一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺 |
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| 申请号 | CN201710438787.3 | 申请日 | 2017-06-12 | 公开(公告)号 | CN107117815A | 公开(公告)日 | 2017-09-01 |
| 申请人 | 和县晶晶玻璃制品有限公司; | 发明人 | 倪明发; 许德章; 李怀正; 田民选; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及玻璃碗制造领域，具体涉及一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺，本方案所需原料包括：120‑150份 二 氧 化 硅 粉末、40‑50份双酚硅氧烷型苯并嗪、14‑19份 硅藻土 、8‑14份 铝 酸酯 偶联剂 、15‑20份聚氯乙烯、1‑3份 硬脂酸 锌、2‑4份邻苯二 甲酸 二辛酯、4‑10份 云 母粉、4‑7份CaCO3、5‑9份Na2O、 水 适量，经过加热熔融， 挤压 成型 ， 退火 ， 钢 化，得到一种高韧性耐摔玻璃碗；本发明所提供的技术方案能够有效克服 现有技术 所制玻璃碗硬度低，缺口冲击强度低，容易脆断，对人体健康有损害的 缺陷 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺，包括如下几个步骤： |
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| 说明书全文 | 一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺技术领域[0001] 本发明涉及玻璃碗制造领域，具体涉及一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺。 背景技术[0002] 玻璃碗虽然通透好看，但不易保存，总得小心翼翼的放置，其实在所有材质的碗里，玻璃碗才是最健康的，玻璃碗不含有毒的化学物质，当人们用玻璃吃饭时，不必担心有害的化学物质会被吃进肚子里，而且表面光滑，外观精美，颜色通透、容易清洗，所以人们非常喜欢玻璃碗。 [0003] 在中国公开的专利申请CN103539352A中针对获得一种玻璃碗的生产方法，以地产石英砂、碳酸钠、方解石、氢氧化铝、硝酸钠、碳酸钡、硼砂、氧硅酸钠、元明粉、砷粉、钴粉为原料，混合、熔融、成型、退火、钢化后制得玻璃碗，该发明生产的玻璃碗生产成本低，易成型，做工精细，表面光滑易清洁。在中国公开的专利申请CN103922583A中针对获得一种硬质玻璃碗及其制备方法，采用二氧化硅，碳酸钠，氢氧化铝，硝酸钠，碳酸钡，氧化铁，硼砂，硅酸钠，碳化铁，砷粉，石墨烯为原料，制得的玻璃碗外形精美，质感好，颜色通透，无污渍。 [0004] 现有技术所制玻璃碗虽然生产成本低，易成型，做工精细，表面光滑易清洁，但所制玻璃碗硬度低，缺口冲击强度低，容易脆断，而且砷粉具有一定的毒性，对人体健康有损害。 发明内容[0006] 为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案： [0007] 一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺，包括如下几个步骤： [0008] (1)取120-150份二氧化硅粉末，加入二氧化硅粉末质量10-15％的水，然后加入氢氧化钠调节pH为8-9，超声处理10-15min，在磁力搅拌的情况下加入40-50份双酚硅氧烷型苯并嗪，搅拌均匀后至于电热恒温鼓风干燥箱中固化，得双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料； [0010] (3)向改硅藻土中添加15-20份聚氯乙烯、1-3份硬脂酸锌、2-4份邻苯二甲酸二辛酯、4-10份云母粉、5-9份铝酸酯偶联剂，高速混合5min，随后至于160-170℃的双棍开炼机上混料5min，得混合物料； [0011] (4)将双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料、改性硅藻土和混合物料送入熔炉，加入4-7份CaCO3、5-9份Na2O，然后加入适量的澄清剂、着色剂、脱色剂和乳浊剂，密封后加热至混合物料温度为1760-1800℃，保温15-20h，使混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体； [0013] 优选的，步骤(1)中固化温度为80-200℃。 [0014] 优选的，步骤(1)中固化时间为2-5h。 [0015] 优选的，步骤(3)中混合速度为400r/min。 [0016] 优选的，步骤(4)中澄清剂为白砒、氧化锑、硝酸盐、锑酸钠、芒硝中的一种或多种。 [0017] 优选的，步骤(4)中脱色剂为氧化铁、三氧化二铁、三氧化二铬、二氧化钛中的一种或多种。 [0018] 采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：二氧化硅为多孔、质轻、松软的固体，与双酚硅氧烷型苯并嗪复合，分子间形成氢键，二氧化硅的网络结构阻碍了双酚硅氧烷型苯并嗪分子链的运动，增加了复合材料的韧性，难以脆断，制作的玻璃碗具有一定的耐摔性能和优良的硬度性能；铝酸酯偶联剂改变了硅藻土与聚氯乙烯基体树脂的界面结构，使复合材料相容性得到改善、界面结合力增强，界面上聚氯乙烯链单键旋转困难，使得复合材料模量增加，玻璃化转变温度升高，高温时降低了玻璃温度，使得玻璃碗成型方便；铝酸酯偶联剂覆盖在云母粉表面，与聚氯乙烯的界面相容性增大，结合力增强，复合材料的拉伸强度和缺口冲击性能增大，增强了玻璃碗的韧性和综合力学性能；在加工时加入碳酸钙，高温分解产生的氧化钙能减弱玻璃析晶倾向，增强化学稳定性，高温时降低玻璃粘度，促进玻璃熔化和澄清，提高了玻璃碗的耐热稳定性。 [0019] 具体实施方式交平 [0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0021] 实施例1： [0022] 一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺，包括如下几个步骤： [0023] (1)取120份二氧化硅粉末，加入二氧化硅粉末质量10％的水，然后加入氢氧化钠调节pH为8，超声处理10min，在磁力搅拌的情况下加入40份双酚硅氧烷型苯并嗪，搅拌均匀后至于80℃的电热恒温鼓风干燥箱中固化2h，得双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料； [0024] (2)取14份硅藻土，加入二倍于硅藻土质量的水，搅拌均匀，升温至80℃，加入3份铝酸酯偶联剂，搅拌均匀，保温20min，随后抽滤，烘干，得改性硅藻土； [0025] (3)向改硅藻土中添加15份聚氯乙烯、1份硬脂酸锌、2份邻苯二甲酸二辛酯、4份云母粉、5份铝酸酯偶联剂，以400r/min高速混合5min，随后至于160℃的双棍开炼机上混料5min，得混合物料； [0026] (4)将双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料、改性硅藻土和混合物料送入熔炉，加入4份CaCO3、5份Na2O，然后加入适量的澄清剂、着色剂、脱色剂和乳浊剂，密封后加热至混合物料温度为1760℃，保温15h，使混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体； [0027] (5)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃碗，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火1h，将退火后的玻璃碗送入钢化箱中钢化，钢化完成后得到高韧性耐摔玻璃碗。 [0028] 实施例2： [0029] 一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺，包括如下几个步骤： [0030] (1)取150份二氧化硅粉末，加入二氧化硅粉末质量15％的水，然后加入氢氧化钠调节pH为9，超声处理15min，在磁力搅拌的情况下加入50份双酚硅氧烷型苯并嗪，搅拌均匀后至于200℃的电热恒温鼓风干燥箱中固化5h，得双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料； [0031] (2)取19份硅藻土，加入二倍于硅藻土质量的水，搅拌均匀，升温至80℃，加入5份铝酸酯偶联剂，搅拌均匀，保温30min，随后抽滤，烘干，得改性硅藻土； [0032] (3)向改硅藻土中添加20份聚氯乙烯、3份硬脂酸锌、4份邻苯二甲酸二辛酯、10份云母粉、9份铝酸酯偶联剂，以400r/min高速混合5min，随后至于170℃的双棍开炼机上混料5min，得混合物料； [0033] (4)将双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料、改性硅藻土和混合物料送入熔炉，加入7份CaCO3、9份Na2O，然后加入适量的澄清剂、着色剂、脱色剂和乳浊剂，密封后加热至混合物料温度为1800℃，保温20h，使混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体； [0034] (5)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃碗，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火2h，将退火后的玻璃碗送入钢化箱中钢化，钢化完成后得到高韧性耐摔玻璃碗。 [0035] 实施例3： [0036] 一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺，包括如下几个步骤： [0037] (1)取130份二氧化硅粉末，加入二氧化硅粉末质量11％的水，然后加入氢氧化钠调节pH为8.5，超声处理11min，在磁力搅拌的情况下加入41份双酚硅氧烷型苯并嗪，搅拌均匀后至于90℃的电热恒温鼓风干燥箱中固化3h，得双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料； [0038] (2)取15份硅藻土，加入二倍于硅藻土质量的水，搅拌均匀，升温至80℃，加入3.5份铝酸酯偶联剂，搅拌均匀，保温21min，随后抽滤，烘干，得改性硅藻土； [0039] (3)向改硅藻土中添加16份聚氯乙烯、1.5份硬脂酸锌、2.5份邻苯二甲酸二辛酯、5份云母粉、6份铝酸酯偶联剂，以400r/min高速混合5min，随后至于161℃的双棍开炼机上混料5min，得混合物料； [0040] (4)将双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料、改性硅藻土和混合物料送入熔炉，加入5份CaCO3、6份Na2O，然后加入适量的澄清剂、着色剂、脱色剂和乳浊剂，密封后加热至混合物料温度为1770℃，保温16h，使混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体； [0041] (5)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃碗，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火1.5h，将退火后的玻璃碗送入钢化箱中钢化，钢化完成后得到高韧性耐摔玻璃碗。 [0042] 实施例4： [0043] 一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺，包括如下几个步骤： [0044] (1)取140份二氧化硅粉末，加入二氧化硅粉末质量12％的水，然后加入氢氧化钠调节pH为8.6，超声处理12min，在磁力搅拌的情况下加入42份双酚硅氧烷型苯并嗪，搅拌均匀后至于100℃的电热恒温鼓风干燥箱中固化4h，得双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料； [0045] (2)取16份硅藻土，加入二倍于硅藻土质量的水，搅拌均匀，升温至80℃，加入4份铝酸酯偶联剂，搅拌均匀，保温25min，随后抽滤，烘干，得改性硅藻土； [0046] (3)向改硅藻土中添加17份聚氯乙烯、2份硬脂酸锌、3份邻苯二甲酸二辛酯、6份云母粉、7份铝酸酯偶联剂，以400r/min高速混合5min，随后至于165℃的双棍开炼机上混料5min，得混合物料； [0047] (4)将双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料、改性硅藻土和混合物料送入熔炉，加入6份CaCO3、7份Na2O，然后加入适量的澄清剂、着色剂、脱色剂和乳浊剂，密封后加热至混合物料温度为1780℃，保温18h，使混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体； [0048] (5)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃碗，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火1.6h，将退火后的玻璃碗送入钢化箱中钢化，钢化完成后得到高韧性耐摔玻璃碗。 [0049] 实施例5： [0050] 一种高韧性耐摔玻璃碗的生产工艺，包括如下几个步骤： [0051] (1)取140份二氧化硅粉末，加入二氧化硅粉末质量14％的水，然后加入氢氧化钠调节pH为9，超声处理14min，在磁力搅拌的情况下加入48份双酚硅氧烷型苯并嗪，搅拌均匀后至于150℃的电热恒温鼓风干燥箱中固化4h，得双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料； [0052] (2)取18份硅藻土，加入二倍于硅藻土质量的水，搅拌均匀，升温至80℃，加入4.5份铝酸酯偶联剂，搅拌均匀，保温28min，随后抽滤，烘干，得改性硅藻土； [0053] (3)向改硅藻土中添加18份聚氯乙烯、2.5份硬脂酸锌、3.5份邻苯二甲酸二辛酯、8份云母粉、8份铝酸酯偶联剂，以400r/min的速度高速混合5min，随后至于168℃的双棍开炼机上混料5min，得混合物料； [0054] (4)将双酚硅氧烷型苯并嗪-二氧化硅复合材料、改性硅藻土和混合物料送入熔炉，加入6份CaCO3、8份Na2O，然后加入适量的澄清剂、着色剂、脱色剂和乳浊剂，密封后加热至混合物料温度为1790℃，保温18h，使混合料达到熔融状态，得玻璃熔融体； [0055] (5)将玻璃熔融体送入成型机，挤压成型，制成规格不同的玻璃碗，随后自然降温至硬化后送入退火炉内退火1.8h，将退火后的玻璃碗送入钢化箱中钢化，钢化完成后得到高韧性耐摔玻璃碗。 [0056] 将本发明实施例中的玻璃碗与市场中的产品做性能测试，其测试结果如下： [0057] 拉伸强度/MPa 缺口冲击强度/(kj/m2) 耐磨寿命/(×105r) 实施例1 56 3.6 4.7 实施例2 57 3.8 4.9 实施例3 55 3.5 4.4 实施例4 56 3.7 4.3 实施例5 54 3.6 4.5 对照例1 33 2.2 2.5 对照例2 31 2.3 2.7 [0058] 由上表可以看出该玻璃碗与市场中常见的玻璃碗相比，本产品的拉伸强度和缺口冲击强度较市场上常见的玻璃碗大，具有良好的韧性和力学综合性能。 [0059] 以上实施例仅用以说明本发明型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明型各实施例技术方案的精神和范围。 |
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