[发明专利]一种透明无铅玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于玻璃材料领域，特别涉及一种透明无铅玻璃及其制备方法。

背景技术

硼硅酸盐玻璃主要成分为SiO₂和B₂O₃，具有良好的耐热性和化学稳定性，可用于制 造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等，可抵抗钠蒸气腐蚀，具有较高的折射率和较低 的色散，因此具有良好的透明度和光学性能。

现有玻璃的制备过程中常需要用到碱金属和氧化铅，由于碱金属的加入使制得的 玻璃在后期的一些处理过程中易产生碱金属的扩散和交换，从而产生内部的应力，使玻璃 的内部结构存在一定的缺陷，从而影响玻璃本身的力学性能。氧化铅作为玻璃常用的添加 材料，其加入可使玻璃的折射率和硬度提高，但铅的添加会对人类的健康产生诸多不利影 响。

发明内容

针对上述的需求，本发明特别提供了一种透明无铅玻璃及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种透明无铅玻璃，由包含以下重量份的组分制成：

二氧化硅75-85份，

氧化硼8-11份，

氧化钙3-5份，

甲基三乙酰氧基硅烷2-4份，

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1-2份，

硅铝酸镁0.5-1份，

三聚磷酸钠0.5-1份，

白炭黑0.5-0.9份，

连二亚硫酸钠0.02-0.2份，

腐殖酸0.02-0.04份，

2-甲基-5-乙烯基吡啶0.01-0.03份。

所述组分还包括甲基丙烯丁酯0-1重量份。

所述组分还包括色粉0-1重量份。

所述组分还包括偏硼酸钡0-1重量份。

一种透明无铅玻璃的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）称取二氧化硅75-85重量份、氧化硼8-11重量份、氧化钙3-5重量份、甲基三乙酰氧 基硅烷2-4重量份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯1-2重量份、硅铝酸镁0.5-1重量份、三聚磷酸 钠0.5-1重量份、白炭黑0.5-0.9重量份、连二亚硫酸钠0.02-0.2重量份、腐殖酸0.02-0.04 重量份、2-甲基-5-乙烯基吡啶0.01-0.03重量份、甲基丙烯丁酯0-1重量份、色粉0-1重量份 和偏硼酸钡0-1重量份，混合均匀，研磨5-10分钟；

（2）加入坩埚中，在700-900℃保温1-2小时，升温至1200-1350℃保温2-3小时，得到玻 璃液；

（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到 透明无铅玻璃。

步骤（2）中所述升温的速率为60℃/分钟。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本发明制得的透明无铅玻璃，通过加入二氧化硅、氧化硼、氧化钙、甲基三乙酰氧基 硅烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、硅铝酸镁、三聚磷酸钠、白炭黑、连二亚硫酸钠、腐殖酸和 2-甲基-5-乙烯基吡啶，制得的透明无铅玻璃具有良好的透明度，且具有良好的可加工性 能。

（2）本发明制得的透明无铅玻璃处理方法简单，具有良好的表面性能和耐刮性能， 且具有良好的硬度，在较长使用时间后，仍能保持颜色不变，不会出现发黄现象。

（3）本发明的透明无铅玻璃，其制备方法简单，易于工业化生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

（1）称取二氧化硅75kg、氧化硼8kg、氧化钙3kg、甲基三乙酰氧基硅烷2kg、三羟甲基丙 烷三丙烯酸酯1kg、硅铝酸镁0.5kg、三聚磷酸钠0.5kg、白炭黑0.5kg、连二亚硫酸钠0.02kg、 腐殖酸0.02kg、2-甲基-5-乙烯基吡啶0.01kg、甲基丙烯丁酯1kg、色粉1kg和偏硼酸钡1kg， 混合均匀，研磨5分钟；

（2）加入坩埚中，在700℃保温1小时，以60℃/分钟的升温速率升温至1350℃保温2小 时，得到玻璃液；

（3）将步骤（2）中玻璃液倒入预热过的石墨模具上成形，在900℃下进行退火处理，得到 透明无铅玻璃。

制得透明无铅玻璃的性能测试结果如表1所示。

实施例2