一種汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于一種無(wú)鉛鎘玻璃粉領(lǐng)域，特別是涉及汽車鋼化玻璃絲網(wǎng)印刷油墨用無(wú) 鉛鎘玻璃粉。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車鋼化玻璃油墨是一種適合汽車鋼化玻璃四周邊緣處的玻璃油墨，主要由調(diào)墨 油、低熔點(diǎn)玻璃粉、高溫陶瓷顏料和助劑研磨而成，可起到有效的降低紫外線透過(guò)率，防止 用于粘結(jié)玻璃和車體的膠水發(fā)生化學(xué)變化，遮蔽導(dǎo)電銀漿、增加美觀等作用。我國(guó)市場(chǎng)上銷 售的汽車鋼化玻璃油墨多為荷蘭莊信萬(wàn)豐和美國(guó)FERRO等國(guó)外品牌。隨著國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的 進(jìn)步，山東淄博、廣東佛山、廣東珠海、湖南、河南、河北等地區(qū)的國(guó)內(nèi)公司自行研發(fā)了品牌 較多的汽車鋼化玻璃油墨，但其產(chǎn)品在耐酸性、抗粘性等性能方面與國(guó)外品牌尚存在較大 的差距。隨著鋼化玻璃在汽車上的大規(guī)模應(yīng)用，汽車鋼化玻璃油墨得到了快速發(fā)展。同時(shí)， 對(duì)汽車玻璃油墨的環(huán)保性、抗粘性、耐化學(xué)腐蝕性等等提出了更高的要求。因此，開(kāi)發(fā)出不 含鉛、鎘等重金屬元素，同時(shí)具有優(yōu)異抗粘性、耐化學(xué)腐蝕性的。
[0003] 低熔點(diǎn)玻璃粉使油墨在高溫?zé)Y(jié)時(shí)能夠結(jié)晶、析晶、形成玻璃網(wǎng)絡(luò)等，是決定油墨 的抗粘性、耐化學(xué)腐蝕性等的關(guān)鍵因素。因此，開(kāi)發(fā)出不含鉛、鎘等重金屬元素，具有合適的 軟化點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)、化學(xué)穩(wěn)定性等物化性質(zhì)，能賦予油墨優(yōu)異的抗粘性、耐化學(xué)腐蝕性的 汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉具有重要的意義。中國(guó)專利CN103011605A中發(fā)明的汽 車玻璃油墨用玻璃粉的中各氧化物的質(zhì)量百分比為5-20% Bi203、3-15% Zn0、5-15% B203、 0· 5-3% Al203、5-30% K20、2-10% Fe203、0-5% Cr2O3，余量為 SiO2，有效解決了解決現(xiàn)有玻璃 粉含鉛的問(wèn)題，但其性能參數(shù)仍然有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在進(jìn)一步提高現(xiàn)有汽車玻璃油墨用玻璃粉的各項(xiàng)性能參數(shù)，本發(fā)明提供 了一種汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明提供了一種汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，所述汽車鋼化玻璃油墨用 無(wú)鉛鎘玻璃粉包括：30 ?55wt% Bi2O3UO ?40wt% Si02、0 ?5wt% Al203、3 ?20wt% B203、 2 ?20wt% Ζη0、0· I ?5wt% Κ20、0· I ?5wt% Na20、0 ?6wt% Zr02、0 ?10wt% Ti02、0 ? IOwt % Ta2O5，上述各組成的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
[0006] 較佳地，所述Bi203、Si02的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的60?90%，所述氧化硼、氧化鋅 的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的5?30%，氧化鈉、氧化鉀的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的0. 2?6%， 氧化鋯、二氧化鈦的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的〇. 1?8%。
[0007] 較佳地，所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉包括：15?35wt% Si02、0? 4wt % Al203、3 ?15wt % B203、2 ?15wt % Zn0、0. 1 ?4wt % K20、0. 1 ?4wt % Na20、0. 1 ? 5wt% Zr02、0 ?8wt% Ti02、0 ?8wt% Ta205。
[0008] 較佳地，所述Ta2O5的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的I?8%。
[0009] 較佳地，所述Bi2O3的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的45?55%。
[0010] 較佳地，所述氧化鋁、氧化硼、氧化鋅的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的8?30% ;所述氧 化鈉、氧化鉀的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的0. 2?6% ;所述氧化鈦、氧化鋯的質(zhì)量和占玻璃粉 質(zhì)量的〇· 1?6%。
[0011] 較佳地，所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉的軟化溫度為480?600°C，熱膨 脹系數(shù)為65 X 10_7-85 X 10_7/ °C，采用所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉制備的玻璃 油墨在80°C、0. IN硫酸溶液中浸泡70小時(shí)，墨膜無(wú)變色脫落現(xiàn)象。
[0012] 又，本發(fā)明還提供了一種上述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉的制備方法，所 述制備方法包括： 1) 根據(jù)制備所述所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉的原料組成，稱取相應(yīng)原料， 均勻混合得到原料粉末； 2) 將步驟1)制備的原料粉末依次在800-1000°C、以及1150-1250°C下保溫后得到玻璃 液；3)將步驟2)制備的玻璃液經(jīng)輥壓、破碎、烘干、球磨、過(guò)篩，得到所述汽車鋼化玻璃油墨 用無(wú)鉛鎘玻璃粉。
[0013] 較佳地，步驟2)中，原料粉末在密封坩堝中，在800?1000°C下保溫0. 5?1小時(shí) 后，升溫至1150?1250°C，保溫L 5?2. 5h。
[0014] 本發(fā)明的有益效果： 1) 本發(fā)明不含鉛鎘，滿足了《廢舊電子電氣》設(shè)備指令（WEEE指令）和《電子電氣設(shè)備 中限制使用某些有害物質(zhì)指令》（ROSH)的環(huán)保要求，制備過(guò)程中，無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染； 2) 適當(dāng)增加 Bi2O3的含量，含該玻璃粉的油墨，在玻璃熱彎燒結(jié)中，會(huì)在表面析出適量 的硅酸鉍晶體，來(lái)阻隔釉層和玻璃模布，達(dá)到防粘效果。同時(shí)，還可提高油墨的耐化學(xué)腐蝕 性； 3) 配方中加入適量的Ta2O5，能夠大大提高油墨的耐酸性，而且也可以使油墨的展色性 更好，油墨表面更加光滑平整。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下結(jié)合下述實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解，下述實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本 發(fā)明，而非限制本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明涉及一種汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉、其制備及其應(yīng)用，組成成分 的重量百分比為：30 ?55% Bi2O3UO ?40% Si02、0 ?5% Al203、3 ?20% B203、2 ?20% Zn0、0. 1 ?5% K20、0. 1 ?5% Na20、0 ?6% Zr02、0 ?10% Ti02、0 ?10% Ta205。
[0017] 所述的三氧化二祕(mì)、二氧化娃的總和為60?90% ; 所述的三氧化二硼、氧化鋅的總和為5?30% ; 所述的氧化鈉、氧化鉀的總和為〇. 2?6% ; 所述的氧化錯(cuò)、二氧化鈦的總和為〇. 1?8%。
[0018] 所述的汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，其優(yōu)選的重量百分比組分為：45? 55% Bi203、15 ?35% Si02、0 ?4% Al2〇3、3 ?15% B2〇3、2 ?15% Zn0、0. 1 ?4% Na20、 0· 1 ?4% Κ20、0· 1 ?5% Zr02、0 ?8% Ti02、0 ?8% Ta2O5。其中，所述的三氧化二鉍、二 氧化娃的總和為60?80%;所述的氧化鋁、三氧化二硼、氧化鋅的總和為8?30%;所述的 氧化鈉、氧化鉀的總和為0. 2?6% ;所述的氧化鈦、氧化錯(cuò)的總和為0. 1?6%。
[0019] 所述的高溫玻璃油墨用無(wú)鉛玻璃粉的制備方法，包含步驟為： 1) 按照各組分的重量百分比稱取各原料，充分混合均勻； 2) 將攪拌后的原料放入剛玉坩堝中，加上坩堝蓋，在800?KKKTC的硅鉬棒電爐中，保 溫0. 5?Ih ; 3) 將硅鉬棒電爐升溫至1150?1250°C，保溫1. 5?2. 5h ; 4) 將熔制好的玻璃液輥壓、破碎、烘干、球磨、過(guò)300目篩，獲得該玻璃粉。
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、與汽車玻璃匹配的膨脹系數(shù)，印刷過(guò)程中 防粘，適合絲網(wǎng)印刷。主要應(yīng)用于基板為浮法玻璃的印刷油墨中，尤其是汽車鋼化玻璃上的 玻璃油墨；也可作為封接玻璃粉，可與在此溫度與膨脹系數(shù)相符的玻璃、陶瓷、金屬封接。
[0021] 該玻璃粉的膨脹系數(shù)為65?85X 10_7/°C，軟化溫度為480?600°C。
[0022] 制成的玻璃油墨具有良好的防粘性、耐酸性。制品可在80°C、0. IN硫酸溶液中浸 泡70小時(shí)，墨膜無(wú)變色脫落現(xiàn)象。
[0023] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明不含鉛鎘，滿足了《廢舊電子電氣》設(shè)備指令（WEEE指令）和《電子電氣設(shè)備中 限制使用某些有害物質(zhì)指令》（ROSH)的環(huán)保要求，制備過(guò)程中，無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染； 含該玻璃粉的油墨，在玻璃熱彎燒結(jié)中，會(huì)在表面析出適量的硅酸鉍晶體，來(lái)阻隔釉層 和玻璃模布，達(dá)到防粘效果。同時(shí)，還可提高油墨的耐化學(xué)腐蝕性； 配方中加入適量的Ta205,能夠大大提高油墨的耐酸性，而且也可以使油墨的展色性更 好，油墨表面更加光滑平整。
[0024] 下面進(jìn)一步例舉實(shí)施例以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。同樣應(yīng)理解，以下實(shí)施例只用于對(duì)本 發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā) 明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述示例具體的 工藝參數(shù)等也僅是合適范圍中的一個(gè)示例，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)本文的說(shuō)明做合適 的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。
[0025] 表1實(shí)例1-4中玻璃成分
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，其特征在于，所述汽車鋼化玻璃油墨用 無(wú)鉛鎘玻璃粉包括 ：30-55wt%Bi203、10-40wt%Si0 2、0-5wt%Al203、3- 20wt%B203、2_20wt%Zn0、 0? l-5wt%K20、0. 1-5￥七％似20、0-6￥七％21〇2、0-1(^七％1102、0-10￥七％丁& 205，上述各組成的重量百 分?jǐn)?shù)之和為100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，其特征在于，所述Bi 203、 S i 02的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的60-90%，所述氧化硼、氧化鋅的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的 5-30%，氧化鈉、氧化鉀的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的0. 2-6%，氧化鋯、二氧化鈦的質(zhì)量和占玻璃 粉質(zhì)量的〇. 1_8%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，其特征在于， 所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉包括：15_35wt%Si0 2、0-4wt%Al203、3-15wt%B20 3、 2_15wt%Zn0、0. l_4wt%K20、0. l_4wt%Na20、0. l-5wt%Zr02、0-8wt%Ti02、0_8wt%Ta20 5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，其特征在 于，所述Ta205的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的1?8%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，其特征在 于，所述Bi203的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的45-55%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，其特征在于，所述氧化 鋁、氧化硼、氧化鋅的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的8-30% ;所述氧化鈉、氧化鉀的質(zhì)量和占玻璃 粉質(zhì)量的〇. 2-6% ;所述氧化鈦、氧化鋯的質(zhì)量和占玻璃粉質(zhì)量的0. 1-6%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉，其特征 在于，所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉的軟化溫度為480-600°C，熱膨脹系數(shù)為 65 X KT-85 X KTV °C，采用所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉制備的玻璃油墨在 80°C、0. 1N硫酸溶液中浸泡70小時(shí)，墨膜無(wú)變色脫落現(xiàn)象。
8. -種權(quán)利要求1-7中任一所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉的制備方法，其特 征在于，所述制備方法包括： 1) 根據(jù)制備所述所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉的原料組成，稱取相應(yīng)原料， 均勻混合得到原料粉末； 2) 將步驟1)制備的原料粉末依次在800-1000°C、以及1150-1250°C下保溫后得到玻璃 液； 3) 將步驟2)制備的玻璃液經(jīng)輥壓、破碎、烘干、球磨、過(guò)篩，得到所述汽車鋼化玻璃油墨 用無(wú)鉛鎘玻璃粉。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，原料粉末在密封坩堝中， 在800-1000°C下保溫0. 5-1小時(shí)后，升溫至1150-1250°C，保溫1. 5-2. 5小時(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉及其制備方法，所述汽車鋼化玻璃油墨用無(wú)鉛鎘玻璃粉包括：30~55wt%Bi2O3、10~40wt%SiO2、0~5wt%Al2O3、3~20wt%B2O3、2~20wt%ZnO、0.1~5wt%K2O、0.1~5wt%Na2O、0~6wt%ZrO2、0~10wt%TiO2、0~10wt%Ta2O5，上述各組成的重量百分?jǐn)?shù)之和為100%。
【IPC分類】C03C12-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104529172
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410790754
【發(fā)明人】李泊濤, 林慧興, 陳瑋, 羅瀾, 姜少虎, 趙相毓, 張奕
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日