[发明专利]一种玻璃纤维配方

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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1050℃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。

本发明针对传统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。

发明内容

为解决传统E玻璃耐酸性能差的缺点，本发明提供了一种耐酸性极其优越、作业 较稳定的玻璃配方。

一种耐酸侵蚀的玻璃纤维，其特征在于：所述的玻璃纤维按重量百分比计各成份 包括，SiO2 56.5％，Al203 13.5％，B203 0.8％，CaO 23.0％，MgO 2.0％，ZnO 1.2％， F 0.4％，R20(K20+Na20)0.8％，TiO2 1.25％；其是使用石英粉、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68份的石英 粉、688份的叶腊石、240份生石灰、19份硼钙石、10份萤石、22份的氧化镁、17 份氧化锌、10份钛白粉及8份纯碱混合后熔融拉制而成。

本发明的玻璃组合物的纤维性能包括：纤维化温度、液相线温度和ΔT。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ΔT，定义为 纤维化温度和液相线温度之差，较大的ΔT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。

本发明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。

本发明的组合物按重量百分比计各成份包括，SiO₂ 56.5％，Al₂O₃ 13.5％，B₂O₃0.8％，CaO 23.0％，MgO 2.0％，F 0.4％，R₂O(K₂O+Na₂O)0.8％，将SiO₂取56.5％ 左右，Al₂O₃取13.5％左右，为保证玻璃良好的熔化性能和较低的纤维化温度B₂O₃取 0.8％，F取0.4％，并且引入1.25％的TiO₂，TiO₂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1.2％的 ZnO，ZnO是玻璃形成中间体，在玻璃形成过程中，以ZnO₄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；R₂O取0.8％保证玻璃纤维的电绝缘性能。

本发明的配方，保留了0.8％的B₂O₃，0.4％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B₂O₃、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。