本發(fā)明屬于有色玻璃粉體領(lǐng)域，尤其涉及一種打印玻璃油墨用有色玻璃粉體及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

玻璃油墨主要由玻璃粉體、著色劑和調(diào)墨油三部分配制而成，應(yīng)用于裝飾汽車玻璃，平板玻璃，低膨脹玻璃器皿，中空器皿包括化妝品瓶子，飲料瓶子等的制備中，其中，玻璃粉體是玻璃油墨的重要組成部分。玻璃油墨在燒結(jié)過程中熔融生成液相，與玻璃制品表面相互擴(kuò)散使油墨與玻璃緊密結(jié)合。因此，在不損壞玻璃制品的前提下，降低油墨的燒結(jié)溫度具有重要的意義。

玻璃經(jīng)過印刷后升溫?zé)Y(jié)，印刷到玻璃表面的油墨會(huì)固結(jié)在玻璃上形成絢麗多彩的裝飾圖案，添加不同的著色劑可以滿足不同的顏色需求。玻璃油墨著色劑主要有兩種：有機(jī)著色劑和無機(jī)著色劑。有機(jī)著色劑在燒結(jié)的過程中易受熱分解，導(dǎo)致油墨固結(jié)后著色效果不理想，易變色或褪色，從而限制了玻璃油墨的應(yīng)用；無機(jī)著色劑主要有氧化鐵，硫化鎘，鋁酸鈷、氧化鉻等，從機(jī)理上來說，玻璃粉體和無機(jī)著色劑要在玻璃制品軟化之前達(dá)到熔融狀態(tài)，從而擴(kuò)散進(jìn)入玻璃制品內(nèi)部與之形成致密體系，達(dá)到較大的結(jié)合強(qiáng)度。但是無機(jī)著色劑的熔點(diǎn)普遍較高，在玻璃油墨的燒制過程中，由于低溫?zé)Y(jié)過程中著色劑顆粒難以熔融，只能依靠玻璃粉體熔融生成的液相對(duì)其進(jìn)行包覆和粘結(jié)，導(dǎo)致固化后的玻璃油墨會(huì)出現(xiàn)色澤不均，且易脫落等現(xiàn)象。

因此，提供一種附著力強(qiáng)、著色均勻的玻璃油墨是目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種打印玻璃油墨用有色玻璃粉體及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的玻璃粉體低溫易熔，且以該粉體制備得到的油墨著色均勻，附著力強(qiáng)，不脫墨。

本發(fā)明提供了一種有色玻璃粉體的制備方法，包括：

1)將50～70重量份的bi2o3，5～20重量份的sio2，5～30重量份的b2o3，5～10重量份的zno和1～5重量份的al2o3混合，加熱，得到玻璃液；

2)將步驟1)得到的玻璃液淬冷形成玻璃顆粒，球磨得到基礎(chǔ)玻璃粉體；

3)將2～6重量份的著色劑和步驟2)的基礎(chǔ)玻璃粉體混合，依次經(jīng)過高能球磨、成型、燒結(jié)、再球磨，得到有色玻璃粉體。

優(yōu)選的，所述步驟1)中的bi2o3為55～65重量份，sio2為10～15重量份，b2o3為10～25重量份，zno為7～9重量份，al2o3為2～3重量份。

優(yōu)選的，所述步驟1)中的加熱溫度為1300～1400℃。

優(yōu)選的，所述步驟2)中的淬冷為將玻璃液倒入去離子水中淬冷得到玻璃顆粒。

優(yōu)選的，所述步驟2)中的球磨為將玻璃顆粒球磨成300～500目的基礎(chǔ)玻璃粉體。

優(yōu)選的，所述步驟3)中高能球磨的球料比為(8～12)∶1。

優(yōu)選的，所述著色劑為無機(jī)著色劑。

優(yōu)選的，所述步驟3)中燒結(jié)的溫度為600～750℃。

本發(fā)明還提供了一種有色玻璃粉體，由基礎(chǔ)玻璃粉體和著色劑制備得到；

所述基礎(chǔ)玻璃粉體包括：bi2o350～70重量份；

本發(fā)明還提供了一種玻璃油墨，包括本發(fā)明所述的有色玻璃粉體和調(diào)墨油。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種有色玻璃粉體及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的制備方法通過將50～70重量份的bi2o3，5～20重量份的sio2，5～30重量份的b2o3，5～10重量份的zno和1～5重量份的al2o3混合，加熱，得到玻璃液；然后再將該玻璃液淬冷形成玻璃顆粒，球磨得到基礎(chǔ)玻璃粉體；最后將2～6重量份的著色劑和前述基礎(chǔ)玻璃粉體混合，并依次高能球磨，成型、燒結(jié)、再球磨，得到有色玻璃粉體，其中，本發(fā)明通過選擇特定組成的玻璃粉體與著色劑混合，使得得到的有色玻璃粉體低溫易熔，且色彩鮮艷，難脫色，進(jìn)而使得配制的玻璃油墨可在較低溫度下燒結(jié)熔融，與玻璃基體的結(jié)合強(qiáng)度高，酸堿環(huán)境下不易褪色；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的有色玻璃粉體的軟化溫度小于600℃，著色力為標(biāo)準(zhǔn)樣的101～105％，且配制得到的油墨耐酸堿性、耐水性，附著力強(qiáng)，不易脫落，能滿足玻璃油墨的廣泛應(yīng)用。此外，本發(fā)明提供的有色玻璃粉體的制備方法簡(jiǎn)單易行，成本低廉，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，適合規(guī)?；a(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的玻璃粉體的dsc圖譜。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種有色玻璃粉體的制備方法，包括：

1)將50～70重量份的bi2o3，5～20重量份的sio2，5～30重量份的b2o3，5～10重量份的zno和1～5重量份的al2o3混合，加熱，得到玻璃液；

2)將步驟1)得到的玻璃液淬冷形成玻璃顆粒，球磨得到基礎(chǔ)玻璃粉體；

3)將2～6重量份的著色劑和步驟2)的基礎(chǔ)玻璃粉體混合，依次高能球磨，成型、燒結(jié)、再球磨，得到有色玻璃粉體。

按照本發(fā)明，本發(fā)明將50～70重量份的bi2o3，5～20重量份的sio2，5～30重量份的b2o3，5～10重量份的zno和1～5重量份的al2o3混合，加熱，得到玻璃液；其中，所述bi2o3優(yōu)選為55～65重量份，更優(yōu)選為60～62重量份；所述sio2優(yōu)選為10～15重量份；所述b2o3優(yōu)選為10～25重量份，更優(yōu)選為15～20重量份；所述zno優(yōu)選為7～9重量份，更優(yōu)選為8重量份；所述al2o3優(yōu)選為2～4重量份，更優(yōu)選為2.5～3重量份；本發(fā)明對(duì)混合的方法沒有特殊要求，本領(lǐng)域公知的混合方式即可，本發(fā)明優(yōu)選通過球磨混和均勻：本發(fā)明中，混合完畢后，還將混合物加熱使其熔融，得到玻璃液；所述加熱的溫度優(yōu)選為1300～1400℃；加熱保溫時(shí)間優(yōu)選為30～60min，更優(yōu)選為40～50min；其中，本發(fā)明對(duì)加熱熔融的方法沒有特殊要求，本領(lǐng)域公知的加熱熔融的方法均可，本發(fā)明優(yōu)選將混合物置于坩堝中，在馬弗爐中加熱熔化，所述加熱熔化過程的升溫速度為8～12℃/min，更優(yōu)選為10～11℃/min。

按照本發(fā)明，本發(fā)明將步驟1)得到的玻璃液淬冷形成玻璃顆粒，球磨得到基礎(chǔ)玻璃粉體；本發(fā)明對(duì)淬冷的方法沒有特殊要求，本領(lǐng)域公知的用于玻璃液淬冷的方式均可，優(yōu)選本發(fā)明將得到的玻璃液倒入去離子水中，使其快速淬冷形成玻璃顆粒，將得到的玻璃顆粒烘干，球磨，即得基礎(chǔ)玻璃粉體；所述玻璃粉體的目數(shù)優(yōu)選為300～500目，更優(yōu)選為400目。

按照本發(fā)明，本發(fā)明還將2～6重量份的著色劑和步驟2)的基礎(chǔ)玻璃粉體混合，依次經(jīng)過高能球磨，成型、燒結(jié)、再球磨，得到有色玻璃粉體。其中，所述著色劑優(yōu)選為無機(jī)著色劑，更優(yōu)選為氧化鐵，硫化鎘，鋁酸鈷和氧化鉻中的一種或幾種；所述著色劑的用量?jī)?yōu)選為3～5重量份，更優(yōu)選為4重量份；所述高能球磨的球磨時(shí)間為24～36小時(shí)，更優(yōu)選為28～30小時(shí)；所述高能球磨的球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為300～600r/min；球料比優(yōu)選為(8～12)∶1。

高能球磨完畢后，將球磨得到的粉體壓制成型，并放入馬弗爐中燒結(jié)，使混合物進(jìn)一步合金化；其中，本發(fā)明對(duì)成型的方法沒有特殊要求，本領(lǐng)域公知的可以用于粉體成型的方法均可，本發(fā)明優(yōu)選將粉體放置在金屬模具中壓制成型；本發(fā)明中，所述燒結(jié)的溫度優(yōu)選為600～750℃，所述燒結(jié)的時(shí)間優(yōu)選為0.5～2小時(shí)。

燒結(jié)完畢后，本發(fā)明還將燒結(jié)后的產(chǎn)品冷卻、破碎、在球磨，得到有色玻璃粉體，其中，所述冷卻優(yōu)選為隨爐冷卻；本發(fā)明對(duì)破碎的方法沒有特殊要求，本領(lǐng)域公知的可以用于固體顆粒破碎的方法均可；本發(fā)明對(duì)球磨的方式?jīng)]有特殊要求，本領(lǐng)域公知的球磨方法均可，本發(fā)明中優(yōu)選將產(chǎn)品球磨至300～500目，更優(yōu)選為球磨至400目。

本發(fā)明還提供了一種有色玻璃粉體，由本發(fā)明所述的制備方法制備得到，本發(fā)明提供的制備方法制備的有色玻璃粉體低溫易熔、且色彩鮮艷，難脫色。

本發(fā)明還提供了一種玻璃油墨，包括本發(fā)明所述的有色玻璃粉體和調(diào)墨油；本發(fā)明提供的玻璃油墨具有優(yōu)良的耐酸堿性、耐水性，附著力強(qiáng)，不易脫落，能滿足玻璃油墨的廣泛應(yīng)用。

本發(fā)明提供的有色玻璃粉體的制備方法通過將50～70重量份的bi2o3，5～20重量份的sio2，5～30重量份的b2o3，5～10重量份的zno和1～5重量份的al2o3混合，加熱，得到玻璃液；然后再將該玻璃液淬冷形成玻璃顆粒，球磨得到基礎(chǔ)玻璃粉體；最后將2～6重量份的著色劑和前述基礎(chǔ)玻璃粉體混合，并依次高能球磨、成型、燒結(jié)、再球磨，得到有色玻璃粉體，其中，本發(fā)明通過選擇特定組成的玻璃粉體與著色劑混合，且混合后再次進(jìn)行高能球磨、燒結(jié)是混合物合金化，使得得到的有色玻璃粉體低溫易熔，且色彩鮮艷，難脫色，進(jìn)而使得配制的玻璃油墨可在較低溫度下燒結(jié)熔融，與玻璃基體的結(jié)合強(qiáng)度高，酸堿環(huán)境下不易褪色；此外，本發(fā)明提供的有色玻璃粉體的制備方法簡(jiǎn)單易行，成本低廉，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，適合規(guī)?；a(chǎn)。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

打印玻璃油墨用低溫易熔紅色玻璃粉體的制備方法，包括以下步驟：

(1)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將60％的bi2o3，10％的sio2，20％的b2o3，7％的zno，3％的al2o3混合，球磨均勻；

(2)將均勻混合的原料置于剛玉坩堝中，在馬弗爐10℃/min升溫至1400℃加熱熔化，保溫30分鐘，得到成分均一的玻璃液；

(3)將熔制好的玻璃液倒入去離子水中，使其快速淬冷形成玻璃顆粒；取出烘干，球磨至400目即得到基礎(chǔ)玻璃粉體；

(4)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將4％氧化鐵與上述基礎(chǔ)玻璃粉體混合，高能球磨30h，使其機(jī)械合金化；

(5)將球磨混合的粉體在金屬模具中壓制成型，然后將成型的玻璃式樣放入馬弗爐中以10℃/min升溫至650℃，保溫0.5h，進(jìn)一步合金化；

(6)冷卻至室溫，破碎，球磨至400目即得到玻璃油墨用低溫易熔紅色玻璃粉體。

對(duì)制備得到的紅色玻璃粉體進(jìn)行分析，在升溫速率為10℃/min條件下進(jìn)行差熱分析，結(jié)果見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的玻璃粉體的dsc圖譜，從圖中可以看出，紅色玻璃粉體的軟化溫度為584.7℃；通過與著色標(biāo)準(zhǔn)樣比較得出，本發(fā)明的紅色玻璃粉體著色力為標(biāo)準(zhǔn)樣的102％；可見，紅色玻璃粉體軟化溫度低，著色效果良好。

將實(shí)施例1制備的紅色玻璃粉體與調(diào)墨油混合(其中，調(diào)墨油通過將1％～5wt％的乙基纖維素、15％～30wt％的松油醇和0.1％～5wt％的分散劑以及余量流平劑混合配制得到)，得到玻璃油墨，對(duì)得到的玻璃油墨的性能進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表1；

表1

從表1可以看出，本發(fā)明制得的有色玻璃粉體配制得到的玻璃油墨具有優(yōu)良的耐酸堿性、耐水性，附著力強(qiáng)，不易脫落，能滿足玻璃油墨的廣泛應(yīng)用。

實(shí)施例2

打印玻璃油墨用低溫易熔黃色玻璃粉體的制備方法，包括以下步驟：

(1)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將65％的bi2o3，10％的sio2，15％的b2o3，7％的zno，3％的al2o3混合，球磨均勻；

(2)將均勻混合的原料置于剛玉坩堝中，在馬弗爐10℃/min升溫至1400℃加熱熔化，保溫30分鐘，得到成分均一的玻璃液；

(3)將熔制好的玻璃液倒入去離子水中，使其快速淬冷形成玻璃顆粒；取出烘干，球磨至400目即得到基礎(chǔ)玻璃粉體；

(4)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將3％硫化鎘與上述基礎(chǔ)玻璃粉體混合，高能球磨30h，使其機(jī)械合金化；

(5)將球磨混合的粉體在金屬模具中壓制成型，然后將成型的玻璃式樣放入馬弗爐中以10℃/min升溫至600℃，保溫0.5h，進(jìn)一步合金化；

(6)冷卻至室溫，破碎，球磨至400目即得到玻璃油墨用低溫易熔黃色玻璃粉體。

對(duì)制備得到的黃色玻璃粉體進(jìn)行分析，在升溫速率為10℃/min條件下進(jìn)行差熱分析，結(jié)果表明，實(shí)施例2的黃色玻璃粉體的軟化溫度為565.5℃；通過與著色標(biāo)準(zhǔn)樣比較得出，本發(fā)明的著色力為標(biāo)準(zhǔn)樣的104％；可見，黃色玻璃粉體軟化溫度低，著色效果良好。

將實(shí)施例2制備的黃色玻璃粉體與調(diào)墨油混合(其中，調(diào)墨油通過將1％～5wt％的乙基纖維素、15％～30wt％的松油醇和0.1％～5wt％的分散劑以及余量流平劑混合配制得到)，得到玻璃油墨，對(duì)得到的玻璃油墨的性能進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表2；

表2

從表2可以看出，本發(fā)明制得的有色玻璃粉體配制得到的玻璃油墨具有優(yōu)良的耐酸堿性、耐水性，附著力強(qiáng)，不易脫落，能滿足玻璃油墨的廣泛應(yīng)用。

實(shí)施例3

打印玻璃油墨用低溫易熔藍(lán)色玻璃粉體的制備方法，包括以下步驟：

(1)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將55％的bi2o3，10％的sio2，25％的b2o3，7％的zno，3％的al2o3混合，球磨均勻；

(2)將均勻混合的原料置于剛玉坩堝中，在馬弗爐10℃/min升溫至1400℃加熱熔化，保溫30分鐘，得到成分均一的玻璃液；

(3)將熔制好的玻璃液倒入去離子水中，使其快速淬冷形成玻璃顆粒；取出烘干，球磨至400目即得到基礎(chǔ)玻璃粉體；

(4)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將5％鋁酸鈷與上述基礎(chǔ)玻璃粉體混合，高能球磨30h，使其機(jī)械合金化；

(5)將球磨混合的粉體在金屬模具中壓制成型，然后將成型的玻璃式樣放入馬弗爐中以10℃/min升溫至720℃，保溫0.5h，進(jìn)一步合金化；

(6)冷卻至室溫，破碎，球磨至400目即得到玻璃油墨用低溫易熔藍(lán)色玻璃粉體。

對(duì)制備得到的藍(lán)色色玻璃粉體進(jìn)行分析，在升溫速率為10℃/min條件下進(jìn)行差熱分析，結(jié)果表明，實(shí)施例3的藍(lán)色玻璃粉體的軟化溫度為593.2℃；通過與著色標(biāo)準(zhǔn)樣比較得出，本發(fā)明的著色力為標(biāo)準(zhǔn)樣的101％；可見，藍(lán)色玻璃粉體軟化溫度低，著色效果良好。

將實(shí)施例3制備的藍(lán)色玻璃粉體與調(diào)墨油混合(其中，調(diào)墨油通過將1％～5wt％的乙基纖維素、15％～30wt％的松油醇和0.1％～5wt％的分散劑以及余量流平劑混合配制得到)，得到玻璃油墨，對(duì)得到的玻璃油墨的性能進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表3；

表3

從表3可以看出，本發(fā)明制得的有色玻璃粉體配制得到的玻璃油墨具有優(yōu)良的耐酸堿性、耐水性，附著力強(qiáng)，不易脫落，能滿足玻璃油墨的廣泛應(yīng)用

實(shí)施例4

打印玻璃油墨用低溫易熔綠色玻璃粉體的制備方法，包括以下步驟：

(1)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將60％的bi2o3，10％的sio2，20％的b2o3，7％的zno，3％的al2o3混合，球磨均勻；

(2)將均勻混合的原料置于剛玉坩堝中，在馬弗爐10℃/min升溫至1400℃加熱熔化，保溫30分鐘，得到成分均一的玻璃液；

(3)將熔制好的玻璃液倒入去離子水中，使其快速淬冷形成玻璃顆粒；取出烘干，球磨至400目即得到基礎(chǔ)玻璃粉體；

(4)以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，將3％氧化鉻與上述基礎(chǔ)玻璃粉體混合，高能球磨30h，使其機(jī)械合金化；

(5)將球磨混合的粉體在金屬模具中壓制成型，然后將成型的玻璃式樣放入馬弗爐中以10℃/min升溫至650℃，保溫0.5h，進(jìn)一步合金化；

(6)冷卻至室溫，破碎，球磨至400目即得到玻璃油墨用低溫易熔綠色玻璃粉體。

對(duì)制備得到的綠色玻璃粉體進(jìn)行分析，在升溫速率為10℃/min條件下進(jìn)行差熱分析，結(jié)果表明，實(shí)施例4的綠色玻璃粉體的軟化溫度為580.5℃；通過與著色標(biāo)準(zhǔn)樣比較得出，本發(fā)明的著色力為標(biāo)準(zhǔn)樣的103％；可見，綠色玻璃粉體軟化溫度低，著色效果良好。

將實(shí)施例4制備的綠色玻璃粉體與調(diào)墨油混合(其中，調(diào)墨油通過將1％～5wt％的乙基纖維素、15％～30wt％的松油醇和0.1％～5wt％的分散劑以及余量流平劑混合配制得到)，得到玻璃油墨，對(duì)得到的玻璃油墨的性能進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表4；

表4

從表4可以看出，本發(fā)明制得的有色玻璃粉體配制得到的玻璃油墨具有優(yōu)良的耐酸堿性、耐水性，附著力強(qiáng)，不易脫落，能滿足玻璃油墨的廣泛應(yīng)用

以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。