本发明属于涂料
技术领域：
，特别涉及一种浆料及其制备方法和应用。
背景技术：
：早期的汽车玻璃是未钢化的单片玻璃，其破碎后会形成尖锐的碎片，车祸时会加重人身伤亡。后来，汽车用的玻璃采用局部钢化，强度有所提升，安全性也有所提升，但是安全性能也有待进一步提升。随着汽车行业的快速发展，人们开始在汽车用的玻璃表面涂覆涂料或浆料，虽然可以一定程度上提高玻璃的强度，进而提高安全性，然而涂覆的涂料形成的涂层耐候性差，特别是对光、酸性液体(酸雨)的耐候性差，涂层的耐候性变差，会降低涂层对玻璃的保护，从而使得玻璃的强度下降，进一步导致玻璃的安全性下降。因此，亟需提供一种涂料或浆料，使得该涂料或浆料涂覆在玻璃表面，该涂料或浆料形成的涂层具有良好的耐候性，也能使得玻璃具有高的强度，从而也提高玻璃的安全性。技术实现要素：本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种浆料及其制备方法和应用，所述浆料涂覆在玻璃表面形成的涂层具有良好的耐候性，例如在0.05mol/l的硫酸中，80℃下浸泡70小时以上，涂层不变色、不脱落。所述浆料涂覆在玻璃表面，还可提高玻璃的强度，从而提高玻璃的安全性。将所述浆料应用在汽车用的玻璃表面，可极大提高汽车用的玻璃的安全性。本发明的发明构思：本发明将铋的氧化物、硅的氧化物、硼的氧化物、钠的氧化物、钛的氧化物混合制得的纳米粉体，配合有机物载体形成浆料，涂覆在玻璃表面，经高温处理后，形成的涂层具有良好的耐候性，特别是对光、酸性液体具有良好的耐候性，也能显著提高玻璃的强度，从而提高玻璃的安全性。本发明的第一方面提供一种浆料。具体的，一种浆料，包括纳米粉体和有机物载体；制备所述纳米粉体的原料组分包括：铋的氧化物、硅的氧化物、硼的氧化物、钠的氧化物和钛的氧化物。优选的，所述纳米粉体的粒径为25-85nm；进一步优选的，所述纳米粉体的粒径为30-80nm；更优选的，所述纳米粉体的粒径为40-60nm。合适的粒径，有助于提高有机物载体对纳米粉体负载的均匀性，进一步提升浆料形成的涂层的耐候性。优选的，所述铋的氧化物为氧化铋(bi2o3)。优选的，所述硅的氧化物选自sio、sio2或si2o6中的至少一种；进一步优选的，所述硅的氧化物为sio2。优选的，所述硼的氧化物为b2o3。优选的，所述钠的氧化物为na2o和/或na2co3；进一步优选的，所述钠的氧化物为na2o。优选的，所述钛的氧化物选自二氧化钛(tio2)和/或五氧化二钛(ti2o5)。优选的，所述有机物载体包括丙烯酸树脂和/或聚丙烯酸树脂。当所述有机物载体同时包括丙烯酸树脂和聚丙烯酸树脂时，所述浆料在玻璃表面形成的涂层平整、无针孔，也无其他缺陷，形成的涂层不仅美观，而且涂层的耐候性明显优于只使用单独的丙烯酸树脂。优选的，所述浆料还包括助剂。优选的，所述助剂选自分散剂、增稠剂、成膜助剂、流平剂或消泡剂中的至少一种。优选的，所述分散剂是表面活性剂，所述分散剂选自硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、卵磷脂或聚山梨酯中的至少一种。优选的，所述增稠剂为有机硅改性聚氨酯树脂、羧甲基纤维素、丙二醇藻蛋白酸酯或甲基纤维素中的至少一种。优选的，所述成膜助剂选自乙二醇单丁醚、二丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。优选的，所述流平剂异佛尔酮、二丙酮醇或聚二甲基硅氧烷中的至少一种。优选的，所述消泡剂为脂肪酸、脂肪酸酯或磷酸酯中的至少一种。优选的，所述浆料还包括水；进一步优选的，所述水为去离子水。优选的，所述浆料，按重量份数计，包括纳米粉体8-25份和有机物载体35-60份。优选的，按重量份数计算，制备所述纳米粉体的原料组分包括：铋的氧化物25-55份、硅的氧化物25-45份、硼的氧化物5-15份、钠的氧化物5-15份和钛的氧化物15-25份。进一步优选的，按重量份数计算，制备所述纳米粉体的原料组分包括：铋的氧化物30-50份、硅的氧化物30-40份、硼的氧化物5-10份、钠的氧化物5-10份和钛的氧化物15-20份。优选的，所述有机物载体包括丙烯酸树脂20-45份、聚丙烯酸树脂5-18份。优选的，所述助剂的含量为1-8份；进一步优选的，所述助剂的含量为2-6份。优选的，所述水的含量为20-85份；进一步优选的，所述水的含量为25-80份。本发明的第二方面提供一种浆料的制备方法。具体的，一种浆料的制备方法，包括以下步骤：将所述纳米粉体和有机物载体混合，制得所述浆料。优选的，所述纳米粉体的制备过程为：将铋的氧化物、硅的氧化物、硼的氧化物、钠的氧化物和钛的氧化物混合，熔融处理，冷却，研磨，制得所述纳米粉体。优选的，所述熔融处理的温度为1450-1550℃；进一步优选的，所述熔融处理的温度为1450-1500℃。合适的熔融处理温度，有助于制得性能均匀的纳米粉体，进一步提高浆料在玻璃表面形成涂层时，提高玻璃的强度，从而提高玻璃的安全性。优选的，所述冷却是冷却至室温(例如10-40℃)。优选的，研磨是采用球磨机进行研磨。优选的，一种浆料的制备方法，包括以下步骤：将所述纳米粉体加入水中分散，然后加入助剂，搅拌，再加入有机物载体，混合，制得所述浆料。优选的，所述加入有机物载体后在60-70℃下混合。本发明的第三方面提供上述浆料的应用。具体的，上述浆料在玻璃领域中的应用。优选的，所述玻璃为汽车用的玻璃。上述浆料的应用，包括以下步骤：将所述浆料涂覆或印刷在玻璃上，保温处理。优选的，所述印刷为丝网印刷，所述丝网的目数为70-100目，优选75-100目。优选的，所述保温处理的温度为670-730℃；进一步优选的，所述保温处理的温度为680-720℃。在所述保温处理的温度下进行处理得到的玻璃具有高的强度，使得玻璃应用在汽车上，具有良好的安全性。同时，所述浆料经过保温处理后，也具有良好的耐候性。优选的，所述保温处理的时间为150-200秒；进一步优选的，所述保温处理的时间为170-180秒。一种玻璃，所述玻璃表面含有涂层，所述涂层由本发明所述浆料形成。优选的，所述涂层的厚度为18-28μm；进一步优选的，所述涂层的厚度为20-25μm。相对于现有技术，本发明的有益效果如下：(1)本发明将铋的氧化物、硅的氧化物、硼的氧化物、钠的氧化物、钛的氧化物混合制得的纳米粉体，配合有机物载体形成浆料，涂覆在玻璃表面，经高温处理后，形成的涂层具有良好的耐候性，特别是对光、酸性液体(例如在0.05mol/l的硫酸中，80℃下浸泡70小时以上，涂层不变色、不脱落)具有良好的耐候性，也能显著提高玻璃的强度，从而提高玻璃的安全性。(2)当所述有机物载体同时包括丙烯酸树脂和聚丙烯酸树脂时，所述浆料在玻璃表面形成的涂层平整、无针孔，也无其他缺陷，形成的涂层不仅美观，而且涂层的耐候性明显优于只使用单独的丙烯酸树脂。具体实施方式为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。实施例1：浆料的制备一种浆料，按重量份数计，包括纳米粉体10份、有机物载体35份、分散剂2份、去离子水53份；制备纳米粉体的原料组分包括：bi2o3、sio2、b2o3、na2o和tio2；有机物载体包括丙烯酸树脂；分散剂为十二烷基苯磺酸钠。上述浆料的制备方法，包括以下步骤：将纳米粉体加入去离子水中分散，然后加入分散剂，搅拌，再加入有机物载体，在65℃下混合，制得浆料；纳米粉体的制备过程为：将30份的bi2o3、28份的sio2、6份的b2o3、6份的na2o和20份的tio2混合，熔融处理，熔融处理的温度为1500℃，熔融处理的时间为2小时，然后冷却至室温，再采用球磨机进行研磨，制得纳米粉体，纳米粉体的粒径为30-40nm。实施例2：浆料的制备一种浆料，按重量份数计，包括纳米粉体10份、有机物载体35份、分散剂2份、去离子水53份；制备纳米粉体的原料组分包括：bi2o3、sio2、b2o3、na2o和tio2；有机物载体包括丙烯酸树脂20份和聚丙烯酸树脂15份；分散剂为十二烷基苯磺酸钠。上述浆料的制备方法，包括以下步骤：将纳米粉体加入去离子水中分散，然后加入分散剂，搅拌，再加入有机物载体，在65℃下混合，制得浆料；纳米粉体的制备过程为：将30份的bi2o3、28份的sio2、6份的b2o3、6份的na2o和20份的tio2混合，熔融处理，熔融处理的温度为1500℃，熔融处理的时间为2小时，然后冷却至室温，再采用球磨机进行研磨，制得纳米粉体，纳米粉体的粒径为30-40nm。实施例3：浆料的制备一种浆料，按重量份数计，包括纳米粉体18份、有机物载体45份、分散剂2份、增稠剂1份、成膜助剂1份、流平剂1份、去离子水60份；制备纳米粉体的原料组分包括：bi2o3、sio2、b2o3、na2o、tio2和ti2o5；有机物载体包括丙烯酸树脂20份和聚丙烯酸树脂12份；分散剂为硬脂酸；增稠剂为羧甲基纤维素；成膜助剂为乙二醇单丁醚；流平剂为聚二甲基硅氧烷。上述浆料的制备方法，包括以下步骤：将纳米粉体加入去离子水中分散，然后加入分散剂、增稠剂、成膜助剂和流平剂，搅拌，再加入有机物载体，在70℃下搅拌混合30分钟，制得浆料；纳米粉体的制备过程为：将40份的bi2o3、35份的sio2、8份的b2o3、7份的na2o、15份的tio2和10份的ti2o5混合，熔融处理，熔融处理的温度为1550℃，熔融处理的时间为2.5小时，然后冷却至室温，再采用球磨机进行研磨，制得纳米粉体，纳米粉体的粒径为40-45nm。实施例4：浆料的制备一种浆料，按重量份数计，包括纳米粉体22份、有机物载体55份、分散剂2份、增稠剂1份、成膜助剂1份、流平剂1份、消泡剂1份、去离子水60份；制备纳米粉体的原料组分包括：bi2o3、sio2、b2o3、na2o、tio2；有机物载体包括丙烯酸树脂37份和聚丙烯酸树脂18份；分散剂为硬脂酸；增稠剂为羧甲基纤维素；成膜助剂为乙二醇单丁醚；流平剂为聚二甲基硅氧烷；消泡剂为脂肪酸。上述浆料的制备方法，包括以下步骤：将纳米粉体加入去离子水中分散，然后加入分散剂、增稠剂、成膜助剂和流平剂，搅拌，再加入有机物载体，在68℃下搅拌混合30分钟，制得浆料；纳米粉体的制备过程为：将50份的bi2o3、35份的sio2、10份的b2o3、12份的na2o和18份的tio2混合，熔融处理，熔融处理的温度为1500℃，熔融处理的时间为2小时，然后冷却至室温，再采用球磨机进行研磨，制得纳米粉体，纳米粉体的粒径为50-60nm。实施例5：浆料的制备与实施例4相比，实施例5的区别仅在于熔融处理的温度为1600℃，其余组分和制备方法与实施例4相同。实施例6：浆料的制备与实施例4相比，实施例6的区别仅在于改变磨球机研磨过程中的参数，使得研磨制得的纳米粉体的粒径为95-100nm。应用例1实施例1制得的浆料的应用，包括以下步骤：将实施例1制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为80目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为680℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为22μm。应用例2实施例2制得的浆料的应用，包括以下步骤：将实施例2制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为80目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为680℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为22μm。应用例3实施例3制得的浆料的应用，包括以下步骤：将实施例3制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为90目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为690℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为23μm。应用例4实施例4制得的浆料的应用，包括以下步骤：将实施例4制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为70目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为685℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为25μm。应用例5实施例5制得的浆料的应用，包括以下步骤：将实施例5制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为70目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为685℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为25μm。应用例6实施例6制得的浆料的应用，包括以下步骤：将实施例6制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为70目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为685℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为25μm。对比例1与实施例4相比，对比例1的区别仅在于，对比例1中纳米粉体的制备过程中不加入bi2o3，其余组分和制备方法与实施例4相同，制得浆料。对比例1制得的浆料的应用，包括以下步骤：将对比例1制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为70目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为685℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为25μm。对比例2与实施例4相比，对比例2的区别仅在于，对比例2中纳米粉体的制备过程中不加入sio2，其余组分和制备方法与实施例4相同，制得浆料。对比例2制得的浆料的应用，包括以下步骤：将对比例2制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为70目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为685℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为25μm。对比例3与实施例3相比，对比例3的区别仅在于，对比例3中纳米粉体的制备过程中不加入b2o3，其余组分和制备方法与实施例3相同，制得浆料。对比例3制得的浆料的应用，包括以下步骤：将对比例3制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为90目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为690℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为23μm。对比例4与实施例2相比，对比例4的区别仅在于，对比例4中纳米粉体的制备过程中不加入tio2，其余组分和制备方法与实施例2相同，制得浆料。对比例4制得的浆料的应用，包括以下步骤：将对比例4制得的浆料丝网印刷(丝网的目数为80目)在玻璃上，保温处理，保温处理的温度为680℃，保温处理的时间为180秒。通过上述应用过程制得的玻璃表面含有涂层，涂层的厚度为22μm。产品效果测试1.强度测试取应用例1-6和对比例1-4得到的表面含有涂层的玻璃，另外取表面不含涂层的玻璃作为对照组(应用例1-6以及对比例1-4中使用的玻璃与对照组的玻璃相同)，分别测试玻璃的强度，结果如表1所示。表1：强度测试结果强度(mpa)应用例167.2应用例268.3应用例369.2应用例469.8应用例564.5应用例667.9对比例150.6对比例251.3对比例352.8对比例452.1对照组31.3从表1可以看出，应用例1-6制得的表面含有涂层的玻璃的强度明显大于对比例1-4制得的表面含有涂层的玻璃的。从应用例4-5可以看出，应用例5中由于所用的浆料中的纳米粉体熔融处理温度为1600℃，并非优选的1450-1550℃温度范围。因此，应用例5制得的玻璃的强度相对小于应用例4制得的玻璃的强度。由此可见，纳米粉体制备过程中的熔融处理的温度对最终玻璃产品的强度具有影响。2.耐候性测试2.1耐酸液测试取应用例1-6和对比例1-4得到的表面含有涂层的玻璃，在0.05mol/l的硫酸中，80℃下浸泡72小时，结果如表2所示。表2：耐酸液测试结果涂层情况应用例1涂层不变色、不脱落应用例2涂层不变色、不脱落应用例3涂层不变色、不脱落应用例4涂层不变色、不脱落应用例5涂层不变色、不脱落应用例6涂层不变色、不脱落对比例1涂层变色、脱落对比例2涂层不变色、脱落对比例3脱落对比例4脱落从表2可以看出，应用例1-6制得的表面含有涂层的玻璃的耐酸液的性能明显优于对比例1-4的耐酸液的性能。进一步取应用例1-2和应用例4、应用例6得到的表面含有涂层的玻璃，在0.05mol/l的硫酸中，80℃下进行足够时间的浸泡，发现应用例2得到的表面含有涂层的玻璃的涂层坚持不变色、不脱落的时间比应用例1得到的玻璃的涂层长6.5小时。应用例4得到的表面含有涂层的玻璃的涂层坚持不变色、不脱落的时间比应用例6得到的玻璃的涂层长1.5小时。2.2耐光照测试取应用例4和对比例1-2得到的表面含有涂层的玻璃，在氙灯照射(光照阶段：辐照度为0.55w/m2，黑板温度为89℃，箱内温度为62℃，相对湿度为50％，时长为3.8小时；黑暗阶段：辐照度为0，箱内温度为38℃，相对湿度为95％，一个光照阶段和一个黑暗阶段为一个循环，一个循环共历时4.8小时)下进行老化试验，发现在相同强度的氙灯照射下，应用例4得到的表面含有涂层的玻璃的涂层能经受约1500小时的照射，不出现涂层粉末化现象。而对比例1-2得到的表面含有涂层的玻璃的涂层分别在约1350小时和约1200小时照射时出现涂层粉末化现象。由此可见，本发明实施例制得的浆料在玻璃表面形成的涂层具有良好的耐候性。当前第1页12