CN110092589A - 家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉及其制备方法，以质量百分比计，由以下原料制成：15%～30%石英粉、40%～60%氧化铋粉、10%～25%氧化锌粉、1.5%～4.0%碳酸钠粉、0.5%～5%碳酸钾粉、0.3%～1.0%氧化铝粉、1.0%～10%硼酸粉、1.0%～5%氟化钠粉、1.0%～5%氧化钛粉、0.5%～3%碳酸锂粉、1.0%～5%氧化锆粉。本发明玻璃粉不含铅，满足环保和可持续发展要求，制备过程中无毒，无害，无污染；本发明配方原料简单，在达到降低玻璃软化温度的同时还可以获得比较宽的软化温度范围和适宜膨胀系数，具有优异的抗冲击性能和抗冷热冲击性能，且得到的玻璃粉化学稳定性、黑度、遮盖力良好。
Description
技术领域
本发明涉及油墨用材料技术领域，特别涉及家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉及其制备方法。
背景技术
家用电器抗冲击玻璃油墨是指用于家电钢化玻璃的满版印刷或者套印，防止用于粘结玻璃和家电基体的胶水发生化学变化，赋予家用电器外观以美感作用同时具有较强的抗冲击性能及抗冷热冲击性能的油墨。
家用电器钢化玻璃油墨主要由玻璃粉、黑色玻璃颜料、调墨油、助剂等组成并按一定比例配制而成，其中玻璃粉的质量百分比含量一般可以达到60%～80%左右。玻璃粉作为一种粘结剂在玻璃油墨中起着重要作用。玻璃粉在烧结时软化熔融,产生液态, 在调墨油等有机组分完全分解时，代替树脂作为连结料形成珐琅体，使得油墨从有机粘结转变为无机粘结,和玻璃 牢固地粘结。玻璃粉的性能直接影响到烧结后的玻璃油墨层的质量,如玻璃的组分、烧结温度、保温时间、用量和粒径影响膜层黑度、光泽、耐酸碱、致密性等；玻璃的膨胀系数影响着膜层与钢化玻璃的结合性、抗拉强度等。
玻璃的钢化及热弯的温度在600～700℃范围内，油墨中的玻璃粉要在这个温度范围内烧结到玻璃上，而浮法玻璃的表面开始软化的温度为530℃，因此油墨的软化点必须低于530℃才能确保烧结时玻璃粉软化熔融，同时玻璃表层也熔融，两者之间的相互扩散使得油墨和玻璃紧密结合。
目前应用于家用电器抗冲击玻璃油墨的玻璃粉的软化温度在450～530℃之间。低于450℃的玻璃粉制作工艺困难，各方面性能也会下降，而软化点高于530℃的玻璃粉就不符合家用电器钢化玻璃油墨的要求。而且为了防止在使用过程中有重物冲击或者在加热过程中玻璃突然冷却的情况下玻璃能承受住冲击，就必须保证家用电器钢化玻璃油墨具有优异的抗冲击性能和抗冷热冲击性能，从而确保使用者安全。目前，随着家用电器的发展，家用电器用玻璃油墨要求具有良好的遮盖力、黑度好、优异的抗冲击性能和优异的抗冷热冲击性能等。然而事实上，提高抗冲击性能和降低软化温度在一定程度上是存在矛盾的。
目前，国内使用的家用电器用玻璃油墨还存在软化温度不够低，黑度不足，抗冲击性能和抗冷热冲击性能不足等问题。
发明内容
基于此，有必要针对背景技术中存在的问题，提供一种能提高玻璃油墨的遮盖力、黑度、抗冲击性能、抗冷热冲击性能的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉。
此外，本发明还提供一种家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的制备方法。
一种家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，以质量百分比计， 由以下原料制成：
石英粉 15%～30%；
氧化铋粉 40%～60%；
氧化锌粉 10%～25%；
碳酸钠粉 1.5%～4.0%；
碳酸钾粉 0.5%～5%；
氧化铝粉 0.3%～1%；
硼酸粉 1%～10%；
氟化钠粉 1%～5%；
氧化钛粉 1%～5%；
碳酸锂粉 0.5%～3%；
氧化锆粉 1%～5%。
在其中一个实施例中，所述氧化铋粉、石英粉和氧化锌粉三者的质量之和占总原料质量的70%～88%。
所述碳酸锂粉、碳酸钠粉和碳酸钾粉三者的质量之和占总原料质量的2.5%～8.0%。
所述氧化铝粉、硼酸粉、氟化钠粉三者的质量之和占总原料质量的5.0%～12.0%。
所述氧化钛粉和氧化锆粉二者的质量之和占总原料质量的3.0%～10.0%。
在其中一个实施例中，各原料的质量百分比为：
石英粉 22.3%；
氧化铋粉 43%；
氧化锌粉 15.2%；
碳酸钠粉 2%；
碳酸钾粉 1%；
氧化铝粉 1%；
硼酸粉 7%；
氟化钠粉 2%；
氧化钛粉 3%；
碳酸锂粉 0.5%；
氧化锆粉 3%。
在其中一个实施例中，各原料的质量百分比为：
石英粉 20.0%；
氧化铋粉 48.0%；
氧化锌粉 11.5%；
碳酸钠粉 2%；
碳酸钾粉 1.0%；
氧化铝粉 1.0%；
硼酸粉 8.0%；
氟化钠粉 2.0%；
氧化钛粉 3.0%；
碳酸锂粉 0.5%；
氧化锆粉 3.0%。
在其中一个实施例中，各原料质量百分比为：
石英粉 17.0%；
氧化铋粉 51.2%；
氧化锌粉 11.3%；
碳酸钠粉 2.0%；
碳酸钾粉 1.0%；
氧化铝粉 1.0%；
硼酸粉 8.0%；
氟化钠粉 2.0%；
氧化钛粉 3.0%；
碳酸锂粉 0.5%；
氧化锆粉 3.0%。
在其中一个实施例中，各原料质量百分比为：
石英粉 15.0%；
氧化铋粉 53.5%；
氧化锌粉 11.0%；
碳酸钠粉 2.0%；
碳酸钾粉 1.0%；
氧化铝粉 1.0%；
硼酸粉 8.0%；
氟化钠粉 2.0%；
氧化钛粉 3.0%；
碳酸锂粉 0.5%；
氧化锆粉 3.0%。
一种上述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1）按质量百分比准确称取15%～30%石英粉、40%～60%氧化铋粉、10%～25%氧化锌粉、1.5%～4.0%碳酸钠粉、0.5%～5%碳酸钾粉、0.3%～1%氧化铝粉、1.0%～10%硼酸粉、1.0%～5%氟化钠粉、1.0%～5%氧化钛粉、0.5%～3%碳酸锂粉、1.0%～5%氧化锆粉；
利用混料机将称取的原料混合40分钟～60分钟，得到混合均匀的混合料；
2）将混合料加入1050℃～1250℃的熔块炉中保温60分钟～120分钟，混合料完全熔化后，水萃得到玻璃渣，将玻璃渣烘干然后经鄂破对辊粉碎至40目～80目；
将鄂破对辊至40目～80目的玻璃渣放入搅拌球磨机中球磨7小时～10小时；
3）球磨后的玻璃渣过1500目网筛，然后放入干燥箱中烘干得到干燥的玻璃粉；
将干燥的玻璃粉经万能粉碎机粉碎，即得到家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉。
本发明的优点及其有益效果
1、本发明玻璃粉不含铅，满足环保和可持续发展要求，制备过程中无毒，无害，无污染。
2、本发明配方原料简单，采用氧化铋粉-石英粉-氧化锌粉体系，通过引入适当组分含量的碳酸钠粉、碳酸钾粉、氧化铝粉、硼酸粉、氟化钠粉和氧化锆粉，在达到降低玻璃软化温度的同时还可以获得比较宽的软化温度范围和适宜膨胀系数，且得到的玻璃粉化学稳定性和附着力好。
3、本发明制备的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的软化温度范围为400℃～500℃，膨胀系数为65×10-7/℃～80×10-7/℃。
4、利用本发明的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉制备的玻璃油墨的耐酸等级按照ASTM C724-91标准等级是3～4级。
5、利用本发明的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉制备的玻璃油墨的抗冲击性能达到用527克钢球超过1米的抗冲击测试。
6、利用本发明的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉制备的玻璃油墨的抗冷热冲击性能可以达到经250℃～0℃不破裂。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例1
一种家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，以质量百分比计，由以下原料制成：22.3石英粉、43.0%氧化铋粉、15.2%氧化锌粉、2.0%碳酸钠粉、1.0%碳酸钾粉、1.0%氧化铝粉、7.0%硼酸粉、2.0%氟化钠粉、3.0%氧化钛粉、0.5%碳酸锂粉、3.0%氧化锆粉。
一种上述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1）按质量百分比准确称取22.3石英粉、43.0%氧化铋粉、15.2%氧化锌粉、2.0%碳酸钠粉、1.0%碳酸钾粉、1.0%氧化铝粉、7.0%硼酸粉、2.0%氟化钠粉、3.0%氧化钛粉、0.5%碳酸锂粉、3.0%氧化锆粉。
利用混料机将称取的原料混合40分钟～60分钟，得到混合均匀的混合料。
2）将混合料加入1100℃的熔块炉中保温60分钟，混合料完全熔化后，水萃得到玻璃渣，将玻璃渣烘干然后经鄂破对辊粉碎至40目～80目。
将鄂破对辊至40目～80目的玻璃渣放入搅拌球磨机中球磨7小时～10小时。
3）球磨后的玻璃渣过1500目网筛，然后放入干燥箱中烘干得到干燥的玻璃粉。
将干燥的玻璃粉经万能粉碎机粉碎，即得到家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉。
实施例2
一种家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，以质量百分比计，由以下原料制成：20.0%石英粉、48.0%氧化铋粉、11.5%氧化锌粉、2.0%碳酸钠粉、1.0%碳酸钾粉、1.0%氧化铝粉、8.0%硼酸粉、2.0%氟化钠粉、3.0%氧化钛粉、0.5%碳酸锂粉、3.0%氧化锆粉。
一种上述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1）按质量百分比准确称取20.0%石英粉、48.0%氧化铋粉、11.5%氧化锌粉、2.0%碳酸钠粉、1.0%碳酸钾粉、1.0%氧化铝粉、8.0%硼酸粉、2.0%氟化钠粉、3.0%氧化钛粉、0.5%碳酸锂粉、3.0%氧化锆粉。
利用混料机将称取的原料混合40分钟～60分钟，得到混合均匀的混合料。
2）将混合料加入1100℃的熔块炉中保温60分钟，混合料完全熔化后，水萃得到玻璃渣，将玻璃渣烘干然后经鄂破对辊粉碎至40目～80目。
将鄂破对辊至40目～80目的玻璃渣放入搅拌球磨机中球磨7小时～10小时。
3）球磨后的玻璃渣过1500目网筛，然后放入干燥箱中烘干得到干燥的玻璃粉。
将干燥的玻璃粉经万能粉碎机粉碎，即得到家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉。
实施例3
一种家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，以质量百分比计，由以下原料制成：17.0%石英粉、51.2%氧化铋粉、11.3%氧化锌粉、2.0%碳酸钠粉、1.0%碳酸钾粉、1.0%氧化铝粉、8.0%硼酸粉、2.0%氟化钠粉、3.0%氧化钛粉、0.5%碳酸锂粉、3.0%氧化锆粉。
一种上述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1）按质量百分比准确称取17.0%石英粉、51.2%氧化铋粉、11.3%氧化锌粉、2.0%碳酸钠粉、1.0%碳酸钾粉、1.0%氧化铝粉、8.0%硼酸粉、2.0%氟化钠粉、3.0%氧化钛粉、0.5%碳酸锂粉、3.0%氧化锆粉。
利用混料机将称取的原料混合40分钟～60分钟，得到混合均匀的混合料。
2）将混合料加入1100℃的熔块炉中保温60分钟，混合料完全熔化后，水萃得到玻璃渣，将玻璃渣烘干然后经鄂破对辊粉碎至40目～80目。
将鄂破对辊至40目～80目的玻璃渣放入搅拌球磨机中球磨7小时～10小时。
3）球磨后的玻璃渣过1500目网筛，然后放入干燥箱中烘干得到干燥的玻璃粉。
将干燥的玻璃粉经万能粉碎机粉碎，即得到家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉。
实施例4
一种家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，以质量百分比计，由以下原料制成：15.0%石英粉、53.5%氧化铋粉、11.0%氧化锌粉、2.0%碳酸钠粉、1.0%碳酸钾粉、1.0%氧化铝粉、8.0%硼酸粉、2.0%氟化钠粉、3.0%氧化钛粉、0.5%碳酸锂粉、3.0%氧化锆粉。
一种上述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1）按质量百分比准确称取15.0%石英粉、53.5%氧化铋粉、11.0%氧化锌粉、2.0%碳酸钠粉、1.0%碳酸钾粉、1.0%氧化铝粉、8.0%硼酸粉、2.0%氟化钠粉、3.0%氧化钛粉、0.5%碳酸锂粉、3.0%氧化锆粉。
利用混料机将称取的原料混合40分钟～60分钟，得到混合均匀的混合料。
2）将混合料加入1100℃的熔块炉中保温60分钟，混合料完全熔化后，水萃得到玻璃渣，将玻璃渣烘干然后经鄂破对辊粉碎至40目～80目。
将鄂破对辊至40目～80目的玻璃渣放入搅拌球磨机中球磨7小时～10小时。
3）球磨后的玻璃渣过1500目网筛，然后放入干燥箱中烘干得到干燥的玻璃粉。
将干燥的玻璃粉经万能粉碎机粉碎，即得到家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉。
本发明的优点及其有益效果
1、本发明玻璃粉不含铅，满足环保和可持续发展要求，制备过程中无毒，无害，无污染。
2、本发明配方原料简单，采用氧化铋粉-石英粉-氧化锌粉体系，通过引入适当组分含量的碳酸钠粉、碳酸钾粉、氧化铝粉、硼酸粉、氟化钠粉和氧化锆粉，在达到降低玻璃软化温度的同时还可以获得比较宽的软化温度范围和适宜膨胀系数，且得到的玻璃粉化学稳定性和附着力好。
3、本发明制备的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的软化温度范围为400℃～500℃，膨胀系数为65×10-7/℃～80×10-7/℃。
4、利用本发明的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉制备的玻璃油墨的耐酸等级按照ASTM C724-91标准等级是3～4级。
5、利用本发明的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉制备的玻璃油墨的抗冲击性能达到用527克钢球超过1米的抗冲击测试。
6、利用本发明的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉制备的玻璃油墨的抗冷热冲击性能可以达到经250℃～0℃不破裂。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，其特征在于，以质量百分比计， 由以下原料制成：
石英粉 15%～30%；
氧化铋粉 40%～60%；
氧化锌粉 10%～25%；
碳酸钠粉 1.5%～4.0%；
碳酸钾粉 0.5%～5%；
氧化铝粉 0.3%～1%；
硼酸粉 1.0%～10%；
氟化钠粉 1.0%～5%；
氧化钛粉 1%～5%；
碳酸锂粉 0.5%～3%；
氧化锆粉 1.0%～5%。
2.根据权利要求1所述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，其特征在于，所述氧化铋粉、石英粉和氧化锌粉三者的质量之和占总原料质量的70%～88%；
所述碳酸锂粉、碳酸钠粉和碳酸钾粉三者的质量之和占总原料质量的2.5%～8.0%；
所述氧化铝粉、硼酸粉、氟化钠粉三者的质量之和占总原料质量的5.0%～12.0%；
所述氧化钛粉和氧化锆粉二者的质量之和占总原料质量的3.0%～10.0%。
3.根据权利要求2所述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，其特征在于，各原料的质量百分比为：
石英粉 22.3%；
氧化铋粉 43%；
氧化锌粉 15.2%；
碳酸钠粉 2%；
碳酸钾粉 1%；
氧化铝粉 1%；
硼酸粉 7%；
氟化钠粉 2%；
氧化钛粉 3%；
碳酸锂粉 0.5%；
氧化锆粉 3%。
4.根据权利要求2所述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，其特征在于，各原料的质量百分比为：
石英粉 20.0%；
氧化铋粉 48.0%；
氧化锌粉 11.5%；
碳酸钠粉 2%；
碳酸钾粉 1.0%；
氧化铝粉 1.0%；
硼酸粉 8.0%；
氟化钠粉 2.0%；
氧化钛粉 3.0%；
碳酸锂粉 0.5%；
氧化锆粉 3.0%。
5.根据权利要求2所述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，其特征在于，各原料质量百分比为：
石英粉 17.0%；
氧化铋粉 51.2%；
氧化锌粉 11.3%；
碳酸钠粉 2.0%；
碳酸钾粉 1.0%；
氧化铝粉 1.0%；
硼酸粉 8.0%；
氟化钠粉 2.0%；
氧化钛粉 3.0%；
碳酸锂粉 0.5%；
氧化锆粉 3.0%。
6.根据权利要求2所述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉，其特征在于，各原料质量百分比为：
石英粉 15.0%；
氧化铋粉 53.5%；
氧化锌粉 11.0%；
碳酸钠粉 2.0%；
碳酸钾粉 1.0%；
氧化铝粉 1.0%；
硼酸粉 8.0%；
氟化钠粉 2.0%；
氧化钛粉 3.0%；
碳酸锂粉 0.5%；
氧化锆粉 3.0%。
7.一种权利要求1所述的家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按质量百分比准确称取15%～30%石英粉、40%～60%氧化铋粉、10%～25%氧化锌粉、1.5%～4.0%碳酸钠粉、0.5%～5%碳酸钾粉、0.3%～1%氧化铝粉、1.0%～10%硼酸粉、1.0%～5%氟化钠粉、1.0%～5%氧化钛粉、0.5%～3%碳酸锂粉、1.0%～5%氧化锆粉；
利用混料机将称取的原料混合40分钟～60分钟，得到混合均匀的混合料；
2）将混合料加入1050℃～1250℃的熔块炉中保温60分钟～120分钟，混合料完全熔化后，水萃得到玻璃渣，将玻璃渣烘干然后经鄂破对辊粉碎至40目～80目；
将鄂破对辊至40目～80目的玻璃渣放入搅拌球磨机中球磨7小时～10小时；
3）球磨后的玻璃渣过1500目网筛，然后放入干燥箱中烘干得到干燥的玻璃粉；
将干燥的玻璃粉经万能粉碎机粉碎，即得到家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉。
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