專利名稱：：一種玻璃無鉛顏料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種玻璃顏料及其制備方法，尤其涉及一種玻璃無鉛顏料及其制備方法。
背景技術：
：在玻璃制品上的裝飾圖案所使用的顏料中通常含有大量的鉛，玻璃顏料中加入鉛的目的是為了提高光澤和表現豐富的色彩。鉛對環(huán)境污染非常嚴重，對人體也是有毒害作用的，它會在人體內沉積，且不易代謝，鉛中毒的危害主要表現在對神經系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)等終生性的傷害。因此開發(fā)玻璃無鉛顏料成為近幾年的研究重點。目前，淄博華為顏料有限公司研究開發(fā)的玻璃無鉛顏料及其制備方法(公開號CN101050061A)，該無鉛顏料采用由重量5~22%的無鉛色劑和78~95%的無鉛熔劑組成，熔劑的重量百分組成為SiO220~45%，B20315~35%，Na201~8%，K2O2~10%，Li201~3%，Bi2O30~9%，ZnOl~10%，TiO20~8%，SnO20~6%，A12030~10%，CaO0~5o/o,BaO0~5%，CoO0~11.5%，Zr020~12%和MgO0~5%。且針對不同的色澤呈色要求，上述成分和配比還要做相應的調整，因此在制造過程中，無疑增加了工作量，增加了成本。其次，上述無鉛顏料雖然不含鉛，但其光澤度遠不及含鉛顏料，其光澤度為70~80度左右，而正常有鉛顏料的光澤度皆為80度以上，因此對玻璃圖案的效果也有很大影像，致使花紋圖案暗淡無光，沒有賣相，且耐酸堿性不強。因此在研究開發(fā)無鉛顏料的同時，保證其光澤度成為技術難點。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高光澤度的玻璃無鉛顏料。本發(fā)明還要解決的一個技術問題是提供上述玻璃無鉛顏料的制備方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的思路如下1、無鉛顏料光澤度不高的主要原因是由于不含鉛，顏料的熔融的溫度太高。若在無鉛顏料的組分中添加P205、F、Ta203和Nb20s，可顯著降低無鉛顏料的熔融溫度，有利于提高成品的光澤度。2、無論是含鉛顏料還是現有的無鉛顏料中都加入了大量Si02、A1203、Zr02、TiCh等物質，以提高顏料的耐酸堿性能，但是像Al203、Zr02、Ti02等這些物質會引起部分色劑變色，如Ti02會使鎘紅變成暗紅色，Zr02會使鉻綠變成暗綠色，Al203會使綠色及紅色變淺，因此針對不同的色劑需配合使用不同的熔劑以保證色澤，這無疑增加了工作量和生產成本。發(fā)明人認為，在溶劑中，一方面可以通過提高Si02的含量(Si02不會引起色劑變色)，保證顏料的耐酸堿性能，另一方面添加少量Zr02，以保證色澤、降低成本，此外嚴格控制Al203的含量，因為Al203在耐酸堿性能方面表現出非常好的效果，但是它也會提高熔融溫度，降低了成品的光澤度，因此適宜含量的Al203可提高顏料的品質。3、此外適當提高ZnO的含量也有利于增加光澤度，增加強度及化學腐蝕性。具體技術方案如下一種玻璃無鉛顏料，它由重量百分比5~20%的無鉛色劑和80~95%的無鉛熔劑組成，其中，熔劑的重量百分組成為Si0246~49%、B20315~20%、A12030.1~1%、Li203~5%、Na205~8%、K201~3%、金屬氟化物1~3%、P2052~3.5%、Ta2O30~0.5%、Nb2O50~l%、ZrO20~0.5%、CeO20~2%、La2030~0.5%、Y2030~l0/o、Zn08~13%、MgO0~0.5%。其中，46~49%Si02、15~20%B2O3和0.1-l°/。Al2O3組成主體熔劑，3~5%Li20、5~8%Na20和1~3%K20組成的復合助熔劑，1~3%金屬氟化物和2~3.5%P2Os組成玻璃網絡助劑，0~0.5%1&205和0~1.0%>)205組成玻璃光亮劑，0~0.5%ZrO2、0~2%CeO2、0~0.5%La2O3和0~1.0%Y2O3組成玻璃穩(wěn)定劑，8~13%ZnO和0~0.5%MgO組成呈色助劑。熔劑的重量百分組成優(yōu)選為Si0247~49%、B20315~19%、A12030.2~0.8%、Li204~5%、Na205~6%、K202~3%、金屬氟化物2~3%、P2052~3%、Ta2030.3~0.5%、,050.5~1%、Zr020.2~0.5%、Ce02l~1.5%、La2030.2~0.5%、Y2030.3~0.5%、ZnO11~13%、MgO0.3~0.5%。熔劑的重量百分組成最優(yōu)選為Si0247.8%、B20317.7%、A12030.5%、Li204.1%、Na205.7%、K202.6%、金屬氟化物2.8%、P2052.6%、Ta2030.5%、Nb2O50.5%、Zr020.5%、Ce02l%、La2O30.5%、Y2O30.5%、ZnO12.2%、MgO0.5%。其中，所述的金屬氟化物為NaF、LiF、MgF2、CaF2或BaF2。上述玻璃無鉛顏料的制備方法，包括如下步驟(1)溶劑的制備將過40-80目篩的各溶劑組分原料混合，高溫熔融后，經冷水水淬后，烘干粉碎至100目以上備用；(2)顏料的制備將無鉛溶劑和無鉛色劑混合，經氣流粉碎制得本發(fā)明玻璃無鉛顏料產品。有益效果本發(fā)明的玻璃無鉛顏料中加入了P205、F、化203和Nb20s組份，顯著降低了熔融溫度，增強了光澤度。且本發(fā)明的熔劑對于各種顏色都具有廣泛的適用性，對于不同的顏色，無需調整溶劑中各組分比例，因此生產方便，成本較低。本發(fā)明通過采用玻璃網絡助劑、玻璃光亮劑和玻璃穩(wěn)定劑等多種成分的綜合復配使用，使生產出的玻璃顏料具有結構致密、耐酸堿浸蝕、化學穩(wěn)定性好，燒烤溫度低、光澤度高。本發(fā)明制備的玻璃顏料呈色純正、色彩艷麗、色系齊全、裝飾效果好。本發(fā)明的玻璃無鉛顏料的制備方法簡單易行，且避免了使用傳統(tǒng)球磨工藝中的酒精(酒精易燃易爆)，降低了成本和危險隱患。具體實施例方式根據下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結果僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。實施例h鉻綠無鉛顏料組份由10%鉻綠無鉛色劑和90%的無鉛熔劑組成，其中熔劑的重量百分組成為Si0247.8%、B20317.7%、A12030.5%、Li204.1%、Na205.7%、K202.6%、BaF22.8%、P2052.6%、Ta2030.5%、Nb2O50.5%、Zr020.5%、Ce02l%、La2O30.5%、Y2O30.5%、Zn012.2%、MgO0.5%。制備方法將過40~80目篩的各溶劑組分原料混合，高溫熔融后，經冷水水淬后，烘干粉碎至100目以上備用；將無鉛溶劑和無鉛色劑混合，經氣流粉碎制得鉻綠無鉛顏料。實施例2:白色無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例l，所不同的是白色無鉛顏料由15%白色無鉛色劑和85%的無鉛熔劑組成。實施例3:金紅無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例1，所不同的是金紅無鉛顏料由5%金紅無鉛色劑和85%的無鉛熔劑組成。實施例4:鐵紅無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例1，所不同的是鐵紅無鉛顏料由20%鐵紅無鉛色劑和80%的無鉛熔劑組成。實施例5:硒紅無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例1，所不同的是曬紅無鉛顏料由15%硒紅無鉛色劑和85%的無鉛熔劑組成。實施例6:鈷蘭無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例1，所不同的是鈷蘭無鉛顏料由15%鈷蘭無鉛色劑和85%的無鉛熔劑組成。實施例7:奶黃無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例1，所不同的是奶黃無鉛顏料由15%奶黃無鉛色劑和85%的無鉛熔劑組成。實施例8:鎘黃無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例1，所不同的是鎘黃無鉛顏料由15%鎘黃無鉛色劑和85%的無鉛熔劑組成。實施例9:黑色無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例1，所不同的是黑色無鉛顏料由20%黑色無鉛色劑和80%的無鉛熔劑組成。實施例10:海蘭無鉛顏料熔劑組份含量和制備方法同實施例1，所不同的是海蘭無鉛顏料由15%海蘭無鉛色劑和85%的無鉛熔劑組成。實施例ll:鉻綠無鉛顏料同實施例1，所不同的是熔劑的重量百分組成為Si0246%、B20318%、A12031%、Li205%、Na208%、K203%、NaF3%、P2052%、Ta2O30.3%、Nb2O50.7%、ZnO13%。實施例12:鉻綠無鉛顏料同實施例1，所不同的是熔劑的重量百分組成為Si0249%、B20320%、A12030.1%、Li203%、Na205%、K201%、LiF1%、P2053.5%、Ta2O30.5%、Nb2O50.5%、Zr020.5%、Ce022%、La2O30.5%、Y2031%、ZnO12%、MgO0.4%。實施例13:鉻綠無鉛顏料同實施例1，所不同的是熔劑的重量百分組成為Si0247%、B20315%、A12031%、Li205%、Na208%、K203%、MgF23%、P2053.5%、Ta2O30.5%、Ce021%、La2030.3%、Y2O30.5%、ZnO12%、MgO0.2%。實施例14:理化性能檢測本發(fā)明的玻璃無鉛顏料經網印刷、直接印刷或噴涂于玻璃制品表面，經560620'C的燒烤溫度下保溫10分鐘，檢測如下理化性質，結果見表l。光澤度85%~90%利用日本株式會社標上色彩技術研究所生產的GM-26D型數字式光澤儀，按照其技術條件測得85。的光澤度。熱膨脹系數7.5~9.5xl0-6C4利用德國產402E型電子膨脹儀化學穩(wěn)定性鉛溶出量為O.OOmg/dm2，部分含鎘色劑的顏料品種鎘溶出量為0.5mg/dm2以下，經22±2°C4%醋酸溶液中浸泡24h或在90士2。C下0.5%Na2CO3溶液中浸泡40h后制的，色澤無變化。表l實施例1-10的理化性質檢測結果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1、一種玻璃無鉛顏料，其特征在于它由重量百分比5～20％的無鉛色劑和80～95％的無鉛熔劑組成，其中，熔劑的重量百分組成為SiO246～49％、B2O315～20％、Al2O30.1～1％、Li2O3～5％、Na2O5～8％、K2O1～3％、金屬氟化物1～3％、P2O52～3.5％、Ta2O30～0.5％、Nb2O50～1％、ZrO20～0.5％、CeO20～2％、La2O30～0.5％、Y2O30～1％、ZnO8～13％、MgO0～0.5％。2、根據權利要求1所述的玻璃無鉛顏料，其特征在于熔劑的重量百分組成為Si0247~49%、B20315~19%、A12030.2~0.8%、Li204~5%、Na205~6%、K202~3%、金屬氟化物2~3%、P2052~3%、Ta2O30.3~0.5%、Nb2O50.5~l%、Zr020.2~0.5%、CeO2l~1.50/。、La2030.2~0.5%、Y2030.3~0.5%、ZnO11~13%、MgO0.3~0.5%。3、根據權利要求2所述的玻璃無鉛顏料，其特征在于熔劑的重量百分組成為Si0247.8%、B20317.7%、Al2O30.5%、Li2O4.1°/0、Na205.7%、K202.6%、金屬氟化物2.8%、P2052.6%、Ta2030.5%、Nb2O50.5%、Zr020.5%、Ce02l%、La2O30.5%、Y2O30.5%、Zn012.2%、MgO0.5%。4、根據權利要求l、2或3所述的玻璃無鉛顏料，其特征在于所述的金屬氟化物為NaF、LiF、MgF2、CaF2或BaF2。5、一種權利要求1所述的玻璃無鉛顏料的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟(1)溶劑的制備將過40~80目篩的各溶劑組分原料混合，高溫熔融后，經冷水水淬后，烘干粉碎至100目以上備用；(2)顏料的制備將無鉛溶劑和無鉛色劑混合，經氣流粉碎制得本發(fā)明玻璃無鉛顏料產品。全文摘要本發(fā)明公開了一種玻璃無鉛顏料，它由重量百分比5～20％的無鉛色劑和80～95％的無鉛熔劑組成，熔劑的重量百分組成為SiO₂46～49％、B₂O₃15～20％、Al₂O₃0.1～1％、Li₂O3～5％、Na₂O5～8％、K₂O1～3％、金屬氟化物1～3％、P₂O₅2～3.5％、Ta₂O₃0～0.5％、Nb₂O₅0～1％、ZrO₂0～0.5％、CeO₂0～2％、La₂O₃0～0.5％、Y₂O₃0～1％、ZnO8～13％、MgO0～0.5％。本發(fā)明還公開了上述無鉛玻璃顏料的制備方法。本發(fā)明的玻璃無鉛顏料具有結構致密、耐酸堿浸蝕、化學穩(wěn)定性好，燒烤溫度低、光澤度高等優(yōu)點。文檔編號C03C1/00GK101328015SQ20081002085公開日2008年12月24日申請日期2008年8月4日優(yōu)先權日2008年8月4日發(fā)明者周孟大,范盤華,錢亞杰申請人:江蘇拜富色釉料有限公司