本发明涉及玻璃加工技术领域，特别涉及一种玻璃加工用冷涂液及其制备方法。
背景技术：
现有的玻璃产品(如平板玻璃、玻璃瓶、曲面玻璃等)从设计、开模、试样、投料生产、蒙砂、抛光、喷涂、高低温单色及多色印刷，烫金(银)等到市场销售。在上述玻璃制造过程中，一般需要对玻璃进行热涂和冷涂的处理。另外，保护玻璃制品(特别是玻璃瓶)在高速灌装作业线上，包装以及运输过程中，由于相互接触碰撞，或与金属硬物接触摩擦，极易划伤和磨损。而玻璃制品(特别是玻璃瓶)表面受到划伤和磨损不仅影响美观，更重要的是，玻璃表面破坏后会使其整体的强度降低，最终导致造成破损，因此对玻璃瓶必须采取适宜的表面处理措施加以保护。一般来说，对刚成型的玻璃，工厂都会经过一道冷涂工序，来保证其表面润滑和耐磨，而且可以让玻璃瓶清澈透明、质感高档耐看。
但是，目前国内冷涂液多采用单硬脂酸、多聚硅酮、聚乙烯分散体、聚乙烯悬浮液、聚乙烯硬脂酸盐和脂肪酸等其中一种或几种制成。这些涂液存在涂层透明度和牢固度不够而影响美观和易脱落，不耐蒸煮、不耐碱水浸泡的弊端。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种玻璃加工用冷涂液及其制备方法，本发明提供的玻璃加工用冷涂液能提高玻璃的透明度和牢固度，不易脱落、耐蒸煮、耐水耐碱性好，而且制备方法简单且成本低。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
第一方面，本发明提供的一种玻璃加工用冷涂液，包括如下按重量百分比计的原料：
仲醇聚氧乙烯醚0.05～1％、氧化改性聚氧乙烯8～15％、乙烯丙烯酸共聚物0.05～3％、低密度聚乙烯3～8％、防腐剂0.1～0.5％、有机硅润湿剂0.5～2％、有机硅耐磨剂0.5～2％、水性氟碳表面活性剂0.5～3％、纳米二氧化硅0.2～2％、去离子水余量。
优选的，所述有机硅润湿剂选自聚醚改性三硅氧烷、烯丙基聚醚改性硅氧烷中的任意一种或两种。
优选的，所述有机硅耐磨剂为改性硅酮。
优选的，所述防腐剂为异塞唑酮类防腐剂。
优选的，所述玻璃加工用冷涂液，包括如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.06％、氧化改性聚氧乙烯10％、乙烯丙烯酸共聚物2％、低密度聚乙烯5％、防腐剂0.3％、有机硅润湿剂1％、有机硅耐磨剂1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
优选的，所述玻璃加工用冷涂液，包括如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.075％、氧化改性聚氧乙烯12％、乙烯丙烯酸共聚物2.5％、低密度聚乙烯6.5％、防腐剂0.25％、有机硅润湿剂1％、有机硅耐磨剂1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
优选的，所述玻璃加工用冷涂液，包括如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.086％、氧化改性聚氧乙烯13.8％、乙烯丙烯酸共聚物2.7％、低密度聚乙烯6.3％、防腐剂0.2％、有机硅润湿剂1％、有机硅耐磨剂1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
第二方面，本发明提供的一种制备如第一方面所述的玻璃加工用冷涂液的方法，包括如下步骤：
(1)将仲醇聚氧乙烯醚、配方量45～55％的去离子水混合后，低速搅拌下升温至50～80℃，得到第一混合物；
(2)将氧化改性聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、低密度聚乙烯加入步骤(1)所得的第一混合物中，升温至120～180℃，高速搅拌30～60min，然后再滴加入配方量45～50％的去离子水，升温至120～180℃，高速搅拌20～40min，再冷却至30～40℃，得到第二混合物；
(3)将防腐剂、配方量5～10％的去离子水混合后，再加入到步骤(2)所得的第二混合物中，中速搅拌5～30min，再加入有机硅润湿剂、有机硅耐磨剂、水性氟碳表面活性剂、纳米二氧化硅，中速搅拌10～30min，得到玻璃加工用冷涂液。
优选的，所述步骤(1)中，所述低速搅拌的转速为50～100r/min。
优选的，所述步骤(2)中，所述高速搅拌的转速为400～800r/min。
优选的，所述步骤(3)中，所述中速搅拌的转速为150～300r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的玻璃加工用冷涂液能提高玻璃的透明度和牢固度，不易脱落、耐蒸煮、耐水耐碱性好，而且制备方法简单且成本低。具体地，本发明所提供的玻璃加工用冷涂液用于现有玻璃瓶的制备工艺，所制得玻璃瓶的表面光滑、透明，经测试，该玻璃瓶置于水中1000h而无异常现象，经沸水蒸煮10h而无异常现象，置于碱液中800h而无异常，且硬度达到2H级。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
第一方面，本发明提供的一种玻璃加工用冷涂液，包括如下按重量百分比计的原料：
仲醇聚氧乙烯醚0.05～1％、氧化改性聚氧乙烯8～15％、乙烯丙烯酸共聚物0.05～3％、低密度聚乙烯3～8％、防腐剂0.1～0.5％、有机硅润湿剂0.5～2％、有机硅耐磨剂0.5～2％、水性氟碳表面活性剂0.5～3％、纳米二氧化硅0.2～2％、去离子水余量。
在本发明中，所述仲醇聚氧乙烯醚与冷涂液配方中的水性氟碳表面活性剂复配使用，具有出众的协同作用，分散性好，可以大大减少助剂(如有机硅润湿剂、有机硅耐磨剂、纳米二氧化硅)的使用量，达到良好的性价比。仲醇聚氧乙烯醚与水性氟碳表面活性剂复配的作用是降低体系的表面张力，增强体系的乳化、湿润、渗透性，同时也有一定的消泡能力，提高体系的热力学和化学稳定性。
在本发明中，所述乙烯丙烯酸共聚物与氧化改性聚氧乙烯、低密度聚乙烯的相容性好，三者复配，协同作用，提高体系的强度和韧性，增强体系的耐温变性能，提高体系的耐酸碱性和耐水性。
在本发明一具体实施方式中，所述有机硅润湿剂选自聚醚改性三硅氧烷、烯丙基聚醚改性硅氧烷中的任意一种或两种。
在本发明中，所述有机硅润湿剂的作用是有效降低体系表面张力，改善对基材的湿润性，并促进有机硅耐磨剂与体系的相容性。由于有机硅润湿剂的自身活性，降低体系表面张力的同时也会有消泡的作用。
在本发明一具体实施方式中，所述有机硅耐磨剂为改性硅酮。
在本发明中，所述有机硅耐磨剂的作用是改善体系的流动性，与冷涂剂配方中的其他组分(如仲醇聚氧乙烯醚、水性氟碳表面活性剂、有机硅润湿剂)复配并协同作用，提高体系的润滑性，提高玻璃制品的光滑感、光泽度、耐磨性、抗冲击强度。
在本发明一具体实施方式中，所述防腐剂为异塞唑酮类防腐剂。
在本发明中，所述防腐剂的作用是有效的杀灭或抑制各种微生物，如细菌、真菌和酵母菌等，能防止冷涂液的霉变，延长起储存使用时间。
在本发明一具体实施方式中，所述玻璃加工用冷涂液，包括如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.06％、氧化改性聚氧乙烯10％、乙烯丙烯酸共聚物2％、低密度聚乙烯5％、防腐剂0.3％、有机硅润湿剂1％、有机硅耐磨剂1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
在本发明一具体实施方式中，所述玻璃加工用冷涂液，包括如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.075％、氧化改性聚氧乙烯12％、乙烯丙烯酸共聚物2.5％、低密度聚乙烯6.5％、防腐剂0.25％、有机硅润湿剂1％、有机硅耐磨剂1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
在本发明一具体实施方式中，所述玻璃加工用冷涂液，包括如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.086％、氧化改性聚氧乙烯13.8％、乙烯丙烯酸共聚物2.7％、低密度聚乙烯6.3％、防腐剂0.2％、有机硅润湿剂1％、有机硅耐磨剂1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
第二方面，本发明提供的一种制备如第一方面所述的玻璃加工用冷涂液的方法，包括如下步骤：
(1)将仲醇聚氧乙烯醚、配方量45～55％的去离子水混合后，低速搅拌下升温至50～80℃，得到第一混合物；
(2)将氧化改性聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、低密度聚乙烯加入步骤(1)所得的第一混合物中，升温至120～180℃，高速搅拌30～60min，然后再滴加入配方量45～50％的去离子水，升温至120～180℃，高速搅拌20～40min，再冷却至30～40℃，得到第二混合物；
(3)将防腐剂、配方量5～10％的去离子水混合后，再加入到步骤(2)所得的第二混合物中，中速搅拌5～30min，再加入有机硅润湿剂、有机硅耐磨剂、水性氟碳表面活性剂、纳米二氧化硅，中速搅拌10～30min，得到玻璃加工用冷涂液。
在本发明一具体实施方式中，所述步骤(1)中，所述低速搅拌的转速为50～100r/min。
在本发明一具体实施方式中，所述步骤(2)中，所述高速搅拌的转速为400～800r/min。
在本发明一具体实施方式中，所述步骤(3)中，所述中速搅拌的转速为150～300r/min。
实施例1
本发明实施例提供了一种玻璃加工用冷涂液的制备方法，包括如下步骤：
取如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚1％、氧化改性聚氧乙烯15％、乙烯丙烯酸共聚物3％、低密度聚乙烯8％、异噻唑酮类防腐剂0.5％、烯丙基聚醚改性硅氧烷2％、改性硅酮2％、水性氟碳表面活性剂3％、纳米二氧化硅2％、去离子水余量。
(1)将仲醇聚氧乙烯醚、配方量45％的去离子水混合后加入不锈钢反应釜中，以50r/min的转速搅拌并升温至50℃，得到第一混合物；
(2)将氧化改性聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、低密度聚乙烯依次加入盛有步骤(1)所得的第一混合物的反应釜中，升温至180℃，以400r/min的转速搅拌60min，然后再滴加入配方量45％的去离子水，升温至180℃，以400r/min的转速搅拌20min，再冷却至40℃，得到第二混合物；
(3)将异噻唑酮类防腐剂、配方量10％的去离子水混合后，再加入到盛有步骤(2)所得的第二混合物的反应釜中，以150r/min的转速搅拌30min，再加入烯丙基聚醚改性硅氧烷、改性硅酮、水性氟碳表面活性剂、纳米二氧化硅，以150r/min的转速搅拌30min，得到玻璃加工用冷涂液。
实施例2
本发明实施例提供了一种玻璃加工用冷涂液的制备方法，包括如下步骤：
取如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.05％、氧化改性聚氧乙烯8％、乙烯丙烯酸共聚物0.05％、低密度聚乙烯3％、异噻唑酮类防腐剂0.1％、烯丙基聚醚改性硅氧烷0.5％、改性硅酮0.5％、水性氟碳表面活性剂0.5％、纳米二氧化硅0.2％、去离子水余量。
(1)将仲醇聚氧乙烯醚、配方量50％的去离子水混合后，低速搅拌下升温至80℃，得到第一混合物；
(2)将氧化改性聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、低密度聚乙烯依次加入盛有步骤(1)所得的第一混合物的反应釜中，升温至120℃，以800r/min的转速搅拌30min，然后再滴加入配方量45％的去离子水，重新升温至120℃，以800r/min的转速搅拌40min，再冷却至30℃，得到第二混合物；
(3)将异噻唑酮类防腐剂、配方量5％的去离子水混合后，再加入到盛有步骤(2)所得的第二混合物的反应釜中，以300r/min的转速搅拌5min，再加入烯丙基聚醚改性硅氧烷、改性硅酮、水性氟碳表面活性剂、纳米二氧化硅，以300r/min的转速搅拌10min，得到玻璃加工用冷涂液。
实施例3
本发明实施例提供了一种玻璃加工用冷涂液的制备方法，包括如下步骤：
取如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.06％、氧化改性聚氧乙烯10％、乙烯丙烯酸共聚物2％、低密度聚乙烯5％、异噻唑酮类防腐剂0.3％、烯丙基聚醚改性硅氧烷1％、改性硅酮1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
(1)将仲醇聚氧乙烯醚、配方量50％的去离子水混合后，以80r/min的转速搅拌下升温至65℃，得到第一混合物；
(2)将氧化改性聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、低密度聚乙烯依次加入盛有步骤(1)所得的第一混合物的反应釜中，升温至150℃，以500r/min的转速搅拌50min，然后再滴加入配方量45％的去离子水，重新升温至150℃，以500r/min的转速搅拌30min，再冷却至35℃，得到第二混合物；
(3)将异噻唑酮类防腐剂、配方量5％的去离子水混合后，再加入到盛有步骤(2)所得的第二混合物的反应釜中，以250r/min的转速搅拌15min，再加入烯丙基聚醚改性硅氧烷、改性硅酮、水性氟碳表面活性剂、纳米二氧化硅，以250r/min的转速搅拌15min，得到玻璃加工用冷涂液。
实施例4
本发明实施例提供了一种玻璃加工用冷涂液的制备方法，包括如下步骤：
取如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.075％、氧化改性聚氧乙烯12％、乙烯丙烯酸共聚物2.5％、低密度聚乙烯6.5％、异噻唑酮类防腐剂0.25％、烯丙基聚醚改性硅氧烷1％、改性硅酮1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
(1)将仲醇聚氧乙烯醚、配方量50％的去离子水混合后，以80r/min的转速搅拌下升温至65℃，得到第一混合物；
(2)将氧化改性聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、低密度聚乙烯依次加入盛有步骤(1)所得的第一混合物的反应釜中，升温至150℃，以500r/min的转速搅拌50min，然后再滴加入配方量45％的去离子水，重新升温至150℃，以500r/min的转速搅拌30min，再冷却至35℃，得到第二混合物；
(3)将异噻唑酮类防腐剂、配方量5％的去离子水混合后，再加入到盛有步骤(2)所得的第二混合物的反应釜中，以250r/min的转速搅拌15min，再加入烯丙基聚醚改性硅氧烷、改性硅酮、水性氟碳表面活性剂、纳米二氧化硅，以250r/min的转速搅拌15min，得到玻璃加工用冷涂液。
实施例5
本发明实施例提供了一种玻璃加工用冷涂液的制备方法，包括如下步骤：
取如下按重量百分比计的原料：仲醇聚氧乙烯醚0.086％、氧化改性聚氧乙烯13.8％、乙烯丙烯酸共聚物2.7％、低密度聚乙烯6.3％、异噻唑酮类防腐剂0.2％、烯丙基聚醚改性硅氧烷1％、改性硅酮1％、水性氟碳表面活性剂1％、纳米二氧化硅1％、去离子水余量。
(1)将仲醇聚氧乙烯醚、配方量50％的去离子水混合后，以80r/min的转速搅拌下升温至65℃，得到第一混合物；
(2)将氧化改性聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物、低密度聚乙烯依次加入盛有步骤(1)所得的第一混合物的反应釜中，升温至150℃，以500r/min的转速搅拌50min，然后再滴加入配方量45％的去离子水，重新升温至150℃，以500r/min的转速搅拌30min，再冷却至35℃，得到第二混合物；
(3)将异噻唑酮类防腐剂、配方量5％的去离子水混合后，再加入到盛有步骤(2)所得的第二混合物的反应釜中，以250r/min的转速搅拌15min，再加入烯丙基聚醚改性硅氧烷、改性硅酮、水性氟碳表面活性剂、纳米二氧化硅，以250r/min的转速搅拌15min，得到玻璃加工用冷涂液。
对本发明实施例1～5所得的玻璃加工用冷涂液做性能测试，将本发明实施例1～5所得的冷涂液与去离子水按照0.005:1的质量比混合后，作为冷端涂料用于现有的玻璃瓶的制备工艺中，最总得到玻璃瓶，并对制备出的玻璃瓶的性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1测试结果
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。