[發明專利]一種耐刮擦透明納米玻璃材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610124305.2
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105731787A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 費金華
• 申請（專利權）人: 蘇州圣譜拉新材料科技有限公司
• 主分類號: C03C3/062
• 分類號: C03C3/062;C03C3/066;C03C3/068;C03B19/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連圍

技術領域

本發明屬于玻璃材料領域，特別涉及一種耐刮擦透明納米玻璃材料及其制備方法。

背景技術

玻璃按其主要成分可分為氧化物玻璃和非氧化物玻璃，其主要成分為二氧化硅，二氧化硅被廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等領域。常用的玻璃有硼硅酸鹽玻璃，其主要成分為SiO₂和B₂O₃，具有良好的耐熱性和化學穩定性，可用于制造烹飪器具、實驗室儀器、金屬焊封玻璃等，可抵抗鈉蒸氣腐蝕，具有較高的折射率和較低的色散，因此具有良好的透明度和光學性能。

二氧化鋯具有優良的熱穩定性和化學穩定性，且具有高熔點、高沸點、導熱系數小、硬度大、耐磨性好、常溫下為絕緣體、折射率高的特點。

發明內容

針對上述的需求，本發明特別提供了一種耐刮擦透明納米玻璃材料及其制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種耐刮擦透明納米玻璃材料，由包含以下重量份的組分制成：

二氧化鋯:70-75份，氧化鋁:15-18份，硅藻土:0.5-1份，

鍺酸鈉:0.5-0.8份，鋯酸鈉:0.5-0.8份，三氯化鋁:0.5-0.8份，

綠泥石:0.2-0.8份，連二亞硫酸鈉:0.2-0.5份，

硝酸鈉:0.2-0.5份，

偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鹽:0.02-0.2份，

聚二甲基硅氧烷二季胺鹽:0.02-0.05份，

過硫化鈉:0.02-0.05份，氟化鈣:0.02-0.04份。

所述組分還包括硼酸鋅0-0.5重量份。

所述組分還包括三氧化二釔0-0.5重量份。

一種耐刮擦透明納米玻璃材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)稱取二氧化鋯70-75重量份、氧化鋁15-18重量份、硅藻土0.5-1重量份、鍺酸鈉0.5-0.8重量份、鋯酸鈉0.5-0.8重量份、三氯化鋁0.5-0.8重量份、綠泥石0.2-0.8重量份、連二亞硫酸鈉0.2-0.5重量份、硝酸鈉0.2-0.5重量份、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鹽0.02-0.2重量份、聚二甲基硅氧烷二季胺鹽0.02-0.05重量份、過硫化鈉0.02-0.05重量份、氟化鈣0.02-0.04重量份、硼酸鋅0-0.5重量份和三氧化二釔0-0.5重量份，混合均勻，研磨5-10分鐘；

(2)加入坩堝中，在800℃保溫1-2小時，升溫至1200-1300℃保溫1-2小時，得到玻璃液；

(3)將所述玻璃液倒入預熱好的銅板模具中成型，放進已預熱到800-900℃的馬弗爐中退火1-2小時后，隨爐冷卻到室溫，得到耐刮擦透明納米玻璃材料。

步驟(2)中所述升溫的速率為100℃/分鐘。

本發明與現有技術相比，其有益效果為：

(1)本發明制得的耐刮擦透明納米玻璃材料以二氧化鋯為主要原料，通過加入氧化鋁、硅藻土、鍺酸鈉、鋯酸鈉、三氯化鋁、綠泥石、連二亞硫酸鈉、硝酸鈉、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鹽、聚二甲基硅氧烷二季胺鹽、過硫化鈉和氟化鈣，制得的耐刮擦透明納米玻璃材料具有良好的耐磨和耐熱性能，且具有良好的透明度。

(2)本發明制得的耐刮擦透明納米玻璃材料具有良好的表面性能，經過較長時間的使用后，仍能保持顏色不變，不會出現發黃現象。

(3)本發明的耐刮擦透明納米玻璃材料，其制備方法簡單，易于工業化生產。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步的說明。

實施例1

(1)稱取二氧化鋯70kg、氧化鋁15kg、硅藻土0.5kg、鍺酸鈉0.5kg、鋯酸鈉0.5kg、三氯化鋁0.5kg、綠泥石0.2kg、連二亞硫酸鈉0.2kg、硝酸鈉0.2kg、偏苯三酸-1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鹽0.02kg、聚二甲基硅氧烷二季胺鹽0.02kg、過硫化鈉0.02kg和氟化鈣0.02kg，混合均勻，研磨5分鐘；

(2)加入坩堝中，在800℃保溫1時，以100℃/分鐘的升溫速率升溫至1200℃，并保溫2小時，得到玻璃液；

(3)將所述玻璃液倒入預熱好的銅板模具中成型，放進已預熱到800℃的馬弗爐中退火2小時后，隨爐冷卻到室溫，得到耐刮擦透明納米玻璃材料。

制得耐刮擦透明納米玻璃材料的性能測試結果如表1所示。

實施例2