[发明专利]可纤维化的玻璃组合物及制备方法

说明书

本发明的实施例提供了由配合料组合物形成的可纤维化的玻璃组合物，所述配合料组合物包含但不限于无机晶态矿物、无机玻璃质矿物和无机化学制品等。

发明领域：

本发明涉及玻璃组合物，且特别地涉及用于形成纤维的玻璃组合物。

发明背景：

连续玻璃纤维的大规模商业化生产包括将主要由结晶或非结晶的矿物构成的配合料熔融，再经过冷却抽丝。加热和抽丝过程投入这部分能源费用占生产成本的主要部分，而这部分能源消耗大部分仅仅为了维持高温，能量最终被散失浪费了。

中国建材标准JC 935-2004定义的中碱玻璃(C玻璃)成分为：66.5％-67.5％的SiO₂，5.8-6.6wt％的Al₂O₃，9.2-9.8wt％的CaO，3.9-4.5wt％的MgO，11.6-12.4wt％的R₂O，其中K₂O≦0.4wt％的，不大于0.4wt％的Fe2O3；C玻璃具有耐酸性，但耐碱性能差，因含碱(R₂O)高，在潮湿环境中易析出碱金属离子形成碱性环境而进一步侵蚀，使其机械性能大大降低。

中国建材标准JC 935-2004中定义的耐碱玻璃(AR玻璃)成分为：59.2-60.8wt％的SiO2，不大于1wt％的Al2O3，4.0-5.0wt％的CaO，13.9-16.1wt％的R₂O，其中2.2-2.8wt％的K₂O，不大于0.5wt％的Fe2O3，5.5-6.5wt％的TiO2，和13.7-15.3wt％的ZrO；AR玻璃的耐腐蚀能力强，但由于玻璃成分中含有大量昂贵的ZrO和TiO₂，成型温度更是高达1300℃，使其制造成本奇高，达到普通玻璃纤维的2倍以上，无法大规模推广应用。

C玻璃和AR玻璃都属于含碱玻璃，R₂O含量大大高于1.2％(无碱玻璃要求R₂O≦1.2％)，C玻璃因具有耐酸性、适合细纤维抽丝和比AR玻璃低的多的成本，一直占据商业玻璃纤维的一部分份额，而其特殊成分及熔制特性设计，属“料性长”的玻璃(相对于E玻璃、ECR玻璃和AR玻璃)，抽丝时丝根必须经水管强冷却才能成型，无法实现大漏板、高流量抽丝，致使其商业化生产过程中能源成本占比高，万吨产能贵金属投入大，这些不足之外制约了它的发展。

发明内容：

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷而提供一种兼具耐酸、耐碱性能的可纤维化玻璃，其玻璃成型温度比液相温度高75℃以上，且具有良好的纤维抽丝成型性。

本发明的技术方案是：可纤维化的玻璃组合物，其特征在于：其包含：

57-64wt％SiO₂；

9-14wt％Al₂O₃；

10.9-19wt％金属氧化物RO；

10-16wt％碱金属氧化物R₂O；

0.6-1.0wt％Fe₂O₃。

本发明所述Fe₂O₃包含FeO和Fe₂O₃混合物，FeO/Fe₂O₃质量比在0.35-0.70之间。

本发明所述金属氧化物RO组分包含CaO、MgO、SrO和ZnO的混合物。

本发明所述RO组分以0.2-0.3的MgO/CaO质量比。

本发明所述R₂O组分以0.1-0.6wt％的量包含K₂O。