[發明專利]用于生產玻璃束的耐堿和耐酸玻璃組合物

無效

• 申請號: 200680044186.4
• 申請日: 2006-10-23
• 公開（公告）號: CN101341103A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: E·勒孔特;E·達利;A·貝爾特羅
• 申請（專利權）人: 圣戈班維托特克斯法國股份有限公司
• 主分類號: C03C13/02
• 分類號: C03C13/02;C03C3/087
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張力更

技術領域

本發明涉及用于生產旨在增強無機或有機材料的玻璃束(fils)的 耐堿和耐酸玻璃組合物，所獲得的玻璃束以及包括這種束的增強的產品 (或復合材料)。

背景技術

長期以來已知使用耐堿玻璃束來增強高堿性材料，例如水泥基材 料。但是，當玻璃束與水泥混合時，它們逐漸損壞并且會斷裂。如此 被損壞的玻璃束不再能夠恰當地起到它們的增強作用：被增強材料的 機械性能(尤其是拉伸強度和彎曲強度)被降低，這影響了其強度。

傳統上，耐堿性能是通過向玻璃組合物中添加氧化鋯ZrO₂來獲得 的。但是，ZrO₂的添加顯著地提高了玻璃的粘度并且提高了成形溫度 (也就是這樣的溫度，在該溫度下，玻璃具有等于10³泊的粘度，記 作T_Log?η＝3)，這導致模頭(filière)損壞，其中在被聚集成束之前玻 璃絲(filaments)由該模頭獲得并且進行機械拉制。

另外，在玻璃組合物中ZrO₂的引入具有提高玻璃的液相線溫度 (也就是這樣的溫度，在該溫度下，初晶在熔融玻璃緩慢冷卻時出現， 記作T_liq)的作用，并且由此增加了玻璃在熔融和束成形過程中析晶的 風險，在這種情況下會導致絲斷裂。

出于這些原因，已知的耐堿玻璃組合物通常包含相對低量的ZrO₂和其它化合物，以便可以在可接受的條件下形成玻璃束。

例如，SU-A-151298、DD-A-293105和US-B-6627569公開了包含 8-25％重量ZrO₂的玻璃組合物。

以添加TiO₂以提高纖維化條件為基礎的其它玻璃組合物被公開 于WO-A-92/06931、US-B-5064785、CN-A-1500763和CN-A-1046147 中。

US-B-4345037公開了用于增強水泥的耐堿玻璃纖維，其包含 0.1-1％重量Cr₂O₃和0.5-16％重量至少一種稀土金屬氧化物和TiO₂。在 此耐堿性是通過在非氧化性條件下熔融獲得的，以便大比例的鉻是三 價鉻的形式。但是，這些纖維易包含六價鉻，已知六價鉻對于生命體 是有毒的。

而且，已知使用包含ZrO₂的玻璃束，以增加聚酯型塑料材料。

GB-A-965018公開了具有高透射率的玻璃束的生產，基于 3-10％ZrO₂、4-12％Al₂O₃和3-10％CaO的組合。該玻璃束另外還具有良好 的耐水解性和良好的耐酸性。

發明內容

本發明的目的在于提供使得能夠制備玻璃束的玻璃組合物，該玻 璃束可以無差別地用于增強堿性材料并且尤其是水泥基材料，以及打 算與酸接觸的塑料材料，該組合物可以在現有纖維化設備的常規條件 下低成本地進行使用。

這種目的通過該玻璃組合物得以實現，該玻璃組合物是耐堿和耐 酸的，用于生產玻璃束，這種組合物的特征在于它包含在如下定義的 限度內的如下成分，以重量百分比計：

SiO₂?????????????????≥58％，優選≤65％

ZrO₂?????????????????15-20％

R₂O(R＝Na、K或Li)????≥14％

K₂O??????????????????≤0.1％，優選≤0.05％

RO(R＝Mg、Ca或Sr)????2.5-6％

MgO??????????????????≤4％

TiO₂?????????????????＞1且≤4％

該組合物另外不含F，包含小于1％的雜質(Al₂O₃、Fe₂O₃和Cr₂O₃) 并且滿足下面的關系：

ZrO₂+TiO₂≥17％