无铅耐碱的玻璃釉料制造技术

本发明专利技术提供一种无铅耐碱的玻璃釉料，该玻璃釉料为水性釉料，适用于退火温度530

【技术实现步骤摘要】
无铅耐碱的玻璃釉料


[0001]本专利技术属玻璃釉料
，具体涉及一种无铅耐碱的玻璃釉料。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，有些瓶、杯、碗、碟等日用玻璃容器产品具有整体或局部的表面烤釉涂装，釉层内含色料，是在玻璃容器成型后经施釉、烤釉而得；所述釉层通常具有装饰性、标识性，有的还具有抗沾染、防滑脱等作用。所述具有表面施釉涂装的日用玻璃容器产品，其中的一部分需要保证使用、回用过程中的釉层耐洗性，尤其是耐碱洗性。所述碱洗包括采用弱碱性洗涤剂时的日常洗涤，和采用强碱性洗涤剂时的工业洗涤。
[0003]现有技术中，耐碱洗的玻璃容器烤釉涂装，常用的含铅耐碱的玻璃釉料、无铅耐碱的玻璃釉料，其烤釉温度分别为600
‑
630℃、630
‑
650℃，各约10min；所用釉料，一般采用软化温度500℃左右的硼硅系低熔点玻璃粉，若在580℃以下温度烤釉，则较难获得较高的耐碱洗性。所述600℃以上的烤釉温度高于多数日用容器玻璃的最高退火温度，从而限制了这些耐碱的玻璃釉料在日用玻璃容器涂装中的应用。
[0004]现有技术中，适当配比的铋硼系低熔点玻璃粉，具有400
‑
450℃的软化温度，但采用这种铋硼系低熔点玻璃粉配纤维素、聚乙烯醇缩丁醛等常规连接料制备的釉料，在日用玻璃容器外表面施釉、600℃以下温度烤釉后所得釉层，其耐碱洗性较难符合要求；在用较高浓度碱性溶液尤其是强碱性热溶液洗涤时，存在釉层质量迅速下降的问题，因而限制了所述铋硼系低熔点玻璃粉在需要耐碱洗的日用玻璃容器釉料中的应用。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种无铅耐碱的玻璃釉料，该玻璃釉料以适当配比和制备的铋硼系低熔点玻璃粉为基料，以适当醇解度和聚合度的PVA为连接料，配成水性釉料，在用于日用玻璃容器产品的表面施釉涂装时，采用可低至510℃的烤釉温度，即可获得具有较好耐碱洗能力的釉层，适用于玻璃基体退火温度为530
‑
630℃的多种日用玻璃容器产品的外壁涂装；从而解决了以软化温度400
‑
450℃的铋硼系低熔点玻璃粉作为基料制备的釉料，在退火温度530
‑
630℃的日用玻璃容器基体外表面施釉后、600℃以下温度烤釉所得釉层，不耐碱洗性的难题。
[0006]本专利技术无铅耐碱的玻璃釉料，由铋硼系低熔点玻璃粉40
‑
50wt%、色粉3
‑
15wt%、PVA 1.5
‑
3wt%、甲基硅酸钠及余量的水制成；所述铋硼系低熔点玻璃粉的化学组成为Bi2O
3 50
‑
60wt％，B2O
3 8
‑
12wt％，ZnO 18
‑
25wt％，SiO
2 3
‑
5wt％，SrO 5
‑
10wt％及Li2O 0.5
‑
1.0wt％；所述PVA的醇解度80
‑
90%，聚合度1500
‑
2000；其特征在于，所述无铅耐碱的玻璃釉料，通过以下步骤制备：（1）按所需配比，将所述铋硼系低熔点玻璃粉的原料混匀，球磨后筛出，在锆刚玉坩埚中加热到1000
‑
1200℃，保温、熔制，玻璃液倒入水中冷却，所得玻璃碎渣片破碎，加水球磨至玻璃粉平均等效直径1
‑
5μm，滤出、干燥，得铋硼系低熔点玻璃粉；所述原料包括铋、
硼、锌、硅的氧化物及碳酸锶、碳酸锂；所述球磨可采用刚玉罐，原料球磨时可采用Φ6
‑
8mm氧化锆球干磨和料、球重量比1:(3
‑
4)、时间2
‑
4h，玻璃粉球磨时可采用Φ2
‑
3mm氧化锆球湿磨和料、水、球重量比1:(4
‑
6):(8
‑
10)、时间6
‑
12h；（2）剪切机中，加入所需量的水，控制温度25
‑
30℃，加入釉料配比中的全部PVA粉料，剪切成浆液，再升温至80
‑
85℃剪切到全溶，加入所需量的甲基硅酸钠溶液，剪切配成均匀溶液，加入釉料配比中铋硼系低熔点玻璃粉总量的10
‑
20wt%，剪切至浆液均匀；浆液经高压均质机循环处理至玻璃粉平均等效直径100nm以下，得PVA
‑
纳米化玻璃粉复合液；所述PVA
‑
纳米化玻璃粉复合液中，甲基硅酸钠含量为0.03
‑
0.05wt%；高压均质机循环处理过程中的压力为30
‑
80MPa；（3）向步骤（2）制得PVA
‑
纳米化玻璃粉复合液中，加入釉料配比中的全部色粉和铋硼系低熔点玻璃粉总量中的余量即80
‑
90wt%，剪切至浆液均匀，得无铅耐碱的玻璃釉料。
[0007]本专利技术中，所述色粉的平均等效直径优选为0.3
‑
0.8μm，包括提供彩色的硫化镉红、硫化镉黄、硫化铈橙、氧化铬绿、铜铬黑等色料，及提供不透明白色的二氧化钛白、硅酸锆白色料，以及所述色料中两种以上的混合色料，这些陶瓷色粉都是已知和常用的。
[0008]步骤（2）所制得PVA
‑
纳米化玻璃粉复合液中，玻璃粉纳米化后的平均等效直径优选为60
‑
90nm。
[0009]本专利技术无铅耐碱的玻璃釉料及其制备方法，其有益效果和原理，根据专利技术人的实践经验，及各实施例、对比例、应用试验例的效果情况推断，包括：1.步骤（1）所制得铋硼系低熔点玻璃粉，其软化温度410
‑
430℃，玻璃化温度460
‑
480℃，热膨胀系数(5
‑
7)x10
‑6/℃，熔融成膜后无色透明，无泡无裂纹，连续平滑，极为光洁；对色粉粒的融合力、包裹力强，可使色粉显色充分、均匀；与退火温度530
‑
630℃的钠钙玻璃、低硼硅玻璃、中性玻璃等容器基体的熔合速度快、结合力强；烤釉温度可比玻璃的退火温度低20
‑
30℃。
[0010]2.步骤（2）PVA
‑
纳米化玻璃粉复合液的制备过程中，水溶液所溶解的PVA使浆液具有一定粘度并将平均等效直径1
‑
5μm的玻璃粉悬浮、均匀化；在高压均质循环处理时，所述部分醇解的PVA促进了玻璃粉微粒的细化过程，该促进作用源于PVA分子链段上亲水性的大量羟基与逐渐细化、纳米化的玻璃粉微粒具有亲水性的外表面形成的弱结合，及在此基础上疏水性的大量醋酸酯基使PVA分子链对玻璃粉微粒多晶结构破裂离散过程的弱促进。水溶液中溶解的甲基硅酸钠在PVA所提供的pH5
‑
6条件下水解生成甲基硅酸（也称甲基硅烷三醇），甲基硅酸的硅羟基与玻璃粉微粒表面及多晶裂缝表面已有或新形成的硅羟基、硼羟基发生脱水反应，形成牢固的CH4‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无铅耐碱的玻璃釉料，由铋硼系低熔点玻璃粉40
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50wt%、色粉3
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15wt%、PVA1.5
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3wt%、甲基硅酸钠及余量的水制成；所述铋硼系低熔点玻璃粉的化学组成为Bi2O350
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60wt％，B2O38
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12wt％，ZnO18
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25wt％，SiO23
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5wt％，SrO5
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10wt％及Li2O0.5
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1.0wt％；所述PVA的醇解度80
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90%，聚合度1500
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2000；其特征在于，所述无铅耐碱的玻璃釉料，通过以下步骤制备：（1）按所需配比，将所述铋硼系低熔点玻璃粉的原料混匀，球磨后筛出，在锆刚玉坩埚中加热到1000
‑
1200℃，保温、熔制，玻璃液倒入水中冷却，所得玻璃碎渣片破碎，加水球磨至玻璃粉平均等效直径1
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5μm，滤出、干燥，得铋硼系低熔点玻璃粉；所述原料包括铋、硼、锌、硅的氧化物及碳酸锶、碳酸钠；（2）剪切机中，加入所需量的水，控制温度25
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30℃，加入釉料配比中的全部PVA粉料，剪切成浆液，再升温至80
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85℃剪切到全溶，加入所需量的甲基硅酸钠，剪切配成均匀溶液，加入釉料配比中铋硼系低熔点玻璃粉总量的10
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20wt%，剪切至浆液均匀；浆液经高压均质机循环处理至玻璃粉平均等效直径100nm以下，得PVA
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纳米化玻璃粉复合液；所述PVA
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纳米化玻璃粉复合液中，甲基硅酸钠含量为0.03
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0.05wt%；高压均质机循环处理过程中的压力为30
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【专利技术属性】
技术研发人员：贾佳，孙小茜，
申请(专利权)人：贾佳，
类型：发明
国别省市：