[发明专利]一种高耐水性玻璃器皿及其制备方法

说明书

本发明提供一种高耐水性玻璃器皿及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：1)高温熔制：将玻璃原料A和高致密层玻璃原料B分别放入1450‑1700℃坩埚窑中进行熔化，形成液态玻璃A和液态玻璃B；2)表层喷涂：将所述液态玻璃A降低至1000‑1200℃，剪切成料坯，将所述液态玻璃B喷涂在所述料坯表面，形成A+B复合玻璃料坯；3)成型加工；4)退火处理，制得高耐水性玻璃器皿。本发明采用了浓液表面喷涂技术，使得钠钙玻璃在成型前表面形成了高致密度的耐水玻璃表层，使得成型后的玻璃器皿表面产生一个耐水性隔离层，大大提高了玻璃制品的耐水性能。

技术领域

本发明涉及玻璃技术领域，具体公开了一种高耐水性玻璃器皿及其制备方法。

背景技术

钠钙玻璃日用器皿是生活中最常见的包装材料和盛具。但是，钠钙玻璃结构对于分子和离子来说并非密不可入，尤其是环境中的与水的作用。经过长时间使用以及使用或环境温度的变化，水会通过扩散而侵入玻璃，形成析碱现象，使得的玻璃被侵蚀而导致性能降低。其主要原因是：水与硅氧骨架反应，生成Si-OH键，使网络断裂；由于脱碱表面内玻璃的耐水性比脱碱表面低10倍，玻璃中的碱金属离子通过扩散与水中的H+离子交换，以Na+为例，Na+(玻璃)+H+OH-→H+(玻璃)+NaOH，反应物NaOH使硅氧网络的破坏加速。因此，增强和提高脱碱表面内原始玻璃，即玻璃本体的耐水性，成为提高钠钙玻璃器皿耐水性能的重要途径。

通常提高钠钙玻璃的耐水性能最主要的方式是调整钠钙玻璃的化学组成。如适度提高硅氧量、降低碱金属氧化物含量；利用二价金属氧化物的“压制效应”适量增加CaO；引入含有高积聚离子的氧化物如ZrO₂；加强网络结构引入适量B₂O₃；适量引入对网络起补网作用的Al₂O₃；利用碱离子的扩散受到相互牵制的“混合碱效应”采用双碱或多碱。通过这些化学成分的调整，玻璃网络致密度提高，碱金属离子的扩散系数变小，离子交换受到阻碍，玻璃颗粒耐水性能提高。但是，玻璃本体耐水性(HGB值)和相应的澄清温度、析晶温度、料滴温度等数值，需要根据调整后的化学组成利用相关公式或相应的软件进行反复计算以满足生产要求。这种通过改变料方组成提高玻璃耐水性能的方法，过程繁琐，费时费力，需要反复调整。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的缺陷，提供一种高耐水性玻璃器皿及其制备方法，本发明采用了浓液表面喷涂技术，使得普通钠钙玻璃在成型前表面形成了高致密度的耐水玻璃表层，使得成型后的玻璃器皿表面产生一个耐水性隔离层，大大提高了玻璃制品的耐水性能。

为了实现以上目的，本发明通过包括以下技术方案实现的：第一方面，本发明提供一种高耐水性玻璃器皿的制备方法，包括以下步骤：

1)高温熔制：将玻璃原料A和高致密层玻璃原料B分别放入1450-1700℃坩埚窑中进行熔化，形成液态玻璃A和液态玻璃B。

优选地，在步骤1)中，所述玻璃原料A为钠钙玻璃。

优选地，在步骤1)中，所述高致密层玻璃原料B选自的高钙玻璃、的高硼玻璃和高铝玻璃中的一种或多种。

优选地，在步骤1)中，所述高钙玻璃的钙含量为12％-25％。

优选地，在步骤1)中，所述高硼玻璃的硼含量为15％-25％。

优选地，在步骤1)中，所述高铝玻璃的铝含量为10％-20％。

其中，上述含量均指的是重量百分比。

2)表层喷涂：将所述液态玻璃A降低至1000-1200℃，剪切成料坯，将所述液态玻璃B喷涂在所述料坯表面，形成A+B复合玻璃料坯。

优选地，在步骤2)中，所述料坯为圆柱形、方柱形或圆锥形。