[其他]新型纖維玻璃組合物

無效

• 申請號: 85104675
• 申請日: 1985-06-18
• 公開（公告）號: CN85104675B
• 公開（公告）日: 1988-11-16
• 發明（設計）人: 詹姆斯·弗朗西斯·斯普勞爾
• 申請（專利權）人: PPG工業公司
• 主分類號: C03C13/02
• 分類號: C03C13/02;C03C3/085
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉夢梅,徐汝巽

在玻璃纖維制造中，人們常使用含硼、氟組分的玻璃批料，這些組分在熔融過程中起助熔劑作用。因為硼、氟組分在熔融過程中揮發，所以不同量的硼和氟由所采用的熔爐進入煙囪，最后進入大氣。硼和氟被視為是污染物，其排放受環境規定制約，因此，除了必須嚴格控制熔爐運行外，還不得不單獨或結合使用昂貴而繁重的控制污染設備。如：過濾器，洗滌塔，靜電沉淀器等，以便把硼、氟向大氣的排放量控制在限制值之內。

由于這些原因，人們一直尋求新玻璃批料以排除硼、氟的使用。同時，用它生產的玻璃與用含硼、氟玻璃批料生產的玻璃相比，新玻璃批料在綜合性能上更好或相等。

美國專利4，026，715描述了含二氧化硅，氧化鋁和堿土金屬氧化物的玻璃配方，其中含重量百分比為2-4%的TiO₂，此外，還含有氧化鋯。

美國專利3，876，481也描述了一種玻璃配方以重量計，它含2%-5%的TiO₂，還含玻璃纖維配方中常用的二氧化硅，氧化鋁和堿土金屬氧化物。此組合物還含不同量的Li₂O。

美國專利3，847，627同樣描述了一種玻璃配方。除了含玻璃纖維配方通常所含的二氧化硅，氧化鋁，堿土金屬組分外，還含2%至4%二氧化鈦，和1%至5.5%的氧化鋯。

美國專利3，929，497，報道了另一種適于制造玻璃纖維的無硼，無氟的配方。以重量計，含0.5%至5%的二氧化鈦，5%至15%的Fe₂O₂。

美國專利4，199，364也描述了一種無硼，無氟的玻璃配方，其已為人們所知。此配方除了含通常所用的二氧化硅，氧化鋁和堿土金屬氧化物外，含0.1%至1.5%的Li₂O，也可以使用一定量的氧化鋇。

美國專利3，095，311，介紹了一種玻璃纖維配方，除了含二氧化硅，氧化鋁，堿土金屬氧化物外，還含二氧化鈦，同時，它必含一定量要求的氧化鋰。

美國專利3，874，626描述了適于制造玻璃纖維的一種玻璃配方，含SiO₂，Al₂O₃以及堿土金屬氧化物，此外，以重量計，還含3%-5%的二氧化鈦。

那些不含硼和氟、但二氧化鈦含量較高（即2%以上）的玻璃纖維批料的液相線溫度（liquidustemperature）比常規的玻璃纖維批料液相線溫度高的多，常規的玻璃纖維批料例子有，美國專利2，571，074描述的“621”玻璃和“E”玻璃。

除上述專利外，我們還注意到一種市售玻璃纖維，它除了含SiO₂，Al₂O₃，CaO，MgO和NaO外，還含0.19%低含量的F，以及含量為1.8%至2.25%的TiO₂。我們還注意到另一種市售玻璃纖維，它所含TiO₂約為1.54%，但所用的硼約為0.47%，Fe約為0.14%。

雖然上述所有玻璃都無氟無硼或所含的硼，氟比常規的“E”玻璃少得多，但由于各種原因，它們仍不是制造纖維的理想玻璃，這些玻璃的液相線溫度趨于與相應于玻璃粘度log₂（實際形成纖維最低粘度）的溫度相接近，這種溫度，使得用它們來制造玻璃纖維不夠理想。

進一步，用上述二種已為人們所知的市售玻璃進行電漏泄試驗，試驗方法如本文所描述，所測定的電漏泄值證明，這些玻璃不適于應用在電氣產品，也不適于用作電氣樹脂層壓板增強材料，例如電路板。

當今，工業電氣應用中用的標準玻璃纖維，一般是由“E”玻璃制造的，美國專利2，334，961，描述了“E”玻璃的組分構成，一般地說，它含52%至56%SiO₂，16%至19%CaO，3%至6%MgO，12%至16%Al₂O₃及5%至12%B₂O₃。

另一種適用于電氣應用的玻璃是改性“E”玻璃，也已為人們所知道，即“621”玻璃，美國專利2，571，074中進行了描述。這種玻璃含高達52%至56%SiO₂，12%至16%Al₂O₃19%至25%的CaO，B₂O₃與螢石共占8%至13%，其中螢石含量可達3%。