專利名稱：一種玻璃著色液及其有色玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃的表面處理，具體屬于一種玻璃著色液以及用該玻璃著色液著色而成的有色玻璃。
背景技術(shù)：
CN1631826公開了一種有色玻璃，是用玻璃染色液將玻璃表面染色而成。制備方法是先用有機染料、正硅酸乙酯、無水乙醇、去離子水、鹽酸、冰醋酸等配制染色液；再將無色玻璃浸入染色液，勻速取出，干燥制得有色玻璃。雖然該有色玻璃制作簡單、成本低廉、色澤鮮艷、色彩豐富、均勻透明、著色牢固。但是它不耐光，只適宜在室內(nèi)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制作簡單、成本低廉、具有耐光、抗氧化、不易褪色的有色玻璃及其制備方法，所述的有色玻璃不僅適合室內(nèi)、也適合室外使用。
本發(fā)明提供的一種玻璃著色液，按重量百分比計組份為有機顏料1-10，正硅酸乙酯30-45，無水乙醇38-50，去離子水9-20，顏料分散劑0.05-0.5，鹽酸0.5-1，冰醋酸0.1-1。
所述的玻璃著色液各組分按重量百分比計優(yōu)選為有機顏料2-9，正硅酸乙酯32-41，無水乙醇42-48，去離子水10-18，顏料分散劑0.06-0.45，鹽酸0.6-0.9，冰醋酸0.2-0.8。
所述的有機顏料選自酞菁藍BGS、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅122、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃109、酞菁綠G、碳黑TH110和C.I.顏料黑7中的一種或幾種。
所述的顏料分散劑是有機顏料分散劑，如CH系列超分散劑CH-11A，CH-10，CH-12A，CH-12B等。
本發(fā)明提供的一種有色玻璃，按以下方法制備而成，步驟包括(1)，按上述著色液組分配制玻璃著色液，即先將無水乙醇與去離子水混合，攪拌均勻，分為兩份，一份為三分之一，裝入A容器，一份為三分之二裝如B容器；將正硅酸乙酯溶于A容器乙醇溶液中，攪拌均勻；將有機顏料、冰醋酸和顏料分散劑，與B容器中乙醇溶液相混合，充分?jǐn)嚢瑁湃肷澳C中研磨使顏料粒徑達到納米級，然后再經(jīng)過納米級超高壓均質(zhì)機粉碎均質(zhì)，使顏料粒徑達到20nm-60nm；將研磨好的顏料色漿與A容器中液體相混合，充分?jǐn)嚢?，最后在攪拌中緩慢加入鹽酸，液體溫度控制在40℃-70℃，然后冷卻至22℃-26℃，靜置12-48小時制得玻璃著色液；
(2)把清潔干燥后的無色透明玻璃浸入著色液中10-40秒鐘，然后以3mm/min-15mm/min速度，勻速從著色液中提升出來，然后將被著色的玻璃置于潔凈環(huán)境下，干燥20-30分鐘；(3)將干燥后的有色玻璃在80℃-150℃中加熱1-3小時，得到有色玻璃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和效果本發(fā)明的有色玻璃表面堅硬光滑、色調(diào)均勻、透明度好，而且具有耐光、抗氧化、不易褪色的特性，不僅適合室內(nèi)、也適合室外使用。該有色玻璃可以在各種建筑如賓館、商場、會議室、舞臺、住房等裝飾用，也可制作燈箱等。
本發(fā)明所用的著色劑是有機顏料。顏料是由不溶于所應(yīng)用介質(zhì)的小顆粒組成。顏料的應(yīng)用必須通過另外的物質(zhì)附著在基質(zhì)上，也就是將顏料顆粒機械地固定在基質(zhì)上或基質(zhì)內(nèi)，顏料不與基質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。與顏料相比，染料則全部或至少部分溶解在一種液體中，然后應(yīng)用于各種基質(zhì)。染料必須對所染色基質(zhì)具有一種特定的親和力，染料的染色取決于物理-化學(xué)平衡，即染料分子或離子的擴散與吸附。經(jīng)過這些過程之后，它們可在基質(zhì)中進行化學(xué)反應(yīng)。另一方面顏料是以顆粒形式經(jīng)充分分散在一個合適介質(zhì)中來應(yīng)用，而染料在基質(zhì)中是以單分子或小簇狀態(tài)存在。這樣在耐熱、耐曬、耐光、耐氣候、耐溶劑性方面顏料顯著優(yōu)于染料。
本發(fā)明有色玻璃制備過程中，在由無水乙醇、去離子水、冰醋酸、分散劑，正硅酸乙酯和有機顏料組成的色漿中加入鹽酸后，在酸催化作用下正硅酸乙酯發(fā)生部分水解反應(yīng)，形成有機顏料硅溶膠著色液。當(dāng)玻璃板豎直浸漬在著色液后，再以恒定的速度從著色液中提升上來，從而在玻璃表面形成有色膜層，膜層厚度與著色液黏度，提升速度和密度有關(guān)。色膜在酸性條件下進一步發(fā)生縮聚反應(yīng)，使色膜中溶膠粒子在互相碰撞中形成粒子簇，粒子簇再互相連結(jié)使整個溶膠體系形成由sio(氧化硅)組成的三維網(wǎng)絡(luò)，而有機顏料將均勻分散在sio網(wǎng)絡(luò)中。由于充分分散于sio組成的三維網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)中的顏料顆粒粒徑小于光的半波長，光產(chǎn)生繞射，使色膜透明。當(dāng)溶膠失去流動性而變?yōu)橛袕椥缘墓腆w，成為凝膠，凝膠再進行加熱(80℃-150℃)縮聚處理，最后形成與玻璃牢固結(jié)合的致密均勻、有色透明的涂層膜。
重要的是本發(fā)明與玻璃成分和生產(chǎn)工藝無關(guān)。若用金屬離子著色形成的色膜涂層是在高溫下，金屬離子首先和玻璃中或玻璃表面上的離子進行離子交換，這就對被著色的玻璃成分和生產(chǎn)工藝需進行選擇。選擇前提是被著色玻璃成分或玻璃表面要存在適合金屬離子進行交換的離子，這樣才能使金屬離子還原為金屬原子，最后金屬原子聚集成膠體產(chǎn)生亞微觀晶體而顯色。而本發(fā)明的著色液的著色劑是有機顏料，它對被著色的玻璃成分和生產(chǎn)工藝無須進行選擇。有機顏料是被均勻分散在著色層sio(氧化硅)網(wǎng)絡(luò)中，顏色深淺和顏色種類都能很容易控制，而且還可以使著過色的玻璃再次著色。
具體實施例方式
實施例1玻璃著色液按表1中實施例1各組分重量配制。
配制步驟先將無水乙醇與去離子水混合，攪拌均勻，分為兩份，一份為三分之一裝入A容器，一份為三分之二裝入B容器；再將正硅酸乙酯溶于A容器乙醇溶液中，攪拌均勻。將有機顏料酞菁藍BGS、冰醋酸和CH系列超分散劑與B容器中乙醇溶液相混合，充分?jǐn)嚢?，放入砂磨機中研磨使顏料粒徑達到納米級，然后再經(jīng)過納米級超高壓均質(zhì)機粉碎均質(zhì)，使顏料粒徑達到30nm，與A中液體相混合，充分?jǐn)嚢瑁詈笤跀嚢柚芯徛尤臌}酸，將溫度控制在55℃，當(dāng)鹽酸加完，將液體溫度保持室溫25℃，將容器蓋蓋好，靜置24小時，之后將著色液放入著色槽中。將待著色玻璃用去離子水清潔干凈，干燥。把清潔后的普通平板玻璃豎直浸入著色槽中30秒，再以5mm/min速度，將玻璃勻速從著色槽中提升出來，在室溫下，干燥25分鐘，將干燥后的有色玻璃在110℃中加熱1.3小時，取出被著色玻璃，溫度自然降到室溫，清潔干凈，即為產(chǎn)品，該產(chǎn)品為藍色透明玻璃。
實施例2按表1中實施例2各組分重量稱量各組份，著色液配制方法與實施例1相同，著色液靜置時間30小時，被著色玻璃從著色液中提升速度為6mm/min，加熱溫度為120℃，加熱時間為2小時，產(chǎn)品為綠色透明玻璃。
實施例3按表1中實施例3各組重量比例稱量各組份，著色液配制方法與實施例1相同，靜置時間24小時，被著色玻璃從著色液中提升速度為8mm/min，加熱溫度為130℃，加熱時間2小時，產(chǎn)品為黑色透明玻璃。
實施例4按表1中實施例4各組分重量比例稱量各組份，著色液配制方法與實施例1相同，靜置時間35小時，被著色玻璃從著色液中提升速度為9mm/min，加熱溫度為90℃，加熱時間1.5小時，產(chǎn)品為紅色透明玻璃。
按照上述的比例與制備方法制備出的有色玻璃，色澤鮮艷、色彩豐富、均勻透明、色澤牢固、耐曬、耐侯，適合不同裝飾場合使用。
表1各實施例著色液各組分重量配比 注實施例1、實施例2采用的CH超分散劑為CH-11A，實施例3、實施例4采用的是CH-12A。
權(quán)利要求
1.一種玻璃著色液，其特征在于，按重量百分比計組份為有機顏料1-10，正硅酸乙酯30-45，無水乙醇38-50，去離子水9-20，顏料分散劑0.05-0.5，鹽酸0.5-1，冰醋酸0.1-1。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種玻璃著色液，其特征在于，按重量百分比計組分為有機顏料2-9，正硅酸乙酯32-41，無水乙醇42-48，去離子水10-18，顏料分散劑0.06-0.45，鹽酸0.6-0.9，冰醋酸0.2-0.8。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種玻璃著色液，其特征在于所述的有機顏料選自酞菁藍BGS、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅122、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃109、酞菁綠G、碳黑TH110和C.I.顏料黑7中的一種或幾種。
4.一種有色玻璃，其特征在于按以下方法制備而成，步驟包括(1)按所述的著色液組分配制玻璃著色液，即先將無水乙醇與去離子水混合，攪拌均勻，分為兩份，一份為三分之一，裝入A容器，一份為三分之二裝如B容器；將正硅酸乙酯溶于A容器乙醇溶液中，攪拌均勻；將有機顏料、冰醋酸和顏料分散劑，與B容器中乙醇溶液相混合，充分?jǐn)嚢?，放入砂磨機中研磨使顏料粒徑達到納米級，然后再經(jīng)過納米級超高壓均質(zhì)機粉碎均質(zhì)，使顏料粒徑達到20nm-60nm；將研磨好的顏料色漿與A容器中液體相混合，充分?jǐn)嚢?，最后在攪拌中緩慢加入鹽酸，液體溫度控制在40℃-70℃，然后冷卻至22℃-26℃，靜置12-48小時制得玻璃著色液；(2)把清潔干燥后的無色透明玻璃浸入著色液中10-40秒鐘，然后以3mm/min-15mm/min速度，勻速從著色液中提升出來，然后將被著色的玻璃置于潔凈環(huán)境下，干燥20-30分鐘；(3)將干燥后的有色玻璃在80℃-150℃中加熱1-3小時，得到有色玻璃。
全文摘要
本發(fā)明提供一種玻璃著色液及其有色玻璃。制備方法先用有機顏料、正硅酸乙酯、無水乙醇、去離子水、鹽酸、冰醋酸、顏料分散劑、配制著色液；再將無色玻璃浸入著色液，勻速取出，干燥制得有色玻璃。該有色玻璃色澤鮮艷、色彩豐富、均勻透明、著色牢固、具有超常的耐光、抗氧化、不易褪色的特性，不僅適合室內(nèi)、也適合室外使用。該有色玻璃可以在各種建筑如賓館、商場、會議室、舞臺、住房等裝飾用，也可制作燈箱等。
文檔編號C03C4/02GK101045614SQ20071006161
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者顏敘秀, 董建華 申請人:山西大學(xué)