有限公司 | 一种高强度耐高温玻璃纤维 |
Family Cites Families (56)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US500325A (en) * | 1893-06-27 | Watchcase-spring | ||
US965018A (en) * | 1909-12-08 | 1910-07-19 | Nat Tube Co | Plate-bending apparatus. |
US1149031A (en) * | 1915-01-13 | 1915-08-03 | August E Conrardy | Rotating-blade sharpener. |
US2656002A (en) * | 1949-06-28 | 1953-10-20 | James C Keeton | Vehicle speed control system |
US2651223A (en) * | 1950-01-13 | 1953-09-08 | Heald Machine Co | Apparatus for cutting metals |
US2640784A (en) * | 1950-01-21 | 1953-06-02 | Owens Corning Fiberglass Corp | Composition of glass, especially for fibers |
BE552902A (ru) * | 1955-11-25 | |||
US3080130A (en) * | 1958-10-17 | 1963-03-05 | Milseo Mfg Company | Film processing reel |
NL278801A (ru) | 1961-05-26 | |||
GB1290528A (ru) * | 1969-07-28 | 1972-09-27 | ||
US4065317A (en) | 1971-10-28 | 1977-12-27 | Nippon Electric Glass Company, Ltd. | Novel glass compositions |
US4014705A (en) | 1971-11-03 | 1977-03-29 | Pilkington Brothers Limited | Glass compositions |
US3973974A (en) * | 1974-03-20 | 1976-08-10 | Kanebo, Ltd. | Alkali resistant glass compositions and alkali resistant glass fibers prepared therefrom |
GB1512516A (en) | 1974-07-31 | 1978-06-01 | Ici Ltd | Polyester composition |
US4062689A (en) * | 1975-04-11 | 1977-12-13 | Asahi Glass Company Ltd. | Glass composition which is resistant to alkali |
JPS51137710A (en) | 1975-05-23 | 1976-11-27 | Fuji Fibre Glass Co Ltd | Composite of alkaliiproof glass with good texturizing property |
US4066465A (en) * | 1975-11-07 | 1978-01-03 | Central Glass Company, Limited | Alkali-resistant glass composition |
JPS5844621B2 (ja) * | 1976-12-08 | 1983-10-04 | 日本電気硝子株式会社 | 耐アルカリ性ガラス組成物 |
DE2656002A1 (de) | 1976-12-10 | 1978-06-15 | Inst De Cercetari Proiectari | Glas hoher alkalibestaendigkeit, aus ihm hergestellte glasfasern, verfahren zu ihrer herstellung und mit glasfasern bewehrtes zementerzeugnis |
JPS5476612A (en) | 1977-11-30 | 1979-06-19 | Nitto Boseki Co Ltd | Glass composition |
IE49521B1 (en) * | 1979-03-15 | 1985-10-16 | Pilkington Brothers Ltd | Alkali-resistant glass fibres |
US4260538A (en) | 1979-09-27 | 1981-04-07 | The Budd Company | Matured moldable thermosetting dual polyester resin system |
IE50727B1 (en) * | 1980-02-27 | 1986-06-25 | Pilkington Brothers Ltd | Alkali resistant glass fibres and cementitious products reinforced with such glass fibres |
JPS5888138A (ja) | 1981-11-20 | 1983-05-26 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | 繊維用硝子組成 |
FR2577213B1 (fr) * | 1985-02-12 | 1991-10-31 | Saint Gobain Vetrotex | Fibres de verre resistant aux milieux basiques et application de celles-ci au renforcement du ciment |
MX169258B (es) * | 1986-05-28 | 1993-06-28 | Pfizer | Procedimiento para la preparacion de una fibra de vidrio resistente a alcalis |
JPS62292839A (ja) | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Toa Nenryo Kogyo Kk | 繊維強化複合材料 |
US4873133A (en) | 1986-09-11 | 1989-10-10 | General Electric Company | Fiber reinforced stampable thermoplastic sheet |
SU1512938A1 (ru) | 1987-07-17 | 1989-10-07 | Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева | Стекло дл стекловолокна |
CN1018633B (zh) * | 1987-12-29 | 1992-10-14 | 武汉工业大学 | 一种耐(抗)碱玻璃纤维的制备方法 |
CN1046147A (zh) | 1989-04-04 | 1990-10-17 | 中国建筑材料科学研究院 | 抗碱玻璃纤维新组成 |
DD293105A5 (de) | 1989-06-16 | 1991-08-22 | Adw,Zi F. Anorg. Chemie,De | Verfahren zur herstellung von hoch alkaliresistenten glasfasern und daraus hergestellte produkte |
JPH0764593B2 (ja) | 1989-08-23 | 1995-07-12 | 日本電気硝子株式会社 | 耐アルカリ性ガラス繊維組成物 |
DE4032460A1 (de) | 1990-10-10 | 1992-06-11 | Brattendorfer Glasfaser Gmbh | Spinnfaehiges glas hoher alkaliresistenz |
JPH0585767A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-04-06 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 化学的耐久性ガラス繊維 |
EP0500325A1 (en) | 1991-02-19 | 1992-08-26 | Nippon Electric Glass Company., Ltd. | Chemically resistant glass fiber composition |
JP3584586B2 (ja) | 1995-12-08 | 2004-11-04 | 日本電気硝子株式会社 | 耐蝕性ガラス繊維 |
CN1149031A (zh) | 1996-09-05 | 1997-05-07 | 沈阳东电特种玻璃纤维有限公司 | 耐碱玻璃纤维的生产工艺方法 |
JPH11292562A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-26 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 透明遮熱ガラス及びこれを用いた複層ガラス |
JP2000072519A (ja) | 1998-09-04 | 2000-03-07 | Mitsubishi Materials Corp | 低アルカリ性高強度セメント組成物 |
JP2000186787A (ja) | 1998-10-13 | 2000-07-04 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 繊維強化樹脂管 |
DE19906240A1 (de) * | 1999-02-15 | 2000-08-17 | Schott Glas | Hochzirkoniumoxidhaltiges Glas und dessen Verwendungen |
CZ20012687A3 (cs) | 1999-02-15 | 2002-03-13 | Schott Glas | Sklo s vysokým obsahem kysličníku zirkoničitého a jeho pouľití |
FR2809389B1 (fr) | 2000-05-24 | 2002-10-25 | Vetrotex France Sa | Composition d'ensimage pour fils de verre, ces fils et leur utilisation dans des produits cimentaires |
US6773500B1 (en) * | 2000-05-31 | 2004-08-10 | Isg Resources, Inc. | Fiber reinforced aerated concrete and methods of making same |
JP2002060252A (ja) | 2000-08-21 | 2002-02-26 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス繊維 |
JP2003002696A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス繊維強化樹脂用ガラス繊維及びそれを用いたガラス繊維強化樹脂 |
FR2837818B1 (fr) | 2002-03-29 | 2005-02-11 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre de renforcement et composites resistant en milieu corrosif |
WO2004035497A1 (ja) | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | ガラス組成物およびガラス繊維 |
DE10253712B4 (de) | 2002-11-18 | 2005-09-22 | Refratechnik Holding Gmbh | Feuerfester Reparaturmassenversatz und Verfahren zu seiner Herstellung |
US7273668B2 (en) | 2003-06-06 | 2007-09-25 | Hoya Corporation | Glass composition including zirconium, chemically strengthened glass article, glass substrate for magnetic recording media, and method of producing glass sheet |
FR2864972B1 (fr) | 2004-01-14 | 2006-05-26 | Chomarat Composites | Complexes de renforcement comportant des fils raidisseurs |
DK176051B1 (da) | 2004-01-26 | 2006-02-27 | Lm Glasfiber As | Fibermåtte og en metode til fremstilling af en fibermåtte |
FR2872155B1 (fr) | 2004-06-24 | 2006-09-08 | Saint Gobain Vetrotex | Matiere plastique renforcee par des fils de verre resistant a la corrosion |
FR2892716B1 (fr) | 2005-10-28 | 2008-04-18 | Saint Gobain Vetrotex | Composition de verre resistant aux alcalis et aux acides pour la fabrication de fils de verre |
FR2907777B1 (fr) | 2006-10-25 | 2009-01-30 | Saint Gobain Vetrotex | Composition de verre resistant aux milieux chimiques pour la fabrication de fils de verre de renforcement. |
-
2005
- 2005-10-28 FR FR0553288A patent/FR2892716B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-10-23 AT AT06831280T patent/ATE450481T1/de not_active IP Right Cessation
- 2006-10-23 CA CA002626277A patent/CA2626277A1/fr not_active Abandoned
- 2006-10-23 RU RU2008116344/03A patent/RU2406702C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-10-23 MX MX2008005255A patent/MX2008005255A/es active IP Right Grant
- 2006-10-23 WO PCT/FR2006/051085 patent/WO2007048965A2/fr active Application Filing
- 2006-10-23 DK DK06831280.0T patent/DK1940749T3/da active
- 2006-10-23 CN CN2006800441864A patent/CN101341103B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-10-23 KR KR1020087012390A patent/KR20080073715A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-10-23 EP EP06831280A patent/EP1940749B1/fr not_active Not-in-force
- 2006-10-23 BR BRPI0618031-0A patent/BRPI0618031A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-10-23 US US12/091,615 patent/US9790122B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-10-23 JP JP2008537155A patent/JP5441410B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-10-23 DE DE602006010898T patent/DE602006010898D1/de active Active
- 2006-10-23 ES ES06831280T patent/ES2335811T3/es active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513903C1 (ru) * | 2012-12-24 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" | Стекло для производства непрерывного стекловолокна |
RU2547579C1 (ru) * | 2014-03-04 | 2015-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ исследования стойкости стекловолокна к воздействию агрессивной среды |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2335811T3 (es) | 2010-04-05 |
BRPI0618031A2 (pt) | 2011-08-16 |
KR20080073715A (ko) | 2008-08-11 |
RU2008116344A (ru) | 2009-12-10 |
EP1940749B1 (fr) | 2009-12-02 |
CN101341103B (zh) | 2012-05-09 |
CA2626277A1 (fr) | 2007-05-03 |
US9790122B2 (en) | 2017-10-17 |
DK1940749T3 (da) | 2010-04-19 |
JP5441410B2 (ja) | 2014-03-12 |
DE602006010898D1 (de) | 2010-01-14 |
WO2007048965A3 (fr) | 2007-06-14 |
US20090305053A1 (en) | 2009-12-10 |
CN101341103A (zh) | 2009-01-07 |
WO2007048965A2 (fr) | 2007-05-03 |
MX2008005255A (es) | 2008-11-14 |
FR2892716B1 (fr) | 2008-04-18 |
ATE450481T1 (de) | 2009-12-15 |
EP1940749A2 (fr) | 2008-07-09 |
FR2892716A1 (fr) | 2007-05-04 |
JP2009513470A (ja) | 2009-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2406702C2 (ru) | Состав стекла, стойкого к воздействию щелочей и кислот, полученное из него стекловолокно и композит, содержащий стекловолокно | |
RU2466947C2 (ru) | Состав стекла, устойчивого к воздействию химических сред, для изготовления упрочняющих стеклонитей | |
US20070243995A1 (en) | Corrosion-Resistant Fiberglass-Reinforced Plastic Material | |
US8586491B2 (en) | Composition for high performance glass, high performance glass fibers and articles therefrom | |
US7629279B2 (en) | Glass fiber | |
DK2630095T3 (en) | Glass composition for the production of high strength and high modulus fibers | |
KR20210096140A (ko) | 향상된 탄성 계수를 갖는 고성능 섬유 유리 조성물 | |
KR20210096138A (ko) | 비탄성률이 향상된 고성능 섬유 유리 조성물 | |
KR101887211B1 (ko) | 내열성 알루미노실리케이트 유리 섬유 및 이의 생산을 위한 방법 및 이의 용도 | |
EP2630094B1 (en) | Glass composition for producing high strength and high modulus fibers | |
CA1058459A (en) | Coating compositions for glass fibres | |
US20230065267A1 (en) | Composite parts with improved modulus | |
EA046187B1 (ru) | Изделия из композиционных материалов с повышенным модулем упругости для армирования бетона | |
JP2017119590A (ja) | ガラスストランド、ガラスロービング及びその製造方法 | |
JP2023023903A (ja) | コンクリート補強用建築資材及びコンクリート部材または構造物 | |
JPS595537B2 (ja) | 耐アルカリ性ガラス組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141024 |