一种玻璃纤维配方，涉及一种玻璃纤维的生产配方，尤其是具有优良的耐酸侵蚀性能的玻璃纤维配方，其特征在于：成份包括，ＳｉＯ↓［２］，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］，Ｆ，ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｋ↓［２］Ｏ，Ｎａ↓［２］Ｏ，ＺｎＯ，ＴｉＯ↓［２］。本发明专利技术配方与目前广泛应用的Ｅ玻璃配方相比由于引入了ＺｎＯ、ＴｉＯ↓［２］并且Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］含量降低，所以玻璃纤维的耐酸性能得到大幅度提高，电学性能、力学性能和作业性能也有所改善，适于目前Ｅ玻璃池窑生产工艺条件下大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种连续玻璃纤维的生产配方，尤其涉及一种具有优良耐 酸侵蚀性能的玻璃纤维配方，该纤维适用于酸性环境中。
技术介绍
用于制造连续玻璃纤维原丝最常用的玻璃组合物为"E玻璃"。E玻璃 的液相线温度为105(TC或者更低，E玻璃是碱金属氧化物含量小于1%的 铝、硼、硅酸盐玻璃。因含有较高的硼含量，结构骨架松散，不够完整， 耐酸侵蚀性能较差，由其制备的玻璃钢在酸性环境下十分容易被酸侵蚀而 与树脂基体剥离，迅速失去强度。针对这一缺点，许多企业科研机构进行了大量研究。如专利申请号 200710069773.5的专利所述玻璃成分生产的玻璃纤维与E玻璃相比大大 提高了玻璃的耐酸侵蚀性能。但由于其完全不含有硼和氟等助熔、降低表 面张力的成分，其高温下粘度很大，在目前的工艺技术条件难以澄清、拉 丝成型时很容易出现结石、条纹等缺陷导致所生产的纤维质量差，并且产 品成本高，难以大规模推广应用。本专利技术针对传统E玻璃和现有耐酸侵蚀玻璃的这些特点，通过大量实 验寻找玻璃成分中影响玻璃耐酸性能的因素，调整配方寻找最好的成分搭 配比例，在提高耐酸侵蚀性的同时，保证了其良好的作业性能。
技术实现思路
为解决传统E玻璃耐酸性能差的缺点，本专利技术提供了一种耐酸性极其 优越、作业较稳定的玻璃配方。本专利技术的玻璃组合物的纤维性能包括纤维化温度、液相线温度和AT。纤维化温度定义为粘度为1000泊的温度；降低纤维化温度，增长作业附 件使用寿命，易于生产，大大降低生产成本。液相线温度定义为玻璃液态 与之基体晶体相之间平衡的最高温度，低于该温度时易于形成晶体，使纤维成型中断。另一纤维化性能是AT，定义为纤维化温度和液相线温度之差， 较大的AT有利于纤维成型，降低了对工艺设施的控制要求，降低生产成 本。本专利技术部分为一种玻璃组合物，该玻璃组合物适合制造耐酸侵蚀的连 续玻璃纤维。该玻璃组合物适合在现有的E玻璃大型池窑中生产，使用目 前E玻璃普遍采用的叶腊石、生灰石、硼钙石、石英粉、萤石、氧化镁以 及纯碱等为主要原料，采用直接熔化法廉价地制成玻璃纤维。本专利技术的组合物按重量百分比计各成份包括，Si02 57.0%; A1203 12.5%; B203 0.7%; Ca0 22.0%; Mg0 3. 0%; F 0. 3%; R20 (K20 + Na20) 0. 8%; 将Si02取57.0%左右；Al力3取12. 5%左右；为保证玻璃良好的熔化性能 和较低的纤维化温度8203取0. 7%， F取O. 3%，并且引入0.8%的Ti02， Ti02可以降低玻璃在高温时的粘度起到一定的助熔作用，并且也可提高玻 璃的耐酸性；为提高玻璃的耐酸性，引入2.0X的ZnO， ZnO是玻璃形成中 间体，在玻璃形成过程中，以ZnO,形式进入网络结构中，能提高玻璃的化 学稳定性及耐酸侵蚀性；R 20取0. 8%保证玻璃纤维的电绝缘性能。本专利技术的配方，保留了 0. 7%的8203， 0.3M的F，因此保证了玻璃较低 的熔化温度和粘度。除此之外，与E玻璃相比，由于B20h F大大降低， 所以其在窑内的挥发大大减少，减轻了环境污染。本专利技术的耐酸玻璃配方，其特征在于该玻璃配方在10%的硫酸溶液 中、设定酸液温度为99。C的条件下分别浸煮4h、 24 h、 48 h、 96 h，重 量残留率用K值表示，K(9eh)>90%，而传统E玻璃在同样条件下的重量残 留率，K(96 h)值约为60%。本专利技术中，玻璃组成如上限定的理由如下Si02、 A1203和B203同是形成玻璃骨架的成分，因此Si02限定为57. 0% 时，既能提供足够的骨架结构又不至于大大提高熔化难度。A1203 12.5%时能有效阻止玻璃分相，很好地稳定玻璃骨架结构，又不 至于大大提高玻璃粘度，保证作业性能。B203 0.7%时不仅保证了玻璃优良的耐酸侵蚀性，还有效降低了玻璃的 熔化温度及玻璃粘度。Ca0、 MgO会降低玻璃液的粘度，利于玻璃熔化，但是CaO、 Mg0和量 大于25%时玻璃会出现析晶分相现象使纤维化困难，特别是Mg0含量大于 5%时，析晶分相现象会加重。因此Ca0限定为22%， MgO限定为3. 0%。Na20、 {(20有助熔剂作用，这些成分总计超过l.O %时，玻璃的耐酸、 耐水性能变差，并且影响产品的绝缘性能。因此将Na20+K20限定为O. 8%。本专利技术中，除上述成分外，不可避免地由矿石引入，至多1. 5%的Ti02、 SrO、 Fe203、 P205、 Zr02、 0203等成分。以下根据实施案例对本专利技术进行详细说明，表1中玻璃组成是基于本 专利技术权利要求2的成分。按表1所示的玻璃组成配制成批料，装入铂金柑 埚内，置于电炉内，在1420 1480。C的条件下熔制成玻璃，保温2小时， 冷却后取出。测试玻璃的耐酸性能1、 将铂金坩埚内的玻璃取出，研磨。使用样品筛选取65目 70目的 样品，并用电子天平称取2.0g左右，记为M。。2、 10%硫酸溶液的配制方法为了尽量确保实验的平行性，要一次性配足所有实验所需的酸液。下 面以配制10000ml酸液为例。取用10000ml广口瓶，装入去离子水，放在水池中，打开水管，保证广口瓶时刻都能得到冷却。通过计算可得98%浓硫酸的需要量是580ml 。用量筒量取浓硫酸缓慢 注入广口瓶中，注入速度以瓶壁不烫手为准。待溶液冷完全却后，再使用搅拌机持续搅拌16小时。3、 水浴加热设定恒温水浴温度99C。将称取的样品倒入塑料烧杯中，再向烧杯中 注入150 200ml酸液，再用橡胶管和塑料薄膜密封，将烧杯放入水浴锅 中，分别在4h、 24h、 48 h、 96h后取样。实验过程中要注意不能让水位 低于烧杯的三分之二。4、 样品洗涤将烧杯取出，趁热将酸液倒出，动作要慢，防止玻璃样品流失。用洗 瓶冲洗塑料烧杯。将玻璃转移到指定的玻璃烧杯中，再用大量去离子水冲 洗三次以上。5、 抽滤样品此步骤需要使用真空泵、抽滤瓶和砂漏斗共同完成。砂漏斗质量记为Ml。连接抽滤瓶和真空泵，再将洗净烘干的砂漏斗安装在抽滤瓶上，打开 开关，用洗瓶冲洗烧杯底部，将玻璃粉末转移至漏斗。转移完全后再用去 离子水冲洗漏斗壁和底部，确保玻璃是平铺在漏斗底部的。6、 烘干称量将烘箱调至IO(TC，放入砂漏斗干燥三小时以上，恒重后取出，冷却 至室温。称重记为M2。7、 计算<formula>formula see original document page 6</formula>表1<table>table see original document page 7</column></row><table>以重量份计按照121份的石英粉、621份的叶腊石、231份生石灰、 17份硼钙石、7份萤石、33份的氧化镁、5份钛白粉、17份氧化锌、7份 纯碱混合而得的实施案例的玻璃成分如表1所示。该玻璃耐酸性能优越， K(96h)值为90%以上，较E玻璃有着明显的优势。本专利技术的玻璃纤维具有非常优越的耐酸性能，制作成复合材料，能够 在一定的酸性环境中长久地保持其强度。而且其能够在目前E玻璃纤维的 生产工艺条件下很好的澄清、均化，能够稳定作本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐酸侵蚀的玻璃纤维配方，其特征在于：使用石英粉、叶腊石、生石灰、硼钙石、萤石、氧化锌、钛白粉、氧化镁及纯碱，以重量份计按照１２１份的石英粉、６２１份的叶腊石、２３１份生石灰、１７份硼钙石、７份萤石、３３份的氧化镁、５份钛白粉、１７份氧化锌、７份纯碱混合后熔融拉制而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张志法，徐言超，张铁柱，王加芳，
申请(专利权)人：泰山玻璃纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。