CN113582538A - 一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113582538A CN113582538A CN202110786078.0A CN202110786078A CN113582538A CN 113582538 A CN113582538 A CN 113582538A CN 202110786078 A CN202110786078 A CN 202110786078A CN 113582538 A CN113582538 A CN 113582538A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- borosilicate glass
- glass composition
- weight
- mass fraction
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 title claims abstract description 112
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 42
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims abstract description 8
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 claims description 7
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N arsenic trioxide Inorganic materials O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 15
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 abstract description 13
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 12
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009516 primary packaging Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 3
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 2
- 238000007088 Archimedes method Methods 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000008395 clarifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/11—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本公开涉及一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用，以所述硼硅玻璃组合物的总质量为基准，该硼硅玻璃组合物中含有68‑76重量％的SiO2、5.3‑7.1重量％的Al2O3、9.5‑12重量％的B2O3、6.1‑8.6重量％的Na2O、0.1‑2.9重量％的K2O、0‑0.2重量％的Li2O、0.1‑3重量％的CaO、0‑1.5重量％的BaO、0‑1重量％的ZnO、0.01‑0.3重量％的ZrO2、0‑2重量％的TiO2和0‑0.4重量％的含氯化合物。本公开的硼硅玻璃组合物可以获得具有较低线性热膨胀系数和离子溶出量的硼硅玻璃，制备出的硼硅玻璃具有良好的化学耐久性且抗水解性高，并且在制造玻璃管时不易发生因热冲击而造成的破损，能够用于医药领域、尤其适用于药物的初级包装。
Description
技术领域
本公开涉及医药玻璃领域，具体地，涉及一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
在医药领域，玻璃作为包装材料被广泛应用。尤其是其特殊的材料性质，例如高透明度，抗机械性能、低渗透性连同高化学稳定性，对于保持药用物质的品质乃至其功效来说是很关键的。
药用玻璃容器或初级包装通常与所容纳的药用物质直接接触，并由此遵循严格的要求。它们要能够以合适的方式去除内容物，同时尽量不出现内容物的损失和改变，优选不出现内容物的物理或化学变化。所述内容物的品质不应由于与容器或初级包装的直接接触而发生变化，以致超出所要求的极限值。无论如何要确保玻璃材料不会释放出能影响药用物质稳定或者甚至对使用者有毒的一定量的物质。
在水性药用物质的情况下，玻璃包装的最重要的性能是其内表面的稳定性，所述内表面与水性药用物质形成接触，并且被该药用物质侵蚀。由此可能从玻璃表面溶解释放出多种离子。这例如可能由于碱金属离子或碱土金属离子而导致水性介质的pH值变化，而pH值变化会降低药用物质的功效。此外，对玻璃组成中的铝也是有顾虑的，例如在具有特定遗传特性的人体中，代谢***中过多的铝摄入可能会导致对健康的损害。为了避免健康方面的风险，通常应该使玻璃溶解释放出尽量少的离子。
对于西林瓶、安瓿等医药容器用中硼硅酸盐玻璃，要求以下所示的特性：
(1)所填充的药液中的成分不与玻璃中的成分反应；
(2)化学耐久性、抗水解性高、以防止污染所填充的药液；
(3)热膨胀系数低，从而在玻璃管的制造工序、或对西林、安瓿等进行的加工时，不容易发生因热冲击而造成的破损；
(4)操作温度低，从而可以在低温下对西林瓶、安瓿等进行加工。
现有的硼硅玻璃无法获得满足上述所有要求的综合性能。
发明内容
本公开的目的是提供一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种硼硅玻璃组合物，以所述硼硅玻璃组合物的总质量为基准，该硼硅玻璃组合物中含有68-76重量％的SiO2、5.3-7.1重量％的Al2O3、9.5-12重量％的B2O3、6.1-8.6重量％的Na2O、0.1-2.9重量％的K2O、0-0.2重量％的Li2O、0.1-3重量％的CaO、0-1.5重量％的BaO、0-1重量％的ZnO、0.01-0.3重量％的ZrO2、0-2重量％的TiO2和0-0.4重量％的含氯化合物。
可选地，以所述硼硅玻璃组合物的总质量为基准，该硼硅玻璃组合物中含有70-74重量％的SiO2、5.5-7重量％的Al2O3、9.8-11.8重量％的B2O3、6.1-7.5重量％的Na2O、0.5-2重量％的K2O、0-0.1重量％的Li2O、0.2-2重量％的CaO、0-1.2重量％的BaO、0-0.7重量％的ZnO、0.02-0.2重量％的ZrO2、0.1-1.5重量％的TiO2和0.2-0.3重量％的含氯化合物。
可选地，所述硼硅玻璃组合物中不含有As2O3和Sb2O3。
可选地，按照质量分数计：
根据式(1)计算得A为76-86.5重量％；
A＝w(SiO2)+w(B2O3) 式(1)；
根据式(2)计算所得到的B为0.105-0.175；
B＝w(B2O3)/w(SiO2) 式(2)；
根据式(3)计算所得到的C为7.5-10.5重量％；
C＝w(Na2O)+w(K2O)+w(Li2O) 式(3)；
根据式(4)计算所得到的D为0.5-2.5重量％；
D＝w(CaO)+w(BaO)+w(ZnO) 式(4)；
其中，w(SiO2)表示SiO2在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(B2O3)表示B2O3在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(Na2O)表示Na2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(K2O)表示K2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(Li2O)表示Li2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(CaO)表示CaO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(BaO)表示BaO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(ZnO)表示ZnO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数。
可选地，所述含氯化合物包括NaCl和/或NH4Cl。
本公开第二方面提供一种制备硼硅玻璃的方法，该方法包括：将本公开第一方面所述的硼硅玻璃组合物依次进行熔融处理、澄清均化、成型处理和退火处理。
可选地，所述澄清均化后形成的玻璃熔体在1200℃下的液相粘度为104.5dPa·s以上。
本公开第三方面提供采用本公开第二方面所述的方法制备的硼硅玻璃。
可选地，该硼硅玻璃的离子溶出量为1.0ppm以下，30-380℃温度范围内的线性热膨胀系数为58×10-7/℃以下，所述硼硅玻璃制备玻璃制品的操作温度为1200℃以下；
可选地，以所述硼硅玻璃的总质量计，该硼硅玻璃中含有0-0.06重量％的Fe2O3。
本公开第四方面提供本公开第三方面所述的硼硅玻璃在医药领域的应用。
通过上述技术方案，本公开提供一种硼硅玻璃组合物，使用该硼硅玻璃组合物可以制备出具有较低线性热膨胀系数和离子溶出量的硼硅玻璃，制备出的硼硅玻璃具有良好的化学耐久性且抗水解性高，并且在制造玻璃管时不易发生因热冲击而造成的破损，能够用于医药领域、尤其适用于药物的包装。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开第一方面提供一种硼硅玻璃组合物，以所述硼硅玻璃组合物的总质量为基准，该硼硅玻璃组合物中含有68-76重量％的SiO2、5.3-7.1重量％的Al2O3、9.5-12重量％的B2O3、6.1-8.6重量％的Na2O、0.1-2.9重量％的K2O、0-0.2重量％的Li2O、0.1-3重量％的CaO、0-1.5重量％的BaO、0-1重量％的ZnO、0.01-0.3重量％的ZrO2、0-2重量％的TiO2和0-0.4重量％的含氯化合物。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，该硼硅玻璃组合物中含有70-74重量％的SiO2、5.5-7重量％的Al2O3、9.8-11.8重量％的B2O3、6.1-7.5重量％的Na2O、0.5-2重量％的K2O、0-0.1重量％的Li2O、0.2-2重量％的CaO、0-1.2重量％的BaO、0-0.7重量％的ZnO、0.02-0.2重量％的ZrO2、0.1-1.5重量％的TiO2和0.2-0.3重量％的含氯化合物。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，SiO2的含量为68-76重量％，优选为70-74重量％。本公开的SiO2的含量能够使制备出的玻璃保持良好的化学耐久性，满足用于医药容器的硼硅玻璃的耐酸性要求；并且粘度适中，消泡性良好。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，Al2O3的含量为5.3-7.1重量％，优选为5.5-7重量％。本公开的Al2O3的含量能够提高制备出的硼硅玻璃的化学耐久性和抗水解性。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，B2O3的含量为9.5-12重量％，优选为9.8-11.8重量％。本公开的B2O3的含量能够使制备出的硼硅玻璃的化学耐久性和抗水解性良好，并且能够降低玻璃粘度，提高消泡性。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，CaO的含量为0.1-3重量％，优选为0.2-2重量％。本公开的CaO的含量可以提高硼硅玻璃的抗水解性，改善玻璃的可熔性和耐酸性，提高玻璃的转化温度和冷却温度，降低后续成型温度。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，BaO的含量为0-1.5重量％，优选为0-1.2重量％。本公开的BaO的含量能够提高硼硅玻璃的耐水解性，并且能够降低Ba2+从玻璃中溶出，与药物中特定成分发生化学反应的几率。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，Na2O的含量为6.1-8.6重量％，优选为6.1-7.5重量％。本公开的Na2O的含量能够降低玻璃熔体的粘度，提高消泡性，同时可以提高硼硅玻璃的抗水解性。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，本公开的K2O的含量为0.1-2.9重量％，优选为0.5-2重量％。本公开的K2O的含量能够降低玻璃熔体的粘度，并且当K2O与Na2O并用时，制备出的硼硅玻璃的抗水解性良好。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，Li2O的含量为0-0.2重量％，优选为0-0.1重量％。本公开的Li2O的含量能够避免其含量过高导致的易渗出、抗水解性降低的问题。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，含氯化合物的含量为0-0.4重量％，优选为0.1-0.4重量％，进一步优选为0.2-0.3重量％。含氯化合物作为澄清剂，在澄清过程中可以高效地去除玻璃中的气泡，使制备出的玻璃制品外观品质优良；并且也可以避免含氯化合物含量过多导致的生产成本增加和玻璃制品耐火性差的缺点。
在本公开的一种具体实施方式中，含氯化合物包括NaCl和/或NH4Cl，优选为NaCl。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，ZnO的含量为0-1重量％，优选为0-0.7重量％。ZnO的加入可以增加玻璃制品的透明度、光亮度和抗张力性能，本公开的ZnO的含量可以降低热膨胀系数，并且也可以避免含量过多导致的玻璃颜色变黄。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，TiO2的含量为0-2重量％，优选为0.1-1.5重量％。TiO2作为助溶剂，与ZnO的作用类似，可以增加透明度、光亮度和抗张力性能。本公开的TiO2的含量可以降低热膨胀系数，避免玻璃制品颜色变黄。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组合物的总质量为基准，本公开的ZrO2的含量为0.01-0.3重量％，优选为0.02-0.2重量％。ZrO2的加入能够显著提高玻璃的弹性、抗水解性、化学稳定性和耐热性。
在本公开的一种具体实施方式中，按照质量分数计：
根据式(1)计算得A为76-86.5重量％；
A＝w(SiO2)+w(B2O3) 式(1)；
根据式(2)计算所得到的B为0.105-0.175；
B＝w(B2O3)/w(SiO2) 式(2)；
根据式(3)计算所得到的C为7.5-10.5重量％；
C＝w(Na2O)+w(K2O)+w(Li2O) 式(3)；
根据式(4)计算所得到的D为0.5-2.5重量％；
D＝w(CaO)+w(BaO)+w(ZnO) 式(4)；
其中，w(SiO2)表示SiO2在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(B2O3)表示B2O3在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(Na2O)表示Na2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(K2O)表示K2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(Li2O)表示Li2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(CaO)表示CaO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(BaO)表示BaO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(ZnO)表示ZnO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数。
在本公开的一种具体实施方式中，硼硅玻璃组合物中不含有As2O3和Sb2O3。
本公开第二方面提供一种制备硼硅玻璃的方法，该方法包括：将本申请第一方面所述的硼硅玻璃组合物依次进行熔融处理、澄清均化、成型处理和退火处理。
在本公开中，熔融处理、澄清均化、成型处理和退火处理为本领域的常规操作，在此不做赘述。
在本公开的一种具体实施方式中，澄清均化后形成的玻璃熔体在1200℃下的液相粘度为104.5dPa·s以上，优选为105.6dPa·s以上。本申请的玻璃熔体的液相粘度较高，表面张力大，能够提高生产率。其中，液相粘度指的是：形成的液相玻璃熔体的粘度。
本公开第三方面提供采用本公开第二方面所述的方法制备的硼硅玻璃。
在本公开的一种具体实施方式中，该硼硅玻璃的离子溶出量为1.0ppm以下，优选为0.5ppm以下。上述离子溶出量的测试方法为参照欧洲药典7.0进行的抗水解实验的粉末实验。
在本公开的一种具体实施方式中，30-380℃温度范围内的线性热膨胀系数为58×10-7/℃以下，优选为48-55×10-7/℃。
在本公开的一种具体实施方式中，以硼硅玻璃组的总质量为基准，该硼硅玻璃中含有0-0.06重量％的Fe2O3，优选为0-0.04重量％。本申请的Fe2O3的范围可以使玻璃着色而降低可见光的透过率。
在本公开的一种实施方式中，硼硅玻璃制备玻璃制品的操作温度为1200℃以下，优选为1195℃以下，进一步优选为1185℃以下，最优选为1180℃以下。本公开的操作温度可以降低在玻璃制品过程中的碱成分的蒸发量，进而降低容器对所盛药液的品质影响。操作温度指的是：在制备出硼硅玻璃成品后，再通过丹纳法等方法将其制备成玻璃管制品时的操作温度。其中，玻璃制品例如为玻璃管。
本公开第四方面提供本公开第三方面所述的硼硅玻璃在医药领域的应用。具体地，所述应用可以包括西林、安瓿、预灌封和卡式瓶。
液相粘度测试方法：高温粘度计测试；
密度的测试方法：阿基米德法；
线性热膨胀系数的测试方法：使用具有约φ5mm*50mm的尺寸的棒状玻璃试样，利用膨胀计在30-380℃的温度范围内进行；
应变点Ps、退火点Ta及软化点Ts的测试方法：使用玻璃丝伸长法进行测定；
操作温度Tw的测试方法：根据玻璃高温粘度Fulecher的粘度计算公式求出104dPa·s的温度；
离子溶出量的测试方法：参照欧洲药典7.0进行的抗水解实验的粉末实验，其中，记作N.D.的试样表示低于检测限(1.0ppm)；
液相线温度的测试方法：向约120*20*10mm的铂舟中填充粉碎的玻璃试样，并投入到具有线性温度梯度的电炉中24小时。其后，利用显微镜观察，确定晶体析出部位，并根据电炉的温度梯度图算出与晶体析出部位对应的温度，将该温度作为液相线温度。
抗水解性的测试方法：使用氧化铝制的乳钵和乳棒将玻璃试样粉碎，参照欧洲药典7.0进行的粉末试验法的方法进行。
耐酸性试验的测试方法：将试样表面积设为50cm2、将作为溶出液的6mol/L的盐酸的液量设为800mL，并依照DIN EN 2116进行。
泡品质的测试方法：从制成的锭材的中央部切出纵2cm、横2cm、板厚3mm的试样，研磨两面后，用显微镜观察，将1cm2中存在的100μm以上的泡的个数为1个以下的情况判定为○，将个数超过1的情况判定为×。
透过率的测试方法：从制成的锭材的中央部切出纵3cm、横2cm、板厚1mm的试样，研磨两面后，使用分光光度计，测出300-800nm时的透过率。如果400nm时的透过率为90％以上，则判定为○，如果低于90％，则判定为×。
实施例1-11和对比例1
按照表1和表2所示的质量分数，称量各组分并混合，使用铂金坩埚，1650℃熔融4小时，期间进行2次搅拌。熔融后，依次进行退火处理和成型处理，制作玻璃锭材成品，并加工成测定所需的形状。对制备出的玻璃成品进行性能测试，结果列于表1和表2。其中，含氯化合物包括NaCl和NH4Cl。
表1
表2
根据表1和表2中的数据可知，本公开的硼硅玻璃组合物可以制备出具有较低热膨胀系数和离子溶出量的硼硅玻璃，制备出的硼硅玻璃具有良好的化学耐久性且抗水解性高，碱金属离子释放量降低，并且在制造玻璃管时不易发生因热冲击而造成的破损，能够用于医药领域、尤其适用于药物的初级包装。
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种硼硅玻璃组合物，其特征在于，以所述硼硅玻璃组合物的总质量为基准，该硼硅玻璃组合物中含有68-76重量％的SiO2、5.3-7.1重量％的Al2O3、9.5-12重量％的B2O3、6.1-8.6重量％的Na2O、0.1-2.9重量％的K2O、0-0.2重量％的Li2O、0.1-3重量％的CaO、0-1.5重量％的BaO、0-1重量％的ZnO、0.01-0.3重量％的ZrO2、0-2重量％的TiO2和0-0.4重量％的含氯化合物。
2.根据权利要求1所述的硼硅玻璃组合物，其中，以所述硼硅玻璃组合物的总质量为基准，该硼硅玻璃组合物中含有70-74重量％的SiO2、5.5-7重量％的Al2O3、9.8-11.8重量％的B2O3、6.1-7.5重量％的Na2O、0.5-2重量％的K2O、0-0.1重量％的Li2O、0.2-2重量％的CaO、0-1.2重量％的BaO、0-0.7重量％的ZnO、0.02-0.2重量％的ZrO2、0.1-1.5重量％的TiO2和0.2-0.3重量％的含氯化合物。
3.根据权利要求1所述的硼硅玻璃组合物，其中，所述硼硅玻璃组合物中不含有As2O3和Sb2O3。
4.根据权利要求1所述的硼硅玻璃组合物，其中，按照质量分数计：
根据式(1)计算得A为76-86.5重量％；
A＝w(SiO2)+w(B2O3) 式(1)；
根据式(2)计算所得到的B为0.105-0.175；
B＝w(B2O3)/w(SiO2) 式(2)；
根据式(3)计算所得到的C为7.5-10.5重量％；
C＝w(Na2O)+w(K2O)+w(Li2O) 式(3)；
根据式(4)计算所得到的D为0.5-2.5重量％；
D＝w(CaO)+w(BaO)+w(ZnO) 式(4)；
其中，w(SiO2)表示SiO2在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(B2O3)表示B2O3在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(Na2O)表示Na2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(K2O)表示K2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(Li2O)表示Li2O在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(CaO)表示CaO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(BaO)表示BaO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数；
w(ZnO)表示ZnO在所述硼硅玻璃组合物中的质量分数。
5.根据权利要求1所述的硼硅玻璃组合物，其中，所述含氯化合物包括NaCl和/或NH4Cl。
6.一种制备硼硅玻璃的方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-5中任意一项所述的硼硅玻璃组合物依次进行熔融处理、澄清均化、成型处理和退火处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述澄清均化后形成的玻璃熔体在1200℃下的液相粘度为104.5dPa·s以上。
8.采用权利要求6或7所述的方法制备的硼硅玻璃。
9.根据权利要求8所述的硼硅玻璃，其中，该硼硅玻璃的离子溶出量为1.0ppm以下，30-380℃温度范围内的线性热膨胀系数为58×10-7/℃以下，所述硼硅玻璃制备玻璃制品的操作温度为1200℃以下；
可选地，以所述硼硅玻璃的总质量计，该硼硅玻璃中含有0-0.06重量％的Fe2O3。
10.权利要求8或9所述的硼硅玻璃在医药领域的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110786078.0A CN113582538A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110786078.0A CN113582538A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113582538A true CN113582538A (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=78247036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110786078.0A Pending CN113582538A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113582538A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114772921A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 湖南洪康新材料科技有限公司 | 玻璃澄清剂及其应用和中性硼硅玻璃及其应用 |
| CN114956512A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-08-30 | 湖南洪康新材料科技有限公司 | 一种降低硼硅玻璃硼挥发的方法 |
| CN115093116A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-23 | 湖南洪康新材料科技有限公司 | 一种中性药用硼硅玻璃及其制备方法 |
| CN115504668A (zh) * | 2022-11-24 | 2022-12-23 | 文安县瑞原玻璃制品有限公司 | 一种透紫外线高硼硅玻璃及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002008134A1 (de) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | Schott Glas | Borosilicatglas hoher chemischer beständigkeit und dessen verwendungen |
| CN101428969A (zh) * | 2008-12-05 | 2009-05-13 | 北京工业大学 | 棕色玻璃及其应用 |
| CN101591140A (zh) * | 2008-04-30 | 2009-12-02 | 肖特公开股份有限公司 | 具有紫外线隔离性能的、用于药物包装的硼硅酸盐玻璃 |
| CN112694254A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-04-23 | 河北光兴半导体技术有限公司 | 一种中硼硅玻璃组合物、中硼硅玻璃及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-07-12 CN CN202110786078.0A patent/CN113582538A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002008134A1 (de) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | Schott Glas | Borosilicatglas hoher chemischer beständigkeit und dessen verwendungen |
| CN1392868A (zh) * | 2000-07-22 | 2003-01-22 | 肖特玻璃制造厂 | 高耐化学性的硼硅玻璃及其用途 |
| CN101591140A (zh) * | 2008-04-30 | 2009-12-02 | 肖特公开股份有限公司 | 具有紫外线隔离性能的、用于药物包装的硼硅酸盐玻璃 |
| US20090315002A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-12-24 | Franz Ott | Borosilicate glass with UV-blocking properties for pharmaceutical packaging |
| CN101428969A (zh) * | 2008-12-05 | 2009-05-13 | 北京工业大学 | 棕色玻璃及其应用 |
| CN112694254A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-04-23 | 河北光兴半导体技术有限公司 | 一种中硼硅玻璃组合物、中硼硅玻璃及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 西北轻工业学院编, 中国轻工业出版社 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114956512A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-08-30 | 湖南洪康新材料科技有限公司 | 一种降低硼硅玻璃硼挥发的方法 |
| CN114772921A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 湖南洪康新材料科技有限公司 | 玻璃澄清剂及其应用和中性硼硅玻璃及其应用 |
| CN114772921B (zh) * | 2022-03-31 | 2024-02-06 | 湖南洪康新材料科技有限公司 | 玻璃澄清剂及其应用和中性硼硅玻璃及其应用 |
| CN115093116A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-23 | 湖南洪康新材料科技有限公司 | 一种中性药用硼硅玻璃及其制备方法 |
| CN115504668A (zh) * | 2022-11-24 | 2022-12-23 | 文安县瑞原玻璃制品有限公司 | 一种透紫外线高硼硅玻璃及其制备方法 |
| CN115504668B (zh) * | 2022-11-24 | 2023-03-07 | 文安县瑞原玻璃制品有限公司 | 一种透紫外线高硼硅玻璃及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113582538A (zh) | 一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用 | |
| CN110128011B (zh) | 优选用于医药领域的具有改良的抗水解性的硼硅玻璃 | |
| EP3004005B1 (en) | Glass for pharmaceutical containers | |
| JP2022009932A (ja) | 改良された化学的および機械的耐久性を有するガラス組成物 | |
| JP6694167B2 (ja) | 医薬容器用ホウケイ酸ガラス | |
| JP6400168B2 (ja) | アルミニウム不含ホウケイ酸ガラス | |
| CN112811813B (zh) | 一种硼硅玻璃组合物、硼硅玻璃及其制备方法和应用 | |
| EP3190096B1 (en) | Borosilicate glass for pharmaceutical container and glass tube for pharmaceutical container | |
| CN113831013A (zh) | 中性硼硅玻璃组合物、中性硼硅玻璃及其制备方法与应用 | |
| CN107848871B (zh) | 医药容器用硼硅酸盐玻璃 | |
| JP6075600B2 (ja) | 医薬品容器用ガラス及びこれを用いたガラス管 | |
| JP6627779B2 (ja) | 医薬品容器用ガラス及び医薬容器用ガラス管 | |
| CN113213755A (zh) | 一种中性硼硅玻璃组合物、中性硼硅玻璃制品及其制备方法和应用 | |
| JPH07206472A (ja) | 医薬用ホウケイ酸ガラス | |
| CN113272261A (zh) | 医药品容器用玻璃、使用其的医药品容器用玻璃管及医药品容器 | |
| WO2014069177A1 (ja) | 医薬用ガラス及び医薬用ガラス管 | |
| JPWO2017115728A1 (ja) | 医薬品容器用アルミノホウケイ酸ガラスの製造方法 | |
| CN114772921B (zh) | 玻璃澄清剂及其应用和中性硼硅玻璃及其应用 | |
| JP7118587B2 (ja) | 医薬容器用ホウケイ酸ガラス | |
| JP2014237562A (ja) | 医薬容器用ホウケイ酸ガラス | |
| JPH0959037A (ja) | 医薬用ホウケイ酸ガラス | |
| CN110510873B (zh) | 硼硅酸盐玻璃及其制备方法 | |
| CN114212999A (zh) | 一种含磷含锆的硼硅酸盐玻璃 | |
| CN114163124A (zh) | 一种高耐化学稳定性的中硼硅玻璃组合物、中硼硅玻璃及其制备方法和应用 | |
| WO2021220801A1 (ja) | 医薬品容器用ガラス、医薬品容器用ガラス管及び医薬品容器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211102 |