[发明专利]一种玻璃工艺品用高强防爆新型复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玻璃工艺品用高强防爆新型复合材料，包括基础材料、强化防爆材料以及辅助材料,基础材料包括二氧化硅、二氧化锆、氧化钾和氧化钒，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的70％～80％,强化防爆材料包括尼龙树脂、氟硅树脂、玻璃纤维和氧化钡。本发明中，通过以二氧化硅、二氧化锆、氧化钾和氧化钒为基础材料，添加了尼龙树脂、氟硅树脂、玻璃纤维和氧化钡来增加材料整体的强度及防爆性能，提高玻璃材料的拉伸强度、弯曲强度和热变形温度，通过加工助剂、润滑剂、抗氧剂和热稳定剂使强化材料与基础材料相互融合，使得玻璃层的化学稳定性更好，相比传统的添加氧化铅的方式，更加环保、安全。

技术领域

本发明涉及玻璃材料生产加工技术领域，尤其涉及一种玻璃工艺品用高强防爆新型复合材料及其制备方法。

背景技术

玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的，它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物，普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体，广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物，另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等，有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。

现有技术在提高玻璃硬度时，常常加入氧化铅来获得高硬度、防爆性能好的玻璃，但是由于氧化铅的加入会对人体和环境产生负面影响，显然不适用于玻璃工艺品，因此，研究出一种高强度的、对环境友好的玻璃是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决加入氧化铅的提高玻璃硬度的方式，会对人体和环境产生负面影响，不适用于玻璃的工艺品的问题，而提出的一种玻璃工艺品用高强防爆新型复合材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种玻璃工艺品用高强防爆新型复合材料，包括基础材料、强化防爆材料以及辅助材料,基础材料包括二氧化硅、二氧化锆、氧化钾和氧化钒，其中二氧化硅的重量占基础材料重量的70％～80％,强化防爆材料包括尼龙树脂、氟硅树脂、玻璃纤维和氧化钡,辅助材料包括加工助剂、润滑剂、抗氧剂和热稳定剂。

作为上述技术方案的进一步描述：

按照组分重量比，所述基础材料为30-40份。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述强化防爆材料的中的尼龙树脂4-8份、氟硅树脂6-10份、玻璃纤维4-8份，氧化钡3-5份。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述辅助材料中的加工助剂0.3-0.5份、润滑剂0.3-0.6份、抗氧剂0.6-0.8份、热稳定剂0.6-0.8份。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂的任意一种。

作为上述技术方案的进一步描述：

包括以下步骤：a.将二氧化硅、二氧化锆、氧化钾和氧化钒导入球磨机中球磨2-3h，再置于100℃下干燥1h，得到材料一；b.向材料一中添加尼龙树脂、氟硅树脂、玻璃纤维和氧化钡，得到材料二，将材料二加入石英坩埚中，放在高温炉中进行熔化，逐渐升高温度至1400-1500℃；c.向材料二中添加加工助剂、润滑剂、抗氧剂和热稳定剂，在1200-1400℃熔融混炼2-3h，混炼结束后再通入惰性气体进行澄清，得到材料三；d.在700-800℃下退火2-4小时，自然冷却，得到高强度玻璃材料。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：