一種耐磨損耐腐蝕玻璃制造技術

本發明專利技術提供了一種耐磨損耐腐蝕玻璃，屬于玻璃領域。本發明專利技術提供的耐磨損耐腐蝕玻璃，依次包括耐磨玻璃層、環氧樹脂層和二氧化硅層。其中，耐磨玻璃層為摻有成核劑的氧化鋇?氧化鍶?氧化鋅?二氧化硅玻璃；環氧樹脂層的制備方法為將環氧樹脂基體涂覆在耐磨玻璃層上，固化而得；二氧化硅層的制備方法為將二氧化硅溶膠涂覆在環氧樹脂層上，熱壓而得。本發明專利技術提供的耐磨損耐腐蝕玻璃，120s磨損實驗最佳值僅為0.87mg，彎曲強度測試最佳為326MPa，600h海水腐蝕試驗最佳值僅為8.5mg。

A kind of wear-resistant and corrosion-resistant glass

【技術實現步驟摘要】
一種耐磨損耐腐蝕玻璃
本專利技術屬于玻璃領域，尤其是一種耐磨損耐腐蝕玻璃。
技術介紹
玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物，如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無規則結構的非晶態固體。廣泛應用于建筑物，用來隔風透光，屬于混合物。玻璃通常按主要成分分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品種和數量很少，主要有硫系玻璃和鹵化物玻璃。硫系玻璃的陰離子多為硫、硒、碲等，可截止短波長光線而通過黃、紅光，以及近、遠紅外光，其電阻低，具有開關與記憶特性。鹵化物玻璃的折射率低，色散低，多用作光學玻璃。氧化物玻璃又分為硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃等。硅酸鹽玻璃指基本成分為SiO2的玻璃，其品種多，用途廣。通常按玻璃中SiO2以及堿金屬、堿土金屬氧化物的不同含量，又分為：①石英玻璃。SiO2含量大于99.5％，熱膨脹系數低，耐高溫，化學穩定性好，透紫外光和紅外光，熔制溫度高、粘度大，成型較難。多用于半導體、電光源、光導通信、激光等技術和光學儀器中。②高硅氧玻璃。也稱vycor玻璃，主要成分為SiO2含量約95％～98％，含少量B2O3和Na2O，其性質與石英玻璃相似。③鈉鈣玻璃。以SiO2含量為主，還含有15％的Na2O和16％的CaO，其成本低廉，易成型，適宜大規模生產，其產量占實用玻璃的90％。可生產玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、燈泡等。④鉛硅酸鹽玻璃。主要成分有SiO2和PbO，具有獨特的高折射率和高體積電阻，與金屬有良好的浸潤性，可用于制造燈泡、真空管芯柱、晶質玻璃器皿、火石光學玻璃等。含有大量PbO的鉛玻璃能阻擋X射線和γ射線。⑤鋁硅酸鹽玻璃。以SiO2和Al2O3為主要成分，軟化變形溫度高，用于制作放電燈泡、高溫玻璃溫度計、化學燃燒管和玻璃纖維等。⑥硼硅酸鹽玻璃。以SiO2和B2O3為主要成分，具有良好的耐熱性和化學穩定性，用以制造烹飪器具、實驗室儀器、金屬焊封玻璃等。硼酸鹽玻璃以B2O3為主要成分，熔融溫度低，可抵抗鈉蒸氣腐蝕。含稀土元素的硼酸鹽玻璃折射率高、色散低，是一種新型光學玻璃。磷酸鹽玻璃以P2O5為主要成分，折射率低、色散低，用于光學儀器中。現在雖然已有耐腐蝕玻璃和耐磨損玻璃，但是依然缺乏兩種性質兼具的玻璃產品。
技術實現思路
由于現有技術存在上述不足，本專利技術提供了一種耐磨損耐腐蝕玻璃，含有多層次結構，除了傳統的氧化硅基玻璃層外還包含有高分子組成的環氧樹脂層和能夠耐腐蝕的二氧化硅層。整體上，玻璃不僅具有耐磨損和耐腐蝕等性能還具有一定的抗震防碎效果。具體地，本專利技術是通過下述技術方案實現的：一種耐磨損耐腐蝕玻璃，依次包括耐磨玻璃層、環氧樹脂層和二氧化硅層。優選地，所述耐磨玻璃層為摻有成核劑的氧化鋇-氧化鍶-氧化鋅-二氧化硅玻璃。優選地，所述環氧樹脂層的制備方法為將環氧樹脂基體涂覆在耐磨玻璃層上，120-150℃下固化2-3小時。優選地，環氧樹脂基體涂覆涂覆量為1.2-2L/m2。優選地，所述二氧化硅層的制備方法為將二氧化硅溶膠涂覆在環氧樹脂層上，5-20kPa/80-120℃的條件下熱壓5-30分鐘。優選地，所述二氧化硅溶膠涂覆量為50-200mL/m2。優選地，所述摻有成核劑的氧化鋇-氧化鍶-氧化鋅-二氧化硅玻璃的制備方法包括如下步驟：將按摩爾量計的45-55份二氧化硅、5-10份氧化鋇、5-10份氧化鍶、20-30份氧化鋅和1-3份成核劑加入到鉑制坩堝中，加熱至1300-1500℃，使用鉑制攪拌器以80-100rpm的轉速攪拌0.5-1小時，轉移至預熱到700-800℃的鋼制模具中，將模具放入預熱至700-800℃的馬弗爐中，以1-5℃/min的速率降溫至室溫，即得。優選地，所述成核劑選自無機硼酸鹽、氧化鉍、氧化鉛、氧化碲、氧化鍺、氧化鎵、氧化鎢、氧化鈮或氧化銻中任意一種或任意多種。更優選地，所述成核劑為硼酸鈉和氧化鎵質量比(1-3)：1組成的混合物。優選地，所述環氧樹脂基體的制備方法包括如下步驟：S1、將至少含有兩個巰基的有機酯、丙烯酸縮水甘油酯和催化劑加入容器中，在10-50℃反應2-4小時，得環氧預聚物；所述至少含有兩個巰基的有機酯與丙烯酸縮水甘油酯的摩爾比為(1-4)：1；所述催化劑的添加量為至少含有兩個巰基的有機酯和丙烯酸縮水甘油酯質量之和的0.1-1.5％；S2、將環氧預聚物和4,4-二氨基二苯硫醚在70-90℃下攪拌0.5-2小時，即得環氧樹脂基體；所述環氧預聚物與4,4-二氨基二苯硫醚的質量比為(2-5)：1。優選地，所述至少含有兩個巰基的有機酯選自二巰基乙酸乙二醇酯、二(巰基乙酸)-1,4-丁二酯、二(3-巰基丙酸)-1,4-丁二酯、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸)酯、季戊四醇四巰基乙酸酯或季戊四醇四-3-巰基丙酸酯中的任意一種。優選地，所述催化劑為單齒膦配體。更優選地，所述單齒膦配體選自三甲基膦、三正丁基膦、三正己基膦、三(2-噻吩基)膦、二乙基苯基膦、三(2-呋喃基)膦、二環己基苯基膦、二苯基甲基膦、二苯基乙基膦、二苯基異丙基膦、二苯基正丙基膦、二苯基環己基膦、三苯基膦、(2-溴苯基)二苯基膦或(2-氰基苯基)二苯基膦中的任意一種或任意多種。優選地，所述二氧化硅溶膠的制備方法包括如下步驟：將按重量份計的100-200份乙醇、10-30份氨水、10-25份原硅酸四乙酯加入容器中，攪拌2-4小時，再加入0.1-5份雙(2-甲氧基乙基)氨基三氟化硫，再在10-50℃下攪拌1-3小時，即得二氧化硅溶膠。優選地，所述氨水的質量分數為10-25wt％。本專利技術的有益之處在于：解決了部分化學物質儲存長期儲存的容器原材料的問題。部分化學試劑長時間儲存會使玻璃容器內表面腐蝕甚至會造成瓶塞粘連，難以開啟的問題，而外表面在長時間使用后容易磨損，進一步地會出現裂縫，造成安全隱患。本專利技術使用了三層制玻璃，其中環氧樹脂層為連接層，解決了二氧化硅層難以和玻璃層連接的問題，在進一步的實踐中發現，環氧樹脂層的存在還能夠進一步提升了其抗震防碎的能力。具體實施方式下面結合具體實施方式來對本專利技術進行詳細闡述，下述實施例僅用來解釋本專利技術，并不能視為對本專利技術的進一步限制。實施例1一種耐磨損耐腐蝕玻璃，依次為耐磨玻璃層、環氧樹脂層和二氧化硅層。所述耐磨玻璃層為摻有成核劑的氧化鋇-氧化鍶-氧化鋅-二氧化硅玻璃；所述成核劑為硼酸鈉，厚度為3mm。所述環氧樹脂層的制備方法為將環氧樹脂基體涂覆在耐磨玻璃層上，120℃下固化2小時，環氧樹脂基體涂覆涂覆量為1.8L/m2。所述二氧化硅層的制備方法為將二氧化硅溶膠涂覆在環氧樹脂層上，8kPa/100℃的條件下熱壓10分鐘，其中二氧化硅溶膠涂覆量為120mL/m2。所述摻有成核劑的氧化鋇-氧化鍶-氧化鋅-二氧化硅玻璃的制備方法步驟如下：將按摩爾量計的55份二氧化硅、7份氧化鋇、7份氧化鍶、23份氧化鋅和2.4份硼酸鈉加入到鉑制坩堝中，加熱至1420℃，使用鉑制攪拌器以90rpm的轉速攪拌1小時，轉移至預熱到755℃的鋼制模具中，將模具放入預熱至755℃的馬本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種耐磨損耐腐蝕玻璃，其特征在于，依次包括耐磨玻璃層、環氧樹脂層和二氧化硅層。

【技術特征摘要】
1.一種耐磨損耐腐蝕玻璃，其特征在于，依次包括耐磨玻璃層、環氧樹脂層和二氧化硅層。2.根據權利要求1所述的耐磨損耐腐蝕玻璃，其特征在于，所述耐磨玻璃層為摻有成核劑的氧化鋇-氧化鍶-氧化鋅-二氧化硅玻璃。3.根據權利要求1所述的耐磨損耐腐蝕玻璃，其特征在于，所述環氧樹脂層的制備方法為將環氧樹脂基體涂覆在耐磨玻璃層上，120-150℃下固化2-3小時。4.根據權利要求1所述的耐磨損耐腐蝕玻璃，其特征在于，所述二氧化硅層的制備方法為將二氧化硅溶膠涂覆在環氧樹脂層上，5-20kPa/80-120℃的條件下熱壓5-30分鐘。5.根據權利要求2所述的耐磨損耐腐蝕玻璃，其特征在于，所述摻有成核劑的氧化鋇-氧化鍶-氧化鋅-二氧化硅玻璃的制備方法包括如下步驟：將按摩爾量計的45-55份二氧化硅、5-10份氧化鋇、5-10份氧化鍶、20-30份氧化鋅和1-3份成核劑加入到鉑制坩堝中，加熱至1300-1500℃，使用鉑制攪拌器以80-100rpm的轉速攪拌0.5-1小時，轉移至預熱到700-800℃的鋼制模具中，將模具放入預熱至700-800℃的馬弗爐中，以1-5℃/min的速率降溫至室溫，即得。6.根據權利要求5所述的耐磨損耐腐蝕玻璃，其特征在于，所述成核劑選自無機硼酸鹽、氧化鉍、氧化鉛、氧化碲、氧化鍺、氧化鎵、氧化鎢、氧化鈮或氧化銻中任意一種或任意多種。7.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖彬，
申請(專利權)人：肖彬，
類型：發明
國別省市：江西,36