[发明专利]一种降低玻璃制品损伤的复合非金属材料

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种复合非金属材料，尤其是一种在玻璃制品加工过程中降低玻璃制品表面损伤的复合非金属材料。

(二)背景技术：

在玻璃制品加工过程中，加工设备与玻璃制品表面不可避免会因接触而造成玻璃制品表面损伤，在现有技术中，为防止造成玻璃制品表面的损伤，尤其是玻璃制品与加工设备接触面的损伤，因此在设备和玻璃制品之间多使用聚四氟乙烯做支撑物。但是采用聚四氟乙烯作为玻璃制品的支撑物，存在如下问题：由于聚四氟乙烯材料具有的高度绝缘性，玻璃制品在与聚四氟乙烯材料摩擦后，材料表面会积聚一定程度的静电，静电会对细小的物体(如切割中产生的玻璃屑)产生吸附力，这些细小的物体积聚在玻璃表面会损伤玻璃制品表面，并且聚四氟乙烯材料在使用过程中会严重磨损，聚四氟乙烯材料磨损后的粗糙表面又加速了玻璃屑等杂物屑的集聚，从而使玻璃制品表面产生更严重的损伤。

(三)发明内容：

本发明提出的技术方案克服了玻璃制品加在工过程中使用聚四氟乙烯材料作为支撑物时存在的上述问题，通过在聚四氟乙烯材料中引入新的材料成份，进行复合热加工成型，改善支撑物材料的静电特性和塑性，减少玻璃屑等杂物屑在材料表面的积聚，进一步减少玻璃制品表面损伤的概率。

本发明为实现上述目的，提出了如下技术方案：

一种降低玻璃制品损伤的复合非金属材料，复合非金属材料由基体材料聚四氟乙烯、增强导电性的材料和改善塑性的材料组成，复合非金属材料中聚四氟乙烯、增强导电性的材料和改善塑性的材料的质量比是1-10∶1-10∶1-10。

所述增强导电性的材料为炭黑、石墨或聚乙炔。

所述增强导电性的材料为石墨，所述改善塑性的材料为硅灰石粉。

所述复合非金属材料由聚四氟乙烯、石墨和硅灰石粉按照质量比1∶1∶1、10∶1∶1、1∶1∶10、1∶10∶1、1∶1∶10、1∶10∶10、10∶5∶1、10∶1∶5、1∶5∶10、5∶1∶10、5∶10∶1、1∶10∶5、5∶1∶1、5∶5∶1、1∶5∶1、1∶1∶5、1∶5∶5、2∶1∶1、1∶2∶1、1∶2∶2或1∶1∶2组成。

在聚四氟乙烯料中按一定比例掺入两种改善材料：一种能增强导电性的材料，如炭黑、石墨或聚乙炔(主要是聚乙炔)，金属粉末也是可以增强导电性的材料，但金属材料颗粒硬度太高，容易产生细小金属颗粒，从而划伤玻璃制品表面，本发明制备的复合非金属材料采用了非金属材料增强材料的导电性，增强导电性的材料优选为石墨；一种能在低硬度下改善其塑性的材料，如陶瓷或硅灰石粉，优选为硅灰石粉；将聚四氟乙烯、石墨和硅灰石粉复合非金属材料经过热压成型加工成为能与玻璃制品表面接触的复合材料，此复合材料具有良好的导电性和良好的塑性，采用此复合材料制备的支撑物能够解决现有技术中玻璃制品在加工过程中表面容易损伤的技术问题。

石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键，每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷，因而石墨具有良好的导电性，其导电性超过钢、铁、铅等金属材料。本发明在聚四氟乙烯中加入石墨，提高了材料的导电性，消除了玻璃制品与复合材料在摩擦过程中表面产生的静电，从而减少了因静电导致的容易对玻璃制品表面造成损伤的微小颗粒。

硅灰石为钙的偏硅酸盐矿物，是一种新兴的工业矿物原料，硅灰石的化学分子式为CaSiO₃，结构式为Ca₃[Si₃O₉]，理论化学成分：CaO 48.25％、SiO₂ 51.75％。硅灰石可以改进聚合物质的性质，做弹性物质的填充料，可降低价格。这种合成物质热稳定性高，介电指数和吸水性低、机械性能稳定。硅灰石广泛用于聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯基氯化物、聚乙烯中的填料，与其它填料相比，硅灰石具有优良的电学、机械和热力学的性质。在聚苯乙烯树脂合成物中加入硅灰石，可降低昂贵色料的用量，而不影响质量。本发明中采用了硅灰石粉加入到聚四氟乙烯料中，能提高聚四氟乙烯的热稳定性和机械性能，降低的聚四氟乙烯介电指数和吸水性，减少玻璃制品表面与支撑物接触过程中产生的损伤。