[发明专利]一种玻璃纤维组合物

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维组合物，尤其涉及具有低硼含量的玻璃纤维组合物。

(二)背景技术

E玻璃即无碱玻璃，是用于生产连续玻璃纤维最常用的玻璃成分。美国专利US2334981和US2571074中描述了其典型特征，它一般以SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃四元系统为基础，其中B₂O₃是替代SiO₂加入的，目的在于降低玻璃的成型温度和液相线温度，且有利于玻璃的熔化及玻璃纤维的拉制成型。传统无碱玻璃配方中B₂O₃含量一般在5～12％，如此高的B₂O₃引入量导致传统无碱玻璃存在原料成本高、对环境污染大等缺点。为了降低原料成本及减少生产相关的环境负担，本发明采用低硼含量(包括无硼)的玻璃纤维组成物。

E玻璃纤维可以在B₂O₃含量小于5％，甚至无硼的条件下制备是已知的。1998年7月8日公开的题为“无硼玻璃纤维”的中国专利申请书96194508.7中描述了一种无硼且基本无氟的玻璃纤维。该专利申请书中实施例的成型温度在1000泊下为1248～1289℃，而ΔT值范围为38～78℃。2000年4月5日公开的题为“不含硼的玻璃纤维(Boron-free Glass Fibers)”的欧洲专利申请书0832046中描述了一种不含硼但含0～0.5％氟化物的玻璃纤维。该专利申请书中实施例的成型温度在1000泊下为1259～1266℃，而ΔT值范围为72～96℃。虽然上述的两个专利申请书对于其预定的用途来说是可接受的，但是存在一定的限制。更具体地说，所述玻璃组成物的成型温度都较高，其中大部分实施例的成型温度超过1260℃，如此高的成型温度需要更大的能量消耗，也会加速窑炉和漏板的高温老化，从而提高生产成本。同时，成型范围小于50℃也易于产生玻璃失透的危险，使纤维断裂。

所以，提供有别于现有技术的低硼玻璃纤维组成物使其具有较低的成型温度、液相线温度和较宽的成型范围是有利的。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种低硼玻璃纤维组合物，以获得满足成本上和环境上的要求且具有优良拉制性能和使用性能的玻璃纤维。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种玻璃纤维组合物，含有下述组分，基于所述的SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、SrO、B₂O₃、F₂、K₂O、Na₂O、TiO₂、Fe₂O₃和SO₃，各组分的含量以重量百分比表示如下：

SiO₂                 57～61％

Al₂O₃                12～16％

CaO                  20～25％

MgO                  1～3.5％

SrO                  0～2％

RO＝CaO+MgO+SrO      ≤28％

B₂O₃                 0～2.5％

F₂                   0～1％

R₂O＝K₂O+Na₂O        0～0.8％

TiO₂                 0.1～1.5％

Fe₂O₃                0.1～0.6％

SO₃            0～0.6％