一種噴墨打印用白色玻璃墨水及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于玻璃裝飾材料領域，具體涉及一種噴墨打印用白色玻璃墨水及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 伴隨著人類文明越來越快的發展步伐，當今的設計呈現出更為前衛的發展趨勢。 裝飾玻璃憑著裝飾性能強、功能強大等優勢在現代居住空間的運用也越來越多，并且得到 快速發展，被大多數人所接受和喜愛。目前，用于無模成型的新工藝-噴墨打印正成為全世 界范圍的研究熱點，尤其是在裝飾陶瓷領域異常火熱，而在玻璃領域正形成一片興起之勢。 噴墨打印法是一種極具潛力的新型裝飾技術，該方法是將著色劑制成各色墨水用于玻璃表 面裝飾，并且通過計算機控制的打印機將多色墨水直接打印在玻璃表面進行裝飾。
[0003] 近些年來，國內國外對于陶瓷墨水的研究比較常見，對于玻璃墨水的研究還未見 相關文獻資料記載。
【發明內容】
[0004] 本發明針對現有技術的不足，目的在于提供一種噴墨打印用白色玻璃墨水及其制 備方法。
[0005] 為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：
[0006] -種噴墨打印用白色玻璃墨水，其特征在于，包括固相組分、溶劑、表面活性劑和 外加劑，各組分按質量百分比計為：固相組分25~35%，溶劑50~65%，表面活性劑3~ 11 %，外加劑〇~5% ;所述固相組分是由銳鈦礦型Ti〇2白色色料和Bi2〇3-B2〇3_Si〇2體系玻璃 粉經熔制、淬冷和研磨制備得到。
[0007] 上述方案中，所述銳鈦礦型Ti02白色色料占固相組分的質量百分比為5~20%，所 述Bi2〇3-B2〇 3_Si〇2體系玻璃粉占固相組分的質量百分比為80%~95%。
[0008] 上述方案中，所述固相組分的粒徑為300nm~600nm。
[0009] 上述方案中，所述Bi203-B203-Si0 2體系玻璃粉的各組分原料按質量百分比計為： Bi2〇335%~65%，B2〇35%~25%，Al2〇32~20%，CaO 0~5%，MgO 0~5%，Si〇2l5~35%， Ti〇2〇~5%，Zr〇2〇~5%，Li2〇 0~l〇%，Na2〇 0~10%，K2〇 0~10%，將各原料組分混合均 勻后，通過高溫熔制、水淬、粉磨后制備得Bi203-B 203-Si02體系玻璃粉。進一步地，所述高溫 熔制的工藝為:在熔制溫度750~1200°C條件下保溫0.5~2h。
[0010] 上述方案中，所述溶劑為松油醇、丙二醇、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、1、2-丙二 醇二乙酸酯、醋酸丁酯和聚丙烯酸酯中的一種或幾種。
[0011]上述方案中，所述表面活性劑為烷基聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和丙烯酸樹脂 中的一種或幾種。
[0012]上述方案中，所述外加劑包括分散劑、消泡劑和催干劑。所述分散劑為四氯乙烯 和/或聚乙二醇;所述消泡劑為亞甲基雙甲基苯、聚硅氧烷和丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或 幾種;所述催干劑為聚乙二醇、鏈狀芳香族烴類、脂肪烴類和異辛酸鋅中的一種或幾種。
[0013] 上述噴墨打印用白色玻璃墨水的制備方法，包括如下步驟：（1)稱取銳鈦礦型Ti〇2 白色色料和Bi2〇3-B 2〇3-Si02體系玻璃粉，混合均勾后熔制成熔塊，將熔塊破碎后，球磨至粒 度為300nm~600nm，即為固相組分；（2)將固相組分分散于溶劑中，加入表面活性劑和外加 劑，攪拌混合均勾后，即為噴墨打印用白色玻璃墨水。
[0014] 上述方案中，所述熔制的溫度為500°C~700°C。
[0015] 本發明所述別203-8203-5丨02體系玻璃粉的軟化點為400~600°(3，膨脹系數為8.7* 10 一 7°C-1~9.4*10-7°(3-1(50~300°〇、流動溫度為590~670°(3、化學穩定性為3~4級。本發明 通過控制熔制溫度和熔制時間，制備得到的Bi 2〇3-B2〇3-Si02體系玻璃粉為無色玻璃粉，將其 應用于玻璃墨水中，有利于玻璃墨水的顯色純正；同時以Bi 2〇3-B2〇3-Si02體系玻璃粉和白色 色料為主要組分的玻璃墨水，將其噴涂在玻璃基板表面后的退火溫度較低，玻璃基板不容 易被軟化、變形。
[0016] 本發明所述噴墨打印用白色玻璃墨水的pH值為7.764~9.536,墨水的粘度為 25 · 79~29 · 58mpa. s(轉速為（12r/min)/量程（lOmpa. s))，表面張力 14· 360~17 · 141mN/m， 密度為1.200~1.413g/cm3;將其噴涂打印在玻璃基板表面，顯示的色度值為L = 82.08~ 83.10、a = -0.82 ~-0.75、b =-2.51 ~-2.33 〇
[0017] 本發明的有益效果如下：（1)本發明提供了一種效果優良、環境友好、生產成本低、 便于推廣應用的噴墨打印用白色玻璃墨水，該玻璃墨水的固相組分均勻地分散在溶劑中， 懸浮相不容易絮凝或沉淀、穩定性好，固相組分的粒徑較小，不會阻塞打印機噴頭或者對其 造成磨損；（2)本發明所述白色玻璃墨水的發色效果好，噴涂在玻璃基板后退火工藝溫度 低，不容易使玻璃基板發生軟化變形；（3)本發明制備工藝簡單，生產成本低，設備要求不 高，便于企業推廣使用。
【具體實施方式】
[0018] 為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的 內容不僅僅局限于下面的實施例。
[0019] 實施例1
[0020] -種噴墨打印用白色玻璃墨水，通過如下方法制備得到：
[0021] (l)Bi2〇3-B2〇 3-Si〇2體系玻璃粉的制備：稱取200g Bi2〇3,50g B2〇3(由HB〇3引入）， 40g Al2〇3，15g Mg0,75g Si02，10g Zr02,4gTi〇2,30g Li20(由Li2C03引入），32.5g Na20(由 Na2C03引入），32.5g K20(由K2C03引入），混合均勻，于950°C高溫環境中熔制2h，得到均一的 玻璃液；將高溫的玻璃液直接倒入冷水中淬冷，將淬冷后的玻璃烘干、研磨，得到Bi 2〇3-B2〇3-Si02體系玻璃粉；
[0022] (2)固相組分的制備：按照Bi2〇3-B2〇 3-Si02體系玻璃粉:銳鈦礦型Ti02白色色料的 質量比為85:15的比例稱取原料，混合均勻后，經600°C熔制，淬冷并研磨至粒徑為450nm，即 得到固相組分；
[0023] (3)白色玻璃墨水的制備:將8g固相組分分散在10g松油醇溶劑和8g二乙二醇丁醚 中，再加入lg丙烯酸樹脂、lg聚硅氧烷，攪拌混合均勻后，即得白色玻璃墨水。
[0024]將本實施例制備得到的白色玻璃墨水打印噴涂在玻璃基板上，再放入真空干燥箱 中烘干后轉入600°C溫度環境中退火20分鐘，冷卻至室溫。
[0025] 實施例2
[0026] -種噴墨打印用白色玻璃墨水，通過如下方法制備得到：
[0027] (l)Bi2〇3-B2〇3-Si〇2體系玻璃粉的制備：稱取 180g Bi2〇3,50g B2〇3(由HB〇3引入）， 50g Al2〇3,20g Ca0,75g Si02，10g Zr02,20g Li20(由Li2C03引入），37.5g Na20(由Na2C03引 入），37.5g K20(由K2⑶3引入），混合均勻，于1100°C高溫環境中熔制0.5h，得到均一的玻璃 液，將高溫的玻璃液直接倒入冷水中淬冷，將淬冷后的玻璃烘干、研磨，得到Bi 2〇3-B2〇3-Si〇2 體系玻璃粉；
[0028] (2)固相組分的制備：按照Bi2〇3-B2〇3-Si0 2體系玻璃粉:銳鈦礦型Ti02白色色料的 質量比為88:12的比例稱取原料，混合均勻后，經600°C熔制，淬冷并研磨至粒徑為300nm，即 得到固相組分；
[0029] (3)白色玻璃墨水的制備:將8g固相組分分散在10松油醇中和8g二乙二醇丁醚中， 再加入lg烷基聚氧乙烯醚、lg聚硅氧烷，攪拌混合均勻后，即得白色玻璃墨水。
[0030]將本實施例制備得到的白色玻璃墨水打印噴涂在玻璃基板上，再放入真空干燥箱 中烘干后轉入600°c溫度環境中退火20分鐘，冷卻至室溫。
[0031] 實施例3
[0032] -種噴墨打印用白色玻璃墨水，通過如下方法制備得到：
[0033] (l)Bi2〇3-B2〇3-Si〇2體系玻璃粉的制備：稱取220g Bi2〇3,50g B2〇3(由HB〇3引入）， 50g Al2〇3，15g Mg0,85g Si02,5g Ti02,30g Li20(由Li2C03引入），35g Na20(由Na2C03引 入），35g K20(由KW03引入），混合均勻，于850°C高溫環境中熔制2h，得到均一的玻璃液，將 高溫的玻璃液直接倒入冷水中淬冷，將淬冷后的玻璃烘干、研磨，得到Bi 2〇3-B2〇3-Si02體系 玻璃粉；
[0034] (2)固相組分的制備：按照Bi2〇3-B2〇3-Si0 2體系玻璃粉:銳鈦礦型Ti02白色色料的 質量比為91:9的比例