一種汽車擋風玻璃用耐酸堿環保油墨及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及油墨技術領域，具體涉及一種汽車擋風玻璃用耐酸堿環保油墨及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 汽車擋風玻璃油墨是涂覆于汽車擋風玻璃表面并經過600-700 °C高溫燒彎處理 后，能夠吸收紫外線，有效地降低紫外線透過率，防治用于粘結玻璃和車體的膠水發生化學 變化，遮蔽導電銀漿以及起到裝飾車體外觀的作用，隨著汽車業的騰飛發展，以及人們對環 境生活水平的要求的日益增高，汽車擋風油墨的環保型、耐化學腐蝕性以及抗粘結等性能 受到越來越高的重視。
[0003] 我國現有的汽車擋風玻璃油墨中，油墨對玻璃基材的附著力差，耐水、耐候性不 足，印刷適應性有待提高并且很多產品中含有毒性較強的有機溶劑，危害人們的身體健康。
[0004] 國外一些公司如美國福祿和荷蘭莊信萬豐研發出的油墨產品較國內產品而言在 耐酸性、抗粘結性以及環保性方面具有很大的提高，因此國內市場上使用的油墨大部分來 自進口，研發出能夠替代國外優異性能油墨的產品具有重要意義。
[0005] 中國專利201310212302.0文獻介紹了 "環保型玻璃油墨"。該油墨由水性聚氨酯樹 月旨、著色劑、消泡劑、附著力促進劑等組分按照一定的比例溶解、攪拌、分解、研磨等工序制 成。發明環保無污染，應用于玻璃制品的裝飾與保護。
[0006] 中國專利201310034657.5文獻介紹了"高溫燒結鋼化玻璃、微晶玻璃彩色方位油 墨及其使用方法"。該油墨是由無機材料為主要原料的高溫燒結玻璃彩色油墨，作為連結媒 體，加入對光源有反光效果的功能材料經高溫燒結工藝復合在玻璃上，達到玻璃防偽效果。
[0007] 中國專利201410391640.X文獻介紹了"一種高附著力的噴碼用玻璃油墨"。該玻璃 油墨采用熱塑性丙烯酸樹脂、醋酸乙烯樹脂、有機硅氧烷附著力促進劑，能與玻璃底材形成 鍵合，有效提高油墨對玻璃的附著性能。
[0008] 中國專利201510211497.6文獻介紹了"一種耐水性玻璃油墨及其制備方法"。該油 墨使用水性聚氨酯樹脂、改性水性丙烯酸樹脂、納米氧化鋁、二甲基硅油、著色劑等為原料， 制備出的產品在玻璃表面具有較強的附著力與耐水性能。
[0009] 未檢索到與汽車擋風玻璃用耐酸堿環保油墨及其制備方法相同的專利文獻。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的在于提供一種汽車擋風玻璃用耐酸堿環保油墨及其制備方法，該油 墨具有耐酸堿性及環保性好特點。
[0011] 為實現上述目標，本發明所采用的方案是:一種汽車擋風玻璃用耐酸堿環保油墨， 其特征在于由包含無鉛鎘復合玻璃粉、無機顏料、調墨油、分散劑、流平劑和觸變劑制備而 成，各原料所占質量百分數為:無鉛鎘復合玻璃粉50%~70%，無機顏料8%~20%，調墨油 20%~40%，分散劑0.6%~1 %，流平劑0.6%~1 %，觸變劑0.3%~0.6%。
[0012] 所述無鉛鎘復合玻璃粉為Bi2〇3-B2〇 3-Si〇2系玻璃粉和Nb2〇5-Zn〇-B2〇 3-Si〇2系玻璃 粉按2~5:1的質量比混合而成的復合玻璃粉，粒徑為2~5μπι。其中，所述的B i 203-B203-S i 02 系統玻璃粉的軟化點為450~560°C和膨脹系數為77~96 X 10-7/°C，Nb2〇5-Zn〇-B2〇 3-Si〇2系 玻璃粉的軟化點和膨脹系數分別為460~550°C膨脹系數為80~98 X 10_V°C。
[0013] 本發明通過采用粒徑為2~5μπι的Bi2〇3-B2〇3-Si〇2系玻璃粉和Nb2〇5-Zn〇-B 2〇3-Si〇2 系玻璃粉按2~5:1的質量比混合玻璃粉，制得的汽車擋風玻璃用油墨具備良好的耐酸堿性 能，與玻璃基體具有良好的相容性且光澤度高、附著力強。
[0014] 所述的Bi2〇3-B2〇3-Si〇2系玻璃粉由如下重量百分比的原料組成：10%~45% Bi2〇3,8%~30%B2〇3,20%~50%Si〇2,3%~15%ZnO,2%~8%Na20,2%~8%K2〇。
[0015] 所述的Nb2〇5-Zn〇-B2〇 3-Si〇2系玻璃粉由如下重量百分比的原料組成：8%~22% Nb2〇5，10% ~30%Zn0,20% ~45%Si〇2,6% ~20%Β2〇3,0·5% ~4%Μο03,0·5% ~4%Ti〇2， 5% ~15%Na20,0.2% ~2%Κ20，1% ~5%Li20,0.2% ~2%Zr〇2,0.2% ~2%Ah〇3。
[0016] 本發明的玻璃粉通過采用上述原料，并嚴格控制各原料的質量配比，其熔于玻璃 表面時的溫度和熱膨脹系數與玻璃基體要相近，使得油墨與玻璃制品可以牢固地燒結在一 起。
[0017] 所述無機顏料主要是銅鉻黑或鈷黑中一種或二種按任意配比的混合。
[0018] 所述調墨油是由有機溶劑與樹脂按組成的混合物，樹脂占調墨油質量的2%~ 5%;有機溶劑為松油醇、松節油、一縮二乙二醇、雙丙酮醇中的一種或幾種按任意配比的混 合，樹脂為聚酮高羥樹脂或硅酮樹脂。本發明的調墨油通過采用上述原料，并嚴格控制各原 料的質量配比，調墨油中的原料具有良好的相容性，對顏料有良好的潤濕、分散作用，使得 調墨油有較好的印刷適應性和最佳的使用性能。
[0019] 所述的分散劑為DA302N分散劑。
[0020] 流平劑為丙烯酸樹脂、聚二甲基硅氧烷、有機硅流平劑中的一種或幾種按任意配 比的混合。
[0021] 觸變劑為氣相二氧化硅。
[0022] 本發明的汽車擋風玻璃油墨通過采用上述原料，并嚴格控制個原料的質量配比， 不僅具有環保和耐酸堿性強的特點，同時具有優異的耐水、附著力、耐紫外線性能以及很低 的光透過率。
[0023] 上述一種汽車擋風玻璃用耐酸堿環保油墨的制備方法，其特征在于包括如下步 驟：
[0024] 1)無鉛鎘復合玻璃粉的制備：
[0025] ① Bi2〇3-B2〇3-Si02系玻璃粉的制備：按如下重量百分比：10%~45%Bi 2〇3,8%~ 30%B2〇3,20% ~50%Si〇2,3%~15%Zn0,2% ~8%Na20,2% ~8%Κ20,稱取原料，將原料研 磨均勻后放入坩堝在馬弗爐中熔化，熔化溫度1100°C-1200°C，保溫2小時，然后將熔化液體 澆入室溫去離子水中淬冷得到碎玻璃，在四輥研磨機中研磨lh后，得到Bi 2〇3-B2〇3-Si02系玻 璃粉；
[0026] ②Nb2〇5-Zn〇-B2〇 3-Si〇2系玻璃粉的制備：按如下重量百分比：8%~22%Nb2〇5， 10% ~30%Zn0,20% ~45%Si〇2,6% ~20%B2〇3,0.5% ~4%Mo〇3,0.5% ~4%Ti〇2,5% ~ 15%Na20,0.2% ~2%Κ20，1% ~5%Li20,0.2% ~2%Zr〇2,0.2% ~2%Al2〇3,取原料，將原 料研磨均勻后放入坩堝在馬弗爐中熔化，熔化溫度1100°C-1200°C，保溫2小時，然后將熔化 液體澆入室溫去離子水中淬冷得到碎玻璃，在四輥研磨機中研磨lh后，得到Nb2〇5-Zn〇-B 2〇3-Si02系玻璃粉；
[0027] ③將Bi2〇3-B2〇3-Si02系玻璃粉和Nb 2〇5-Zn〇-B2〇3-Si〇2系玻璃粉按2~5:1的質量比 混合轉入球磨機中濕磨6h，烘干，即得到粒徑為2~5μπι的無鉛鎘復合玻璃粉；
[0028] 2)調墨油的配制：調墨油是由有機溶劑與樹脂按組成的混合物，樹脂占調墨油質 量的2%~5 % ;按質量配比將調墨油所需的樹脂分散于有機溶劑中，60°C-80°C下加熱攪拌 30min，樹脂完全溶解于有機溶劑中，得到調墨油；
[0029] 3)油墨的制成:按各原料所占質量百分數為:無鉛鎘復合玻璃粉50%~70%，無機 顏料8%~20 %，調墨油20 %~40 %，分散劑0 · 6 %~1 %，流平劑0 · 6 %~1 %，觸變劑0 · 3 % ~0.6%，稱取無鉛鎘復合玻璃粉、無機顏料、調墨油、分散劑、流平劑和觸變劑;混合球磨 3h，即得到汽車擋風玻璃用耐酸堿環保油墨。
[0030] 本發明的有益效果：
[0031] 1)本發明中使用的無鉛鎘復合玻璃粉，原料易得且不含鉛、鎘、六價鉻等有害成 分。兩種玻璃粉的使用不僅性能相互補充，使油墨具有適宜的燒結溫度與膨脹系數，并且在 燒結過程中不開裂、附著力強使油墨具有優異的耐酸堿性能。
[0032] 該復合玻璃粉使油墨具有與汽車擋風玻璃鋼化溫度相同的燒結溫度，燒結過程不 開裂、遮蔽性好，油墨在燒結后形成致密的玻璃釉層具有優異的耐水、耐酸堿性能，在3%鹽 酸溶液或5 % NaOH溶液中浸泡78個小時不變色、不開裂。
[0033] 2)本發明制備的油墨不僅是耐酸堿環保油墨，其同樣具備附著力強、光澤度高、耐 水性好以及抗老化的性能。可代替國外汽車擋風玻璃油墨產品。
[0034] 3)本發明的制備方法，工藝簡單、設備易得、生產效率高，可用于大規模工業化生 產。
【附圖說明】
[0035]圖1為實施例1第一種玻璃粉(Bi203-B203-Si0 2系玻璃粉)的熱膨脹曲線。
[0036]圖2為實施例1第二種玻璃粉(Nb2〇5-Zn〇-B2〇 3-Si02系玻璃粉)的熱膨脹曲線。
[0037] 圖