一种适用于大管径玻璃管的生产防护方法、生产系统及其应用

专利名称：一种适用于大管径玻璃管的生产防护方法、生产系统及其应用

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411120767.8

专利申请（专利权）人：湖南旗滨医药材料科技有限公司
权利人地址：湖南省郴州市资兴市唐洞街道资五产业园江高路8号

专利发明（设计）人：发明人:王兵兵,张胜,邱蜜,谢茂杰

专利摘要：本发明涉及玻璃制造领域，尤其是涉及一种适用于大管径玻璃管的生产防护方法、生产系统及其应用，以解决现有技术中的大管径玻璃管的喷涂区域温度较高，喷涂液的挥发量较大，高温稳定性不足，为了保证附着率，通常要增大喷涂液的浓度，导致了环境污染问题。包括如下步骤:将聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷溶解在四氯化碳中，将制备好的溶液均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理；在基板上涂覆二氧化硅溶胶；将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物中，烘干干燥后形成成品防护膜；将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。本方案可以避免生产环境污染、保证高温稳定性、耐磨性和透过率。

主权利要求：
1.一种适用于大管径玻璃管的生产防护方法，其特征在于：包括如下步骤:将聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷溶解在四氯化碳中，将制备好的溶液均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理；
在基板上涂覆二氧化硅溶胶；二氧化硅溶胶的制备方法：将硅酸钠溶解于去离子水中，搅拌使其完全溶解形成二氧化硅溶胶；
将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物中，烘干干燥后形成成品防护膜；
有机硅聚合物包括：聚硅氧烷和/或聚硅氮烷；
将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。
2.根据权利要求1所述的适用于大管径玻璃管的生产防护方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷的质量比为1：1。
3.根据权利要求2所述的适用于大管径玻璃管的生产防护方法，其特征在于，聚硅氧烷和聚硅氮烷的质量比为1：1。
4.根据权利要求1所述的适用于大管径玻璃管的生产防护方法，其特征在于，将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物中的时间为10‑20秒。
5.根据权利要求1所述的适用于大管径玻璃管的生产防护方法，其特征在于，将涂覆有二氧化硅溶胶的基板提起后，在120℃下进行30分钟热处理。
6.根据权利要求1所述的适用于大管径玻璃管的生产防护方法，其特征在于，玻璃管从马弗炉中拉制出来后，当降温至280‑320摄氏度时，将成品防护膜缠绕于玻璃管外表面。
7.一种玻璃管生产系统，其特征在于，采用了如权利要求1‑6任一项所述的适用于大管径玻璃管的生产防护方法。
8.一种如权利要求1‑6任一项所述的适用于大管径玻璃管的生产防护方法的应用。 说明书 : 一种适用于大管径玻璃管的生产防护方法、生产系统及其
应用技术领域[0001] 本发明涉及玻璃制造领域，尤其是涉及一种适用于大管径玻璃管的生产防护方法、生产系统及其应用。背景技术[0002] 玻璃管粗切前要进行表面喷涂，由于玻璃管直径跨度较大（6mm‑50mm），小管径玻璃管粗切位置温度较大管径玻璃管粗切位置温度低，相应的，在粗切前，大管径玻璃管的喷涂位置的温度较小管径玻璃管的喷涂位置的温度高。现有的喷涂方法是采用吐温80和水配置成溶液进行喷涂，喷涂液喷上去之后水分烘干，在玻管表面形成吐温80防护层，以减少玻管在传送过程中表面形成划伤。[0003] 吐温80是一种表面活性剂，具有一定的化学活性，对人体健康和环境产生不良影响。现有的喷涂方法，因为属于在线喷涂的方式，因此还存在喷涂不均匀的问题，而喷涂不均匀导致在未被喷涂到的区域存在磨损的风险。另外，现有的采用水分挥发留下吐温80以形成防护膜的方法，由于水分挥发后会造成很多孔隙，而为了增加吐温80的分布面积，只能通过增加吐温80的浓度来实现，但是吐温80浓度过高，不仅会影响生产环境，而且会影响玻璃的透过率。[0004] 如前文所述，大管径玻璃管的喷涂区域温度较高，喷涂液的挥发量较大，高温稳定性不足，为了保证附着率，通常要增大喷涂液的浓度，这就导致了更多的环境污染问题。发明内容[0005] 本发明公开了适用于大管径玻璃管的生产防护方法、生产系统及其应用，以解决背景技术中提到的，大管径玻璃管的喷涂区域温度较高，喷涂液的挥发量较大，高温稳定性不足，为了保证附着率，通常要增大喷涂液的浓度，这就导致了更多的环境污染问题。[0006] 本发明的方案在于：[0007] 一种适用于大管径玻璃管的生产防护方法，包括如下步骤:[0008] 将聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷溶解在四氯化碳中，将制备好的溶液均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理；[0009] 在基板上涂覆二氧化硅溶胶；[0010] 将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物中，烘干干燥后形成成品防护膜；[0011] 将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。[0012] 更进一步地，[0013] 所述聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷的质量比为1：1。[0014] 更进一步地，[0015] 二氧化硅溶胶的制备方法：将硅酸钠溶解于去离子水中，搅拌使其完全溶解形成二氧化硅溶胶。[0016] 更进一步地，[0017] 有机硅聚合物包括：聚硅氧烷和/或聚硅氮烷。[0018] 更进一步地，[0019] 聚硅氧烷和聚硅氮烷的质量比为1：1。[0020] 更进一步地，[0021] 将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物中的时间为10‑20秒。[0022] 更进一步地，[0023] 将涂覆有二氧化硅溶胶的基板提起后，在120℃下进行30分钟热处理。[0024] 更进一步地，[0025] 玻璃管从马弗炉中拉制出来后，当降温至280‑320摄氏度时，将成品防护膜缠绕于玻璃管外表面。[0026] 一种玻璃管生产系统，采用了上述的玻璃管生产防护方法。[0027] 一种如上述的玻璃管生产防护方法的应用。[0028] 效果分析如下：[0029] 本方案首先将聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷溶解在四氯化碳中，将制备好的溶液均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理，形成基层，然后将硅酸钠溶解于去离子水中，充分搅拌形成二氧化硅溶胶，在基板上涂覆二氧化硅溶胶；将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物中，烘干干燥后形成成品防护膜；将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。[0030] 聚四氟乙烯的分解温度在327‑350摄氏度，乙烯基三氯硅烷的分解温度在300‑350摄氏度，因此聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷缠绕于高温玻璃管外不会发生分解。[0031] 在基板上涂覆二氧化硅凝胶，经过硅溶胶处理的玻璃表面硅羟基含量更高，反应位点更多，导致了聚合物在硅溶胶涂层上具有良好的相容性和更好的接枝效率，当涂覆硅溶胶后，玻璃上的纳米缺陷被填充而变得平坦，降低了玻璃表面的漫反射。该方法制备的全疏表面可以很好地粘附到玻璃表面，具有良好的透光率，同时填补基材表面的缺陷，提高透光率。[0032] 把涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物，聚硅氧烷在二氧化硅溶胶的表面形成耐磨聚硅氧烷疏水表面，有机硅聚合物与二氧化硅溶胶之间通过化学键键合，制备的全疏表面具有良好的稳定性。聚硅氮烷具有高温稳定性，但是耐磨性通常不足，本方案中，采用了聚硅氧烷和聚硅氮烷的质量比为1：1时，与基层配合作用，获得最佳协同效应，不仅有效弥补了聚硅氮烷耐磨性不足的问题，还可以保证高温稳定性，并且可以保留全疏水表面，保证透过率。具体实施方式[0033] 测试与表征[0034] 透过率测试按照GB/T2410—2008进行，耐磨性测试按照按照ASTMF735进行，耐磨性为石英砂200冲程后雾度增加。润湿性通过显微图像测试其水接触角。[0035] 实施例1[0036] 将聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷按照质量比为1：1溶解在四氯化碳中，将制备好的溶液均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理；将硅酸钠溶解于去离子水中，充分搅拌形成二氧化硅溶胶，在基板上涂覆二氧化硅溶胶；将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到聚硅氧烷中，烘干干燥后形成成品防护膜；将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。玻璃管温度为280‑320之间，降温后测量耐磨性、润湿性和和透过率。[0037] 实施例2[0038] 将聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷按照质量比为1：1溶解在四氯化碳中，将制备好的溶液均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理；将硅酸钠溶解于去离子水中，充分搅拌形成二氧化硅溶胶，在基板上涂覆二氧化硅溶胶；将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到聚硅氮烷中，烘干干燥后形成成品防护膜；将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。玻璃管温度为280‑320之间，降温后测量耐磨性、润湿性和透过率。[0039] 实施例3[0040] 将聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷按照质量比为1：1溶解在四氯化碳中，将制备好的溶液均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理；将硅酸钠溶解于去离子水中，充分搅拌形成二氧化硅溶胶，在基板上涂覆二氧化硅溶胶；将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到聚硅氧烷和聚硅氮烷的混合物中，其中，聚硅氧烷和聚硅氮烷的质量比为1：1。烘干干燥后形成成品防护膜；将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。玻璃管温度为280‑320摄氏度之间，降温后测量耐磨性、润湿性和透过率。[0041] 对比例1[0042] 将吐温80和水按照1：10的比例混匀形成混合物均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理；将硅酸钠溶解于去离子水中，充分搅拌形成二氧化硅溶胶，在基板上涂覆二氧化硅溶胶；将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到聚硅氧烷和聚硅氮烷的混合物中，其中，聚硅氧烷和聚硅氮烷的质量比为1：1。烘干干燥后形成成品防护膜；将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。玻璃管温度为280‑320摄氏度之间，降温后测量耐磨性、润湿性和透过率。[0043] 对比例2[0044] 将吐温80和水按照1：10的比例混匀形成混合物，喷洒于280‑320摄氏度的玻璃管外，然后对降低到常温的玻璃管进行耐磨性、润湿性和透过率测试。[0045] 结果与讨论：[0046][0047] 本方案首先将聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷溶解在四氯化碳中，将制备好的溶液均匀涂覆在基板表面，并在150摄氏度下烘干处理，形成基层，然后将硅酸钠溶解于去离子水中，充分搅拌形成二氧化硅溶胶，在基板上涂覆二氧化硅溶胶；将涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物中，烘干干燥后形成成品防护膜；将成品防护膜在线缠绕于玻璃管外。[0048] 聚四氟乙烯的分解温度在327‑350摄氏度，乙烯基三氯硅烷的分解温度在300‑350摄氏度，因此聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷缠绕于高温玻璃管外不会发生分解。在基板上涂覆二氧化硅凝胶，在基板上涂覆二氧化硅凝胶，经过硅溶胶处理的玻璃表面硅羟基含量更高，反应位点更多，导致了聚合物在硅溶胶涂层上具有良好的相容性和更好的接枝效率当涂覆硅溶胶后，玻璃上的纳米缺陷被填充而变得平坦，降低了玻璃表面的漫反射。该方法制备的全疏表面可以很好地粘附到玻璃表面，具有良好的透光率，同时填补基材表面的缺陷，提高透光率。[0049] 把涂覆有二氧化硅溶胶的基板浸入到有机硅聚合物，聚硅氧烷在二氧化硅溶胶的表面形成耐磨聚硅氧烷疏水表面，有机硅聚合物与二氧化硅溶胶之间通过化学键键合，制备的全疏表面具有良好的稳定性。聚硅氮烷具有高温稳定性，但是耐磨性通常不足，本方案中，采用了聚硅氧烷和聚硅氮烷的质量比为1：1时，与基层的聚四氟乙烯和乙烯基三氯硅烷配合作用，获得最佳协同效应，不仅有效弥补了聚硅氮烷耐磨性不足的问题，还可以保证高温稳定性，并且可以保留全疏水表面，保证透过率。[0050] 最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。

专利地区：湖南

专利申请日期：2024-08-15

专利公开日期：2024-10-18

专利公告号：CN118652047B