一种用于钢化玻璃的墨水及其制备方法与流程

本发明涉及钢化玻璃墨水技术领域，特别是指一种用于钢化玻璃的墨水及其制备方法。

背景技术：

钢化玻璃是通过化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强了玻璃自身风压性，寒暑性，冲击性等；具有安全性，高强度，热稳定性等优点，广泛应用在建筑、装饰、家具制造业，电子，汽车制造业，日用品行业，特种行业(军工用)。与普通玻璃相比，钢化玻璃在性能上具有一定的优势，但是其是透明物、装饰效果差，极大限制了其应用领域。

现有技术中，虽然存在有喷墨打印墨水，但该墨水与玻璃表面的连结只是表面附着，属于物理吸附范围，附着力小，易剥落等缺陷；同时该种墨水所用颜料大多是有机颜料，易退色，耐老化性能差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于钢化玻璃的墨水及其制备方法，该用于钢化玻璃的墨水能够应用于钢化玻璃上且具有易分散不团聚的的优点，同时该制备方法具有工序简单和操作简便的优点。

基于上述目的本发明提供的一种用于钢化玻璃的墨水，按重量份计，所述用于钢化玻璃的墨水的原料由无机颜料20-35份、铋玻璃粉15-35份、正十三烷15-30份、石油醚6-10份、分散剂2-4份、防沉蜡0.2-0.5份组成；

其中，所述铋玻璃粉由三氧化二铋、硼酸、硅酸锂、硅酸钠、氧化钙、磷钨酸、苯乙酸异丁酯组成。

可选的，按重量份计，所述用于钢化玻璃的墨水的原料由无机颜料27-28份、铋玻璃粉29-31份、正十三烷29-30份、石油醚8-9份、分散剂3-4份、防沉蜡0.25-0.35份组成。

可选的，按重量份计，所述铋玻璃粉由三氧化二铋60-75份、硼酸10-16份、硅酸锂4-6份、硅酸钠4-6份、氧化钙5-6份、磷钨酸1.0-1.8份组成；所述铋玻璃粉中苯乙酸异丁酯的含量为1.5重量％-2.5重量％。

可选的，所述无机颜料选自铝酸钴、氧化钴、氧化钛、氧化铁、刚玉中的至少一者。

可选的，所述分散剂选自聚氨酯、硬酯酸钡、硬酯酸锌中的至少一者。

可选的，所述石油醚的沸点为60-90℃。

可选的，所述三氧化二铋的纯度不低于60重量％。

一种用于钢化玻璃的墨水的制备方法，其特征在于，包括：

1)将三氧化二铋、硼酸、硅酸锂、硅酸钠、氧化钙、磷钨酸混合、熔融、冷却、粉碎、筛分选取粒径≤2000目粉体进行球磨；接着向球磨后的混合物中喷入苯乙酸异丁酯进行改性以得到铋玻璃粉；

2)将无机颜料、铋玻璃粉、正十三烷、石油醚、分散剂、防沉蜡进行混合分散，接着进行研磨直至体系平均粒径≤250nm、粘度≤25mpa·s，然后依次用10微米，5微米，1微米铜网筛过滤以得到所述用于钢化玻璃的墨水。

可选的，在步骤1)中，相对于30g的筛分后混合物，所述球磨的时间为5-7h；

在步骤1)中，相对于30g研磨后的混合物，所述苯乙酸异丁酯的喷入时间为30-50min。

可选的，在步骤2)中，所述混合分散的时间为20-40min。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种用于钢化玻璃的墨水及其制备方法，本发明的墨水是借鉴陶瓷墨水烧结在陶瓷上的原理，而陶瓷的烧结温度一般在1200℃以上，而玻璃承受不了这样的温度。玻璃在680-720℃之间就开始变型，在该温度下无机颜料表面尚未熔融，因此烧结不上玻璃表面。为此可用玻璃粉体作为无机颜料的粘结材料，当烧结温度达到680-700℃左右时，玻璃粉体熔融，将无机颜料包覆其中，玻璃粉体和玻璃表面烧结在一起，从而达到无机颜料烧结在玻璃表面的作用，实现了玻璃表面多彩多样的装饰效果。但普通的钠、钾玻璃粉体表面电荷性太强，分散时极易团聚，达不到工业产品及用户的要求，本发明自制了分散性优异的铋玻璃粉，加上进行表面处理，在制备玻璃墨水时极易分散，且贮存6个月后，基本不团泵，平均颗粒粒径≤250nm，完全符合喷墨打印的要求。

附图说明

图1为本发明实施例墨水打印出的一种钢化玻璃示意图；

图2为本发明实施例示墨水打印出的另一种钢化玻璃示意图。

具体实施方式

为下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明提供了一种用于钢化玻璃的墨水，按重量份计，该用于钢化玻璃的墨水的原料由无机颜料20-35份、铋玻璃粉15-35份、正十三烷15-30份、石油醚6-10份、分散剂2-4份、防沉蜡0.2-0.5份组成；

其中，铋玻璃粉由三氧化二铋、硼酸、硅酸锂、硅酸钠、氧化钙、磷钨酸、苯乙酸异丁酯组成。

在本发明中，墨水的各组分的用量可以在上述范围内变化，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，按重量份计，该用于钢化玻璃的墨水的原料由无机颜料27-28份、铋玻璃粉29-31份、正十三烷29-30份、石油醚8-9份、分散剂3-4份、防沉蜡0.25-0.35份组成。

在本发明中，铋玻璃粉的各组分的用量可以在上述范围内变化，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，按重量份计，铋玻璃粉由三氧化二铋60-75份、硼酸10-16份、硅酸锂4-6份、硅酸钠4-6份、氧化钙5-6份、磷钨酸1.0-1.8份组成；铋玻璃粉中苯乙酸异丁酯的含量为1.5重量％-2.5重量％。

在本发明中，无机颜料的具体种类可以在上述范围内变化，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，无机颜料选自铝酸钴、氧化钴、氧化钛、氧化铁、刚玉中的至少一者。

在本发明中，分散剂的具体种类可以在上述范围内变化，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，分散剂选自聚氨酯、硬酯酸钡、硬酯酸锌中的至少一者。

在本发明中，石油醚的具体种类可以在上述范围内变化，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，石油醚的沸点为60-90℃。

在本发明中，三氧化二铋的纯度可以在上述范围内变化，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，三氧化二铋的纯度不低于60重量％。

本发明还提供了一种如上述的用于钢化玻璃的墨水的制备方法，其特征在于，包括：

1)将三氧化二铋、硼酸、硅酸锂、硅酸钠、氧化钙、磷钨酸混合、熔融、冷却、粉碎、筛分选取粒径≤2000目粉体进行球磨；接着向球磨后的混合物中喷入苯乙酸异丁酯进行改性以得到铋玻璃粉；

2)将无机颜料、铋玻璃粉、正十三烷、石油醚、分散剂、防沉蜡进行混合分散，接着进行研磨直至体系平均粒径≤250nm、粘度≤25mpa·s，然后依次用10微米，5微米，1微米铜网筛过滤以得到用于钢化玻璃的墨水。

在上述制备方法的步骤1)中，球磨的时间可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，在步骤1)中，相对于30g的筛分后混合物，球磨的时间为5-7h。

在上述制备方法的步骤1)中，苯乙酸异丁酯的喷入时间可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，在步骤1)中，相对于30g研磨后的混合物，苯乙酸异丁酯的喷入时间为30-50min。

在上述制备方法的步骤2)中，混合分散的时间可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的墨水的分散性，优选地，在步骤2)中，混合分散的时间为20-40min。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

1)将三氧化二铋、硼酸、硅酸锂、硅酸钠、氧化钙、磷钨酸按照65：13：5：5：5.5：1.5的重量比混合、1180℃下熔融70分钟、冷却至40℃左右、粉碎、筛分选取粒径≤2000目粉体进行球磨6小时使粉体达到亚微米级；接着向球磨后的混合物中喷入苯乙酸异丁酯(30g混合物，不低于30分钟喷完)进行改性以得到铋玻璃粉(铋玻璃粉中苯乙酸异丁酯的含量为2重量％)；

2)将27.00g无机颜料(铝酸钴)、30.70g铋玻璃粉、30.00g正十三烷、8.00g石油醚(60-90℃)、4.00g分散剂(聚氨酯、硬酯酸钡、硬酯酸锌)、0.30g防沉蜡进行混合分散30min，接着进行研磨直至体系平均粒径≤250nm、粘度≤25mpa·s，然后依次用10微米，5微米，1微米铜网筛过滤以得到用于钢化玻璃的墨水。

实施例2

1)将三氧化二铋、硼酸、硅酸锂、硅酸钠、氧化钙、磷钨酸按照60：10：4：4：5：1.0的重量比混合、1180℃下熔融60分钟、冷却至40℃左右、粉碎、筛分选取粒径≤2000目粉体进行球磨6小时使粉体达到亚微米级；接着向球磨后的混合物中喷入苯乙酸异丁酯(30g混合物，不低于30分钟喷完)进行改性以得到铋玻璃粉(铋玻璃粉中苯乙酸异丁酯的含量为1.5重量％)；

2)将28.00g无机颜料(氧化铁)、29.70g铋玻璃粉、30.00g正十三烷、8.00g石油醚(60-90℃)、4.00g分散剂(聚氨酯、硬酯酸钡、硬酯酸锌)、0.30g防沉蜡进行混合分散30min，接着进行研磨直至体系平均粒径≤250nm、粘度≤25mpa·s，然后依次用10微米，5微米，1微米铜网筛过滤以得到用于钢化玻璃的墨水。

实施例3

1)将三氧化二铋、硼酸、硅酸锂、硅酸钠、氧化钙、磷钨酸按照75：16：6：6：6：1.8的重量比混合、1180℃下熔融90分钟、冷却至40℃左右、粉碎、筛分选取粒径≤2000目粉体进行球磨6小时使粉体达到亚微米级；接着向球磨后的混合物中喷入苯乙酸异丁酯(30g混合物，不低于30分钟喷完)进行改性以得到铋玻璃粉(铋玻璃粉中苯乙酸异丁酯的含量为1.5重量％-2.5重量％)；

2)将28.00g无机颜料(刚玉)、29.70g铋玻璃粉、29.00g正十三烷、9.00g石油醚(60-90℃)、4.00g分散剂(聚氨酯、硬酯酸钡、硬酯酸锌)、0.30g防沉蜡进行混合分散30min，接着进行研磨直至体系平均粒径≤250nm、粘度≤25mpa·s，然后依次用10微米，5微米，1微米铜网筛过滤以得到用于钢化玻璃的墨水。

检测例1

1)观察上述实施例制得的墨水的颜色；

2)通过马尔文粒度检测仪测得上述墨水的平均粒径，以及存储6个月后墨水的平均粒径；

3)通过旋转粘度计测上述墨水的粘度；检测结果见表1。

应用例1

用上述实施例制得的多种颜色墨水对普通玻璃进行打印，680-720℃烧结30min左右，可制得图1和图2的钢化玻璃；由图可知该墨水能够完美地对钢化玻璃进行装饰。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。