阅读说明：本技术 一种高耐酸碱白色环保浆料及制备方法 (High-acid-alkali-resistance white environment-friendly slurry and preparation method thereof ) 是由 葛配配 朱盟盟 郁加良 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高耐酸碱白色环保浆料,该浆料由以下重量份数的原料制备而成：玻璃粉：65-90份；色素：10-35份；调墨油：20-35份；玻璃粉是由下列重量份数的原料制成：SiO<Sub>2</Sub>：45-65份；B<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>：0-15份；ZnO：5-20份；ZrO<Sub>2</Sub>：0-10份；TiO<Sub>2</Sub>：0-10份；BaO：0-10份；K<Sub>2</Sub>O：0-5份；Na<Sub>2</Sub>O：0-15份。本发明还提供了一种高耐酸碱白色环保浆料的制备方法：玻璃粉的制备；调墨油的制备；浆料的制备。本发明制备的浆料不仅具有优异的耐酸碱性能,且具有白度好,钢化温度低,光泽度好,高遮盖力,稳定性高,制作工艺简单,设备易得,易于工业大生产。(The invention discloses a high acid and alkali resistant white environment-friendly slurry, which is prepared from the following raw materials in parts by weight: glass powder: 65-90 parts; pigment: 10-35 parts; ink mixing oil: 20-35 parts; the glass powder is prepared from the following raw materials in parts by weight: SiO 2 2 : 45-65 parts of a binder; b is 2 O 3 : 0-15 parts; ZnO: 5-20 parts of a solvent; ZrO (ZrO) 2 : 0-10 parts; TiO 2 2 : 0-10 parts; BaO: 0-10 parts; k 2 O: 0-5 parts; na (Na) 2 O: 0-15 parts. The invention also provides a preparation method of the high acid and alkali resistance white environment-friendly slurry, which comprises the following steps: preparing glass powder; preparing ink mixing oil; and (4) preparing slurry. The slurry prepared by the invention has excellent acid and alkali resistance, and has the advantages of good whiteness, low tempering temperature, good glossiness, high covering power, high stability, simple manufacturing process, easily obtained equipment and easy industrial mass production.)

一种高耐酸碱白色环保浆料及制备方法

技术领域

本发明涉及浆料技术领域，具体涉及一种高耐酸碱白色环保浆料及制备方法。

背景技术

随着玻璃丝印技术正在向着高技术含量、高科技的加工领域方向的转变，玻璃浆料在家电、家具、建材、太阳能光伏基板等行业也得到了广泛的应用。因此，这也对玻璃印刷品的耐用性、使用寿命等方面提出了更高的要求。目前，传统的浆料在高耐酸碱、高白度、软化温度低、稳定性高等性能方面不能达到很好的综合效果，一般浆料只是具有其中一种或几种性能，同时综合存在这几种性能的浆料还未见报道。

众所周知，基于铅的玻璃粉同时具有低的玻璃化转变温度、高的热稳定性和低的介电损耗这些良好的性能，因此传统的玻璃浆料通常采用含铅玻璃粉制成，而因其浆料中铅的含量较高，在烧结使用过程中容易对环境产生污染，使得使用这种玻璃浆料的产品不能满足人们对环保的要求；由于铅基材料的毒性，欧盟议会于二零零六年七月一日发布指令，禁止在消费产品中使用铅基材料。因此，开发无铅玻璃粉代替基于铅的玻璃粉对于玻璃行业及相关领域的未来发展至关重要。

因此，为了解决以上问题，我们提出了一种可以替代铅基材料但不逊于铅基材料性能的高耐酸碱白色环保浆料。

发明内容

本发明的目的是为了减少在玻璃浆料使用过程中产生环境污染、提高玻璃浆料的性能，提供一种具有优异的耐酸碱性能，且具有高亮白度，光泽度好，钢化温度低，高遮盖力，稳定性高，制作工艺简单，设备易得，易于工业大生产的高耐酸碱白色环保浆料。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案，一种高耐酸碱白色环保浆料，该浆料由以下重量份数的原料制备而成：

玻璃粉：65-90份；

色素：10-35份；

调墨油：20-35份；

上述玻璃粉是由下列重量份数的原料制成：

SiO₂：45-65份；

B₂O₃：0-15份；

ZnO：5-20份；

ZrO₂：0-10份；

TiO₂：0-10份；

BaO：0-10份；

K₂O：0-5份；

Na₂O：0-15份。

作为其中一种优选地设置方式，上述玻璃粉是由下列重量份数的原料制成：

SiO₂：50-60份；

B₂O₃：5-15份；

ZnO：10-20份；

ZrO₂：0-5份；

TiO₂：5-10份；

BaO：0-5份；

K₂O：0-3份；

Na₂O：5-15份。

上述色素为金红石钛白粉。

上述调墨油为助剂和水性溶剂以重量份数比为1:5-10的比例混合组成。

上述助剂包括分散剂、润湿剂和流平剂；上述分散剂、润湿剂和流平剂的重量份数比为2:2:1。

一种高耐酸碱白色环保浆料的制备方法，包括以下步骤：

(1)玻璃粉的制备：将按配比称取的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在一定熔融温度下熔融一定时间使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入球磨机中球磨一定时间后放入干燥箱干燥，再进行过筛，即得到玻璃粉；

(2)调墨油的制备：将按配比称取的分散剂、润湿剂、流平剂加入到水性溶剂中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油。

(3)浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉、步骤(2)调墨油按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨、过滤及脱泡工序，即得到成品玻璃浆料。

上述步骤(1)中熔融温度为1000-1200℃；上述步骤(1)中熔融时间为0.5-2h；上述步骤(1)中球磨机的转速为180r/min-250r/min；上述步骤(1)中球磨时间为1-10h；上述步骤(1)中干燥箱的干燥温度为150-220℃；上述步骤(1)中得到的玻璃粉的平均粒径为0.5-8μm；上述步骤(3)中三辊研磨至细度小于10μm。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明不含铅，镉等非环保性原材料，不会对环境造成污染，且原料来源广泛、制备成本低，具有很大的市场优势，易于生产；

2、具有很好的耐酸碱性能，在室外使用时也具有很好的耐受性，在太阳能光伏方面具有很好的应用；

3、本发明浆料白度好，与传统浆料相比更显白亮，且长时间使用不易变色，在家电方面可以广泛应用；

4、制备工艺简单，设备易购，成本低，非常适于大型生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：60份；B₂O₃：15份；ZnO：10份；ZrO₂：1份；TiO₂：5份；BaO：1份；K₂O：3份；Na₂O：5份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1000℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为200r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：按重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂30份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉15份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例2：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：51份；B₂O₃：5份；ZnO：16份；ZrO₂：5份；TiO₂：8份；BaO：5份；K₂O：3份；Na₂O：7份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1000℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为200r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：按重量份数称取的分散剂4份、润湿剂4份、流平剂2份加入到水性溶剂50份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉10份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例3：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：50份；B₂O₃：11份；ZnO：19份；ZrO₂：2份；TiO₂：5份；BaO：3份；K₂O：1份；Na₂O：10份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1000℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为200r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂35份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉35份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例4：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：52份；B₂O₃：11份；ZnO：19份；ZrO₂：2份；TiO₂：5份；BaO：3份；K₂O：1份；Na₂O：10份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1000℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为200r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂40份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉30份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例5：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：50份；B₂O₃：11份；ZnO：19份；ZrO₂：2份；TiO₂：7份；BaO：3份；K₂O：1份；Na₂O：9份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1000℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为200r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂45份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉30份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例6：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：56份；B₂O₃：7份；ZnO：14份；ZrO₂：3份；TiO₂：7份；BaO：3份；K₂O：0份；Na₂O：14份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1000℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为200r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂50份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉25份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例7：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：45份；B₂O₃：15份；ZnO：5份；ZrO₂：10份；TiO₂：2份；BaO：5份；K₂O：5份；Na₂O：2份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1000℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为200r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂35份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉15份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例8：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：65份；B₂O₃：7份；ZnO：5份；ZrO₂：8份；TiO₂：10份；BaO：10份；K₂O：3份；Na₂O：15份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1000℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为200r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂35份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉35份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例9：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：60份；B₂O₃：15份；ZnO：10份；ZrO₂：1份；TiO₂：5份；BaO：1份；K₂O：3份；Na₂O：5份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1200℃的温度下熔融1h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为250r/min的球磨机中球磨6h后放入干燥箱中，在220℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂35份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉25份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例10：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：60份；B₂O₃：15份；ZnO：10份；ZrO₂：5份；TiO₂：5份；BaO：2份；K₂O：3份；Na₂O：10份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1200℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为250r/min的球磨机中球磨10h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂35份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉25份、步骤(2)调墨油35份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

实施例11：

玻璃粉的制备：称取SiO₂：60份；B₂O₃：15份；ZnO：10份；ZrO₂：8份；TiO₂：5份；BaO：2份；K₂O：3份；Na₂O：8份的玻璃粉原料加入混料机内混合均匀，将混合均匀的玻璃粉原料装入坩埚内，将装有玻璃粉原料的坩埚置于高温窑炉中，在1200℃的温度下熔融2h使物料融成混合均匀的液体，将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣干燥破碎后放入转速为250r/min的球磨机中球磨10h后放入干燥箱中，在200℃温度条件下干燥，再进行过筛，即得到粒径为2-5μm的玻璃粉；

调墨油的制备：将重量份数称取的分散剂2份、润湿剂2份、流平剂1份加入到水性溶剂35份中在分散罐中搅拌分散4h，得到调墨油；

浆料的制备：将步骤(1)中得到的玻璃粉、钛白粉25份、步骤(2)调墨油20份按配比混合均匀，经过搅拌、三辊研磨三次、过滤及脱泡工序，即得到粒径为2-8μm的成品玻璃浆料。

分别将上述实施例1-11得到的高耐酸碱白色环保浆料样品使用300目丝网进行印刷，基板可采用普通玻璃，印刷图形为10*10cm，在680℃下烧结5分钟，得到烧结模厚度为10±1μm的试验片，将试验片进行烧结温度、耐酸性能、耐碱性能、遮盖性能和白度的测试，测试结果如表1所示：

表1：

由测试结果可知，通过本发明给出的原料比例及制备方法得到的浆料，烧结温度均在645-735℃内，比较适宜浆料在玻璃行业及其他领域的使用，提高烧结温度可提高烧结零件的强度和硬度，但是过高的烧结温度，烧结体形状尺寸变化大，难以控制，过高的烧结温度还会影响到烧结炉的寿命；且在0.1N硫酸水溶液中浸泡48h或在10％NaOH水溶液中浸泡48h，无浆料脱落、不变色、光泽无变化；遮盖性能及白度均优于传统市售的浆料。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。