CN110305529A - 一种用于微晶玻璃的耐高温油墨及其制备方法、使用方法 - Google Patents

一种用于微晶玻璃的耐高温油墨及其制备方法、使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于微晶玻璃的耐高温油墨及其制备方法，由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂45‑55份，锐钛型钛白粉25‑35份，硫酸钡15‑25份，消泡剂0.2‑1份，带环氧基的硅烷偶联剂1‑3份。本发明的耐高温油墨以有机硅树脂作为连接料，以锐钛型钛白粉作为颜料，以硫酸钡为填料，在消泡剂和带环氧基的硅烷偶联剂的协同作用下，提高油墨耐温性，所得的耐高温油墨耐温达350℃100小时，完全达到工作温度为200‑350℃微晶玻璃的要求。本发明制得的油墨在确保耐高温性能的同时，具备良好的印刷适性，与微晶玻璃具有良好的附着力，良好的柔韧性，在微晶玻璃上不会开裂。

Description

一种用于微晶玻璃的耐高温油墨及其制备方法、使用方法
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，特别是涉及了一种用于微晶玻璃的耐高温油墨及其制备方法。
背景技术
微晶玻璃是指在玻璃中加入某些成核物质，通过热处理、光照射，或化学处理等手段，在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体，形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。微晶玻璃（CRYSTOE and NEOPARIES）又称微晶玉石或陶瓷玻璃，微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同。它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比普通玻璃膨胀系数变化范围更大，机械强度更高，化学稳定性和热稳定性更好。
微晶玻璃按原理可分为光敏微晶玻璃和热敏微晶玻璃，按性能可分为耐高温、耐热冲击、高强度、高耐磨、可切割、耐腐浊、低膨胀、低阶电损耗和强阶电损耗等。目前微晶玻璃已经形成了一种特别门类的材料，其性能各异，具有十分广泛的用途。
微晶玻璃用在壁挂炉、微波炉、电磁炉等发热家用电器时，为了改善外观，通常在微晶玻璃上印刷油墨。而目前市面上的油墨分为高温玻璃油墨和低温玻璃油墨；由于用于发热家用电器的微晶玻璃的工作温度都在200-350℃，所以用低温有机树脂生产的低温玻璃油墨耐温只能达到200℃以下，无法达到要求；而高温油墨耐温达到680℃，但由于微晶玻璃的特殊性，高温熔块用在微晶玻璃上会裂，且没有附着力。
CN109517434A公开了一种附着力和耐热性能好的油墨及其制备方法，包括以下重量份的原料：丁香提取液4.5-6.2份、有机硅树脂15-18.7份、钛白粉7.5-10.8份、异丙醇38-44.6份、聚氨酯粉末23.8-28.4份、环氧丙烯酸酯16.6-20.5份、偶联剂5-8份和金桔16-20份。本发明原料来源广泛，通过将不同的原料采用不同的制备工艺，得到不同的产物，再将不同的产物混合并且在不同温度和不同压力下保持一定时间，在各种产物的协同作用下，制备的成品的耐酸性、耐碱性、耐热温度和附着牢度好，可以满足人们的使用需求。但本申请的发明人在实现本申请实施例的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：油墨的耐热温度为179-188℃，只能应用于普通玻璃，无法满足工作温度为200-350℃的微晶玻璃的要求。
鉴于上述原因，有必要对工作温度为200-350℃微晶玻璃上的油墨的配方和制造工艺进行改进。
发明内容
为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种用于微晶玻璃的耐高温油墨及其制备方法、使用方法。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种用于微晶玻璃的耐高温油墨，由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂45-55份，锐钛型钛白粉25-35份，硫酸钡15-25份，消泡剂0.2-1份，带环氧基的硅烷偶联剂1-3份。
进一步地，其由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂49.4份，锐钛型钛白粉30份，硫酸钡20份，消泡剂0.6份，带环氧基的硅烷偶联剂2份。
本发明还提供上述用于微晶玻璃的耐高温油墨的制备方法，其是将有机硅树脂、锐钛型钛白粉、硫酸钡、消泡剂、和带环氧基的硅烷偶联剂混合后搅拌均匀，用三辊机研磨两遍后制得。
本发明还提供上述用于微晶玻璃的耐高温油墨的使用方法，其是将所述耐高温油墨印刷在微晶玻璃表面上，然后经烘烤，固化成型；其中，所述微晶玻璃用于发热家用电器，其工作温度为200-350℃。
进一步地，烘烤温度为280-320℃，烘烤时间为25-35分钟。
本发明具有如下有益效果：
本发明的耐高温油墨以有机硅树脂作为连接料，以锐钛型钛白粉作为颜料，以硫酸钡为填料，在消泡剂和带环氧基的硅烷偶联剂的协同作用下，提高油墨耐温性，所得的耐高温油墨耐温达350℃100小时，完全达到工作温度为200-350℃微晶玻璃的要求。
本发明制得的油墨在确保耐高温性能的同时，具备良好的印刷适性，与微晶玻璃具有良好的附着力，良好的柔韧性，在微晶玻璃上不会开裂。
具体实施方式
第一方面，本发明提供一种用于微晶玻璃的耐高温油墨，由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂45-55份，锐钛型钛白粉25-35份，硫酸钡15-25份，消泡剂0.2-1份，带环氧基的硅烷偶联剂1-3份。
更优选地，其由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂49.4份，锐钛型钛白粉30份，硫酸钡20份，消泡剂0.6份，带环氧基的硅烷偶联剂2份。
连结料是油墨的最关键组成部分，直接决定着油墨涂层品质的好坏。一方面，作为油墨的液体组成部分，连结料是颜料、填料等固定物质的载体，将颜填料均匀分散于其中，对颜填料起到包裹分散的作用，使油墨具有适当的流变性能；另一方面，连结料作为油墨的主要成膜物质，通过其干燥成膜性，使油墨漆膜能牢固地附着在承印物表面，同时连结料的物化性质也直接决定油墨膜层的综合性能。由于单一树脂虽能有各自性能优异的地方，但同时又存在一些性能缺陷，因而现有技术中，通常采用几种树脂复配。本发明中，创造性地仅采用有机硅树脂作为连接料，通过有机硅树脂自交联实现固化，固化温度高，油墨的耐温也更高。
颜料的作用主要是遮盖、保护和装饰，同时还可以提高油墨膜层的各种物化性能，改善油墨膜层的附着力和机械强度、遮盖率、耐化学试剂稳定性等。本发明选用锐钛型钛白粉作为颜料，它不仅具有高遮盖力、高白度、强机械强度，还具备优异的耐热性、高温保色性。
填料具有颜料的基本物化性质，它能增加油墨涂膜的耐热性，调节油墨的流变性与触变性，提高膜层的物理机械强度。本发明仅选用硫酸钡作为填料，可提高锐钛型钛白粉在油墨中的分散性，提高油墨的耐温性。
本发明的油墨中含有带环氧基的硅烷偶联剂，其作为有机硅树脂与微晶玻璃之间的桥梁，可使树脂漆膜能较好地与微晶玻璃偶联起来，提高油墨的附着力。
所述消泡剂为油墨中的常用助剂，本发明对消泡剂的种类不作具体限定，本领域技术人员可以常规选择，作为举例，所述消泡剂为聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、磷酸三丁酯、聚醚改性硅中的一种或几种。
油墨的耐温性、附着力主要受其主体物质树脂的影响，而树脂的性能除受其本身的结构组成限制外，在工业化配方中还收到其余组分，尤其是无机颜填料的影响，整个油墨体系的协同性决定油墨固化性能以及固化后膜层的特性，现有技术正是由于无法协同油墨体系的各组成部分，导致油墨性能较差。本发明的耐高温油墨以有机硅树脂作为连接料，以锐钛型钛白粉作为颜料，以硫酸钡为填料，同时在消泡剂和带环氧基的硅烷偶联剂的协同作用下，所得的耐高温油墨耐温达350℃100小时，完全达到工作温度为200-350℃微晶玻璃的要求；本发明制得的油墨在确保耐高温性能的同时，具备良好的印刷适性，与微晶玻璃具有良好的附着力，良好的柔韧性，在微晶玻璃上不会开裂。
第二方面，本发明还提供上述用于微晶玻璃的耐高温油墨的制备方法，其是将有机硅树脂、锐钛型钛白粉、硫酸钡、消泡剂、和带环氧基的硅烷偶联剂混合后搅拌均匀，用三辊机研磨两遍后制得。
第三方面，本发明还提供上述用于微晶玻璃的耐高温油墨的使用方法，其是将所述耐高温油墨印刷在微晶玻璃表面上，然后经烘烤，固化成型；其中，所述微晶玻璃用于发热家用电器，其工作温度为200-350℃。
其中，烘烤温度为280-320℃，烘烤时间为25-35分钟。
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
一种用于微晶玻璃的耐高温油墨，由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂49.4份，锐钛型钛白粉30份，硫酸钡20份，消泡剂0.6份，带环氧基的硅烷偶联剂2份；制备方法，其是将有机硅树脂、锐钛型钛白粉、硫酸钡、消泡剂、和带环氧基的硅烷偶联剂混合后搅拌均匀，用三辊机研磨两遍后制得。
其使用方法是将所述耐高温油墨印刷在微晶玻璃表面上，然后经280-320℃下烘烤25-35分钟，固化成型；其中，所述微晶玻璃用于发热家用电器，其工作温度为200-350℃。
实施例2
一种用于微晶玻璃的耐高温油墨，由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂45份，锐钛型钛白粉25份，硫酸钡15份，消泡剂0.2份，带环氧基的硅烷偶联剂1份；制备方法，其是将有机硅树脂、锐钛型钛白粉、硫酸钡、消泡剂、和带环氧基的硅烷偶联剂混合后搅拌均匀，用三辊机研磨两遍后制得。
其使用方法是将所述耐高温油墨印刷在微晶玻璃表面上，然后经280℃下烘烤25分钟，固化成型；其中，所述微晶玻璃用于发热家用电器，其工作温度为200-350℃。
实施例3
一种用于微晶玻璃的耐高温油墨，由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂55份，锐钛型钛白粉35份，硫酸钡25份，消泡剂1份，带环氧基的硅烷偶联剂3份；制备方法，其是将有机硅树脂、锐钛型钛白粉、硫酸钡、消泡剂、和带环氧基的硅烷偶联剂混合后搅拌均匀，用三辊机研磨两遍后制得。
其使用方法是将所述耐高温油墨印刷在微晶玻璃表面上，然后经320℃下烘烤35分钟，固化成型；其中，所述微晶玻璃用于发热家用电器，其工作温度为200-350℃。
试验例：油墨性能测试
油墨的附着力参照国家标准 GB1720-1979测试，测试结果表明本申请的油墨的附着力达到1级。
将实施例1-3中固化成型后的涂膜进行耐温测试，结果表明耐温测试350℃烘烤100小时，油墨没有明显变色。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，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，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于微晶玻璃的耐高温油墨，其特征在于，其是由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂45-55份，锐钛型钛白粉25-35份，硫酸钡15-25份，消泡剂0.2-1份，带环氧基的硅烷偶联剂1-3份。
2.如权利要求1所述的用于微晶玻璃的耐高温油墨，其特征在于，其由下列质量份数的原料组成：有机硅树脂49.4份，锐钛型钛白粉30份，硫酸钡20份，消泡剂0.6份，带环氧基的硅烷偶联剂2份。
3.权利要求1或2所述的用于微晶玻璃的耐高温油墨的制备方法，其特征在于，其是将有机硅树脂、锐钛型钛白粉、硫酸钡、消泡剂、和带环氧基的硅烷偶联剂混合后搅拌均匀，用三辊机研磨两遍后制得。
4.权利要求1或2所述的用于微晶玻璃的耐高温油墨的使用方法，其特征在于，其是将所述耐高温油墨印刷在微晶玻璃表面上，然后经烘烤，固化成型；其中，所述微晶玻璃用于发热家用电器，其工作温度为200-350℃。
5.如权利要求4所述的用于微晶玻璃的耐高温油墨的使用方法，其特征在于，烘烤温度为280-320℃，烘烤时间为25-35分钟。
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