CN117125902A - 一种汽车夹层玻璃用浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车夹层玻璃用浆料及其制备方法，属于玻璃浆料技术领域，该浆料由固体粉末和有机载体组成；所述固体粉末包括以下组成及其质量分数：第一无机玻璃粉60～80％，第二无机玻璃4～15％，黑色色料15～30％。本发明该浆料适用于所有夹层玻璃的烘烤工艺，且具有优异的黑度值及安全性能等，且制备方法简单。

Description

一种汽车夹层玻璃用浆料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种汽车夹层玻璃用浆料及其制备方法，属于玻璃浆料技术领域。

背景技术

汽车夹层玻璃是两层玻璃之间贴合高分子膜形成的，具有一定的抗穿透性，可以保护车内人员的安全。应用于夹层玻璃的浆料印刷在夹层玻璃上烘烤后能起到装饰、遮蔽紫外线等作用，夹层玻璃在低于650℃条件下烘烤成型，与钢化玻璃的成型工艺具有一定的差距。夹层玻璃烘烤工艺较复杂，对玻璃浆料的呈色稳定性、抗粘性能、烧结性能等要求较高，特别是应用于第二面的玻璃浆料需具备优异的抗粘性能，防止在成型过程中与上层玻璃粘结在一起导致夹层玻璃变形、影响夹胶工艺，并导致强度降低，同时在保证抗粘性能的同时需具备合适的烧结温度范围及呈色稳定性以保证产品的质量。市面上现有的夹层玻璃用浆料种类繁多、性能单一，每款产品仅限于较单一的工艺使用，对汽车玻璃的制造增加了较多的成本。因此，开发一款适用于所用夹层玻璃烘烤工艺的玻璃浆料很有必要。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种汽车夹层玻璃用浆料及其制备方法，该浆料适用于所有夹层玻璃的烘烤工艺，且具有优异的黑度值及安全性能等。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种汽车夹层玻璃用浆料，该浆料由固体粉末和有机载体组成；所述固体粉末包括以下组成及其质量分数：第一无机玻璃粉60～80％，第二无机玻璃4～15％，黑色色料15～30％，其中，第一无机玻璃粉、第二无机玻璃粉的粒径为1～10μm。

优选地，第一无机玻璃粉包括以下组成及其质量分数：Bi₂O₃ 28～61％，SiO₂15～33％，TiO₂ 0.5～5％，B₂O₃ 2～14％，Al₂O₃ 0.5～4％，La₂O₃ 0.5～2％，ZnO 2～14％，BaO 1～5％，碱金氧化物3～7％。

优选地，第一无机玻璃粉的制备方法具体步骤如下：按照上述质量分数的取Bi₂O₃、SiO₂、TiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、La₂O₃、ZnO、BaO及碱金氧化物原料并混合均匀，再高温熔融进行烧制，后进行水冷淬火形成玻璃渣，再研磨至1～10μm，得到第一无机玻璃粉。

其中，烧制温度为900～1300℃，烧制时间为0.5～2h。

优选地，第二无机玻璃粉包括以下组成及其质量分数：Bi₂O₃ 15～55％，SiO₂15～33％，B₂O₃ 10～44％，ZnO 14～17％，碱金氧化物1～8％。

优选地，第二无机玻璃粉的制备方法具体步骤如下：按照上述质量分数的取Bi₂O₃、SiO₂、B₂O₃、ZnO及碱金氧化物原料并混合均匀，再高温熔融进行烧制，后进行水冷淬火形成玻璃渣，再研磨至1～10μm，得到第二无机玻璃粉。

其中，烧制温度为950～1350℃，烧制时间为0.5～3h。

优选地，所述的黑色色料为铜铬黑、铁铬黑、锰铁黑、钴黑的一种或几种。

优选地，所述固体粉末与有机载体的质量比为1:0.15～1:0.3。

本发明还提供了一种汽车夹层玻璃用浆料及其制备方法，包括以下步骤：

S1、按照上述质量分数取第一无机玻璃粉、第二无机玻璃粉及黑色色料，球磨混合1～6h，得到固体粉末；

S2、将S1中获得的固体粉末与有机载体混合均匀，得到膏状物料；

S3、将步骤S2中获得的膏状物料进行研磨，研磨3～5遍，得到汽车玻璃用浆料。

本发明的有益效果：

(1)本发明的汽车夹层玻璃用浆料，可适用于所有夹层前挡风玻璃的烘烤工艺，且具有优异的抗粘性能、优异的黑度值及安全性能。

(2)本发明通过调控第一无机玻璃粉中氧化铋、氧化铝及氧化镧的相对含量，保证该玻璃粉在烧结过程中通过自发析晶，在体系内形成硅酸铋、钛酸铋等多种晶体，在应用于第二面夹层前挡玻璃时具有优异的抗粘性能，可保证玻璃形状规整，且不影响后续夹胶工艺及玻璃的安全性能；氧化铋是析晶的主要组分，氧化镧通常在玻璃中作为着色剂或澄清剂使用，且在该体系中有氧化铝的存在下，其析晶范围宽泛，可促进自身及氧化铋形成尺寸较小的晶粒。

(3)本发明通过调控第二无机玻璃粉中各组分的相对含量及第二无机玻璃粉引入至玻璃浆料中的相对含量，第二无机玻璃粉可对第一无机玻璃粉的自发析晶程度起到调控作用，保证第一无机玻璃粉在烧结工艺中适当的析晶程度，不降低玻璃浆料的黑度，且保证具有优异的抗粘性能及安全性能。

具体实施方式

为了对本发明作出更加清楚完整地说明，下面用具体实施例说明本发明，但并不是对发明的限制。

以下实施例中的实验方法如无特殊规定，均为常规方法，所涉及的实验试剂及材料如无特殊规定均为常规化学试剂和材料。

本发明提供的一种汽车夹层玻璃用浆料，由固体粉末和有机载体组成；有机载体一般由溶剂、树脂、分散剂、流平剂等组成，为市售，其成分不是本发明所要保护的重点，不在本发明中进行具体阐述。

本发明进一步的技术方案，固体粉末包括以下组成及其质量分数：第一无机玻璃粉60～80％，第二无机玻璃4～15％，黑色色料15～30％。

本发明进一步的技术方案，第一无机玻璃粉包括以下组成及其质量分数：Bi₂O₃ 28～61％，SiO₂ 15～33％，TiO₂ 0.5～5％，B₂O₃ 2～14％，Al₂O₃ 0.5～4％，La₂O₃0.5～2％，ZnO2～14％，BaO 1～5％，碱金氧化物3～7％；第二无机玻璃粉包括以下组成及其质量分数：Bi₂O₃ 15～55％，SiO₂ 15～33％，B₂O₃ 10～44％，ZnO14～17％，碱金氧化物1～8％；黑色色料为铜铬黑、铁铬黑、锰铁黑、钴黑的一种或几种；碱金氧化物为常见的Na₂O、K₂O、Li₂O等的一种或多种。

本发明提供了一种汽车夹层玻璃用浆料的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照第一无机玻璃粉原料的质量分数称取Bi₂O₃、SiO₂、TiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、La₂O₃、ZnO、BaO及碱金氧化物原料并混合均匀，再置于高温炉内，在温度900～1300℃下熔融进行烧制0.5～2h，后进行水冷淬火形成玻璃渣，再置于行星球磨机中研磨至1～10μm，得到第一无机玻璃粉；

(2)按照第二无机玻璃粉原料的质量分数称取Bi₂O₃、SiO₂、B₂O₃、ZnO及碱金氧化物原料并混合均匀，再置于高温炉内，在温度950～1350℃下熔融进行烧制0.5～3h，后进行水冷淬火形成玻璃渣，再置于行星球磨机中研磨至1～10μm，得到第二无机玻璃粉；

(3)按照上述固体粉末原料的质量分数称取第一无机玻璃粉、第二无机玻璃粉及黑色色料，并置于卧式球磨机内，混合1～6h，得到固体粉末；

(4)将S1中获得的固体粉末与有机载体按照质量比为1:0.15～1:0.3置于捏合机中混合均匀，得到膏状物料；

(5)将步骤S2中获得的膏状物料置于三辊研磨机中进行研磨，研磨3～5遍，得到汽车玻璃用浆料。

实施例1至实施例9

实施例1至实施例9通过本发明的制备方法获得了汽车夹层玻璃用浆料，实施例1至实施例9的固体粉料与有机载体的质量比、以及固体粉料中的第一无机玻璃粉、第二无机玻璃粉及黑色色料的各质量含量，固体粉料中各原料含量之和为100％，各原料的添加含量的结果如表1所示。

对比例1至对比例6

对比例1至对比例6通过本发明的制备方法获得了汽车夹层玻璃用浆料，对比例1至对比例6中固体粉料与有机载体的质量比、以及固体粉料中的第一无机玻璃粉、第二无机玻璃粉及黑色色料的各质量含量，固体粉料中各原料含量之和为100％，各原料及含量结果如表1所示。

其中，实施例1至实施例9、对比例1至对比例5中的第一无机玻璃粉的原料及含量结果如表3所示、第二无机玻璃粉的原料及含量结果如表4所示。

表1实施例1至实施例9浆料的原料及含量

表2对比例1至对比例5浆料的原料及含量

表3第一无机玻璃粉的原料及含量

表4第二无机玻璃粉的原料及含量

效果实施例

将实施例1至实施例9、对比例1至对比例6制备得到的汽车夹层玻璃用浆料印刷在在平板玻璃上，在520～650℃下测试各项性能，并对对应的固体粉末制备样条测试膨胀系数(25～300℃)，实施例1至实施例9的性能结果如表5所示，对比例1至对比例6的性能结果如表6所示。

表5实施例1至实施例9的性能

表6对比例1至对比例6的性能

从表1至表6可以看出，本发明制备的汽车夹层玻璃用浆料烧结后优异的黑度值和较小的膨胀系数，保证其呈色稳定性及安全性能。

与实施例3相比，对比例1中第一无机玻璃粉不含La₂O₃，对比例1的釉面粗糙度数值远小于实施例3的，同时对比例1的釉面粗糙度数值也远小于其他实施例的，说明了La₂O₃的存在有利于促进第一无机玻璃粉的自发析晶，提升其抗粘性能，另外对比例1的膨胀系数也比实施例3的大，同时对比例1的釉面粗糙度数值也大于其他实施例的，说明La₂O₃的存在在一定程度上也影响玻璃用浆料的膨胀系数。

与实施例1至实施例9相比，对比例2中第一无机玻璃粉的Al₂O₃含量较高，其最低烧结温度明显较高，且较多的Al₂O₃可使析出的晶体尺寸变大，导致粗糙度明显提升，黑度降低明显。

与实施例1至9相比，对比例3中第一无机玻璃粉的Bi₂O₃含量较高，对比例3与实施例6对比，对比例3第一无机玻璃粉中氧化铋含量较高，导致其析晶程度稍大，对黑度影响较大，且Bi₂O₃对玻璃浆料的膨胀系数影响较大。

与实施例3相比，对比例4、对比例5中第二无机玻璃粉含量发生变化，对比例4中第二无机玻璃粉引入量稍多时，其对第一无机玻璃粉的析晶趋势抑制作用较大，导致其釉面粗糙度数值偏小；对比例5中第二无机玻璃粉引入量稍少时，其对第一无机玻璃粉的析晶趋势抑制作用较大，导致其其膨胀系数稍大，影响其安全性能。

与实施例3对比，对比例6中第一无机玻璃粉含量发生变化，第一无机玻璃粉引入稍多时，第二玻璃粉不足以抑制第一无机玻璃粉的析晶趋势，导致其析晶趋势提升明显，釉面粗糙程度较大，且对黑度降低明显。

上述实施例1至是实施例9、对比例1至对比例6中，黑色色料采用铜铬黑，碱金氧化物采用Na₂O，而且本发明经过大量实验发现，一种黑色色料单独使用，或者多种黑色色料混合使用以及多种黑色色料的混合比例对浆料的性能影响很小；一种碱金属氧化物单独使用，或者多种碱金属氧化物混合使用以及多种碱金属氧化物的混合比例对浆料的性能影响很小。

综上，本发明制备的一种汽车夹层玻璃用玻璃浆料，在第一玻璃粉中引入氧化铋、氧化铝和氧化镧等物质后，可使第一无机玻璃粉具有优异的析晶程度。在体系内引入第二无机玻璃粉，通过调控加入量可进一步控制其析晶势能，保证玻璃浆料其烧结后釉面具有适中的粗糙度，因此在烧结过程中可防止浆料与上层玻璃的粘结，不影响夹胶工艺的进行。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，该浆料由固体粉末和有机载体组成；

所述固体粉末包括以下组成及其质量分数：第一无机玻璃粉60～80％，第二无机玻璃4～15％，黑色色料15～30％。

2.根据权利要求1所述的一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，第一无机玻璃粉包括以下组成及其质量分数：Bi₂O₃ 28～61％，SiO₂ 15～33％，TiO₂0.5～5％，B₂O₃ 2～14％，Al₂O₃ 0.5～4％，La₂O₃ 0.5～2％，ZnO 2～14％，BaO 1～5％，碱金氧化物3～7％。

3.根据权利要求2所述的一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，第一无机玻璃粉的制备方法具体步骤如下：按照上述质量分数的取Bi₂O₃、SiO₂、TiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、La₂O₃、ZnO、BaO及碱金氧化物原料并混合均匀，再高温熔融进行烧制，后进行水冷淬火形成玻璃渣，再研磨至1～10μm，得到第一无机玻璃粉。

4.根据权利要求3所述的一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，烧制温度为900～1300℃，烧制时间为0.5～2h。

5.根据权利要求1所述的一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，第二无机玻璃粉包括以下组成及其质量分数：Bi₂O₃ 15～55％，SiO₂ 15～33％，B₂O₃10～44％，ZnO 14～17％，碱金氧化物1～8％。

6.根据权利要求5所述的一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，第二无机玻璃粉的制备方法具体步骤如下：按照上述质量分数的取Bi₂O₃、SiO₂、B₂O₃、ZnO及碱金氧化物原料并混合均匀，再高温熔融进行烧制，后进行水冷淬火形成玻璃渣，再研磨至1～10μm，得到第二无机玻璃粉。

7.根据权利要求6所述的一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，烧制温度为950～1350℃，烧制时间为0.5～3h。

8.根据权利要求1所述的一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，所述的黑色色料为铜铬黑、铁铬黑、锰铁黑、钴黑的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种汽车夹层玻璃用浆料，其特征在于，所述固体粉末与有机载体的质量比为1:0.15～1:0.3。

10.一种用于权利要求1至权利要求9任一项所述的汽车夹层玻璃用浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照上述质量分数取第一无机玻璃粉、第二无机玻璃粉及黑色色料，球磨混合1～6h，得到固体粉末；

S2、将S1中获得的固体粉末与有机载体混合均匀，得到膏状物料；

S3、将步骤S2中获得的膏状物料进行研磨，研磨3～5遍，得到汽车玻璃用浆料。