[发明专利]一种应用锂辉石的医药玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用锂辉石的医药玻璃，该玻璃材料特别适用于制作高化学稳定性医药玻璃的初级材料或者模制医药玻璃制品，甚至生物试剂用玻璃材料。

背景技术

医药包装玻璃材料主要用于医药制品包装使用，可以确保医药制品的稳定储存，保持药效长久。由于国际上医药制品不断地推陈出新，药液或药剂的pH值范围不断拓展，所以需要具有更高化学稳定性的医药玻璃包装制品来满足要求。

玻璃材料是医药包装材料中的重要组成部分，其经历了一百多年的时间应用和验证，充分证明玻璃是最稳定可靠的包装材料，因为其具有气密性好和化学稳定性好的等优良特性，因此能够广泛应用于医药包装领域，例如安瓿、抗生素瓶、输液瓶、药剂瓶、贮血瓶等，医药包装制品关系到人类生命安全和健康，对药品贮存来说，要求其具有稳定性和安全性。尤其对贮存中性、酸性和碱性的水熔性注射剂或油溶性注射剂，必须具有非常高的化学稳定性，包括耐水、耐酸、耐碱性能，并且特别要求具有非常高的耐水解稳定性。

玻璃在制造过程中，需要经过高温熔化工艺过程，因此会导致较大的能源消耗，因此，医药玻璃不仅要满足医药制品对玻璃包装物的化学稳定性的要求的同时，而且更要满足节能环保和绿色制造理念，实现节能减排目的。

发明内容

本发明目的在于，提供一种应用锂辉石的医药玻璃，其具有优良的化学稳定性，可以拓展新医药品种的稳定储存需要；同时降低玻璃熔化温度，更好地实现节能减排效果；另外还要满足医药玻璃成形要求，延长玻璃料性，提高玻璃管成形精度；在能源日益紧张和价格较高的情况下，使用锂辉石的医药玻璃在熔化温度方面能够显著下降，从而可减少能源消耗，产生显著的经济效益；再者，在玻璃初级制品(即玻璃管)的再加工过程中，可以显著降低玻璃表面挥发物的产生量，满足医药玻璃表面抗水1级方面的要求，因此通过使用和应用锂辉石，可以更好地满足医药玻璃材料和生物试剂玻璃要求，同时在经济效益和社会效益方面也获得较好的效果。

锂辉石是一种含有氧化锂、氧化铝、氧化硅为主的矿物产品，其为一种辉石族矿物，属于锂铝硅酸盐成份体系，其分子式为LiAl(SiO₃)₂。

锂辉石中含有的氧化锂(分子式Li₂O)属于一价碱金属氧化物，Li₂O在玻璃体系中属于网络外体氧化物，其对玻璃的作用比Na₂O和K₂O具有特殊性。当O/Si比值较小时，即玻璃结构十分紧密状况时，氧化锂主要为断键作用，具有强烈的助熔效果，是一种强助熔剂，有利于玻璃的澄清，在玻璃中引入0.05％-0.5％Li₂O可以显著降低玻璃的熔制温度30℃-50℃，有利于提高玻璃的产能和质量。另外，因为锂辉石中含有大量氧化铝，Al₂O₃属于中间体氧化物，当玻璃中Na₂O与Al₂O₃的分子比大于1时，形成铝氧四面体并与硅氧四面体组成连续的结构网络。提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率，减轻玻璃对耐火材料的侵蚀，在医药玻璃中使用量不能超过8％，否则会提高玻璃黏度和熔化温度。

本发明人在大量研究工作的基础上发现：低铁含量的锂辉石可以较好地应用于透明硼硅酸盐医药玻璃体系中，另外高铁含量锂辉石可以应用于棕色硼硅酸盐医药玻璃体系中。本发明的医药玻璃体系中不含有氧化镁，可以抑制玻璃脱片现象产生，尤其对于注射类医药产品而言，这是至关重要的，否则，轻微脱片情况会导致人体肌肉硬结，重则致人生命危险；另外该玻璃体系不含有钡、锶等重金属氧化物；采用环保型澄清剂，如氧化铈或氧化锡，可避免使用氧化砷和氧化锑的有毒元素对人身的危害和影响；还有本发明不使用氯化钠澄清剂以避免在玻璃经过再次热加工成形时，会导致玻璃产生微小气泡问题。

根据锂辉石中提供的氧化锂和氧化铝等有效成份的作用效果，按照玻璃结构的紧密堆积理论和高场强小直径离子相互结合作用关系，可以使医药玻璃在高化学稳定性、降低熔化温度、提高机械强度、抑制表面挥发物方面取得良好效果，可以更好地满足医药玻璃和生物试剂玻璃的需求。通过锂辉石为原料引入到医药玻璃生产制造中，比单独使用含氧化锂和含氧化铝的化工原料，如碳酸锂、氧化铝、氢氧化铝，可以获得更好的熔化效果，从硅酸盐反应热力学方面来讲，可减少了反应步骤和反应吸热过程，因此可以达到节能目的和效果。