CN1792920A - 彩色高折射率玻璃微珠 - Google Patents

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王立民
孙百翔
吴德强
刘德奎
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JINAN HUAMING WEIZHU MATERIAL CO Ltd
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc

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Abstract

彩色高折射率玻璃微珠，涉及玻璃微珠制造技术领域，主要解决回归反射玻璃微珠的环保和色彩问题，它由TiO2－ZrO2－SiO2体系构成，各原料的重量百分比为：TiO222～50％，ZrO25～35％，SiO28～40％，Al2O35～10％，B2O35～10％，ZnO1～5％，BaO0.5～20％，着色剂2～5％。着色剂主要有NiO，CuO，BaO+ZnO，CuO+MgO，Sb2O3，CoO，能使玻璃微珠呈现各种颜色。使用本发明彩色微珠，能够加工成各种颜色的反光布、反光革，白天在阳光下具有艳丽的色彩，夜晚又能反光，能够满足各种场合的应用。

Description

说明书 彩色高折射率玻璃微珠
技术领域
本发明涉及玻璃微珠制造技术领域，尤其是制造回归反射玻璃微珠。
背景技术
现有制造高折射率玻璃的方法，如德国专利DD258133、英国专利GB1130284、美国专利USP3293051、USP3419403、中国专利CN86106629、CN99114956中均未有制造彩色高折射率玻璃微珠的记载。
现有应用在服装、鞋帽、箱包上的外露性反光布、反光革只有银灰色一种，其原因就在于现有高折射率玻璃微珠是无色透明的，加上反射层(镀铝膜)后即显示为银灰色。单一的色彩，影响了服饰的美观，也限制了反光布、反光革的使用。而如果在微珠表面加上各种有色薄膜或颜料则会大大降低其反光性能，同时又增加加工成本。
发明内容
本发明的目的就是旨在克服上述现有技术的不足，而提供一种彩色高折射率玻璃微珠，该玻璃微珠性能稳定，不易析晶。所生产的彩色微珠，能够加工成各种颜色的反光布、反光革，白天在阳光下具有艳丽的色彩，夜晚又能反光，能够满足各种场合的应用。
本发明的技术方案是：彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，它由TiO2-ZrO2-SiO2体系构成，各原料的重量百分比为：TiO2 22~50％，ZrO2 5~35％，SiO2 8~40％，Al2O35~10％，B2O3 5~10％，ZnO 1~5％，BaO 0.5~20％，着色剂 2~5％，折射率1.9~2.2.
本发明进一步的技术方案是，该组分中，含有重量百分比的CaO 0.5~5％.
本发明进一步的技术方案是，该组分中SiO2与Al2O3的含量之和重量百分比为15~45％。进一步地为，SiO2与Al2O3的含量之和重量百分比为20~30％。
本发明进一步的技术方案是，
所述的着色剂为NiO，玻璃的颜色为红紫色。
所述的着色剂为CuO，玻璃的颜色为浅蓝色。
所述的着色剂为CuO+MgO，玻璃的颜色为绿色。
所述的着色剂为Sb2O3，玻璃的颜色为黄色。
所述的着色剂为CoO，玻璃的颜色为深蓝色。
虽然用于制造玻璃的原料可以是氧化物以外的各种化合物(例如碳酸盐、硝酸盐)，但是在组分熔融过程中，其组成改变成氧化物形式，因此根据理论氧化物算法讨论本发明玻璃的组成。
已知，SiO2和Al2O3是构成玻璃的主要网络形成体，但因他们折射率比较低所以在本发明玻璃的组成中，其二者总含量应为15~45％，更好的应为20~30％。B2O3虽然和SiO2、Al2O3一样是构成玻璃的主要网络形成体，并同样具有较低的折射率，但由于它具有较低的熔融温度，有利于其他组分的熔融，所以在本发明玻璃中是必需的。同时由于B2O3易挥发，所以在不同的熔制工艺中，它的含量是应适当调整的，但主要含量应控制在5~10重量％。ZnO也是玻璃制造工艺中良好的助熔剂，也易挥发，它还有提高玻璃稳定性、降低熔融玻璃粘度的作用，我们认为1~5％是合适的。CaO可提高玻璃化学稳定性，但折射率低，5％是其上限。TiO2是一种高折射率氧化物，熔点1840℃。尽管它单独具有高的熔点，但是用在玻璃上时它却能与SiO2、Al2O3形成低熔点的共熔物。ZrO2和TiO2的作用一样是为了提高玻璃的折射率，ZrO2+TiO2低于27重量％时，玻璃的折射率太低，达不到1.9。虽然他们都是强成核剂，能导致玻璃结晶，但是即使ZrO2+TiO2超过60％，本发明玻璃也容易骤冷成玻璃。BaO具有较好的助熔作用并可提高玻璃的光泽度和力学性质，同时BaO折射率比ZrO2和TiO2低但比SiO2、Al2O3和B2O3要高，有利于提高玻璃的折射率，所以在现有技术中，它是制作高折射率玻璃微珠的主要组分。
本发明玻璃微珠中应用的着色剂主要有以下几种：NiO，能使玻璃微珠呈红紫色；CuO，在配方中有BaO和ZnO存在时能使玻璃微珠呈浅蓝色；CuO+MgO，能使玻璃微珠呈绿色；Sb2O3，能使玻璃微珠呈黄色；CoO，能使玻璃微珠呈深蓝色。
本发明的有益效果是：
1、本发明玻璃微珠组分采用TiO2-ZrO2-SiO2体系构成，提高了玻璃的形成能力。
2、使用本发明彩色微珠，能够加工成各种颜色的反光布、反光革，白天在阳光下具有艳丽的色彩，夜晚又能反光，能够满足各种场合的应用。
3、引入B2O3和ZnO降低了配合料的融化温度，提高了玻璃的化学稳定性和抗析晶能力。
具体实施方式
下面给出本发明的实施例：(组分单位—重量百分数)
序号     1   2   3   4     5     6    7    8   9   10
TiO2     50   34   47   34     50     36    50    34   50   34
ZrO2     13   11   15   11     15     11    16.5    11   15   11
SiO2     9   18   10   18     11.5     23    8    18   8   18
Al2O3     6   10   6   10     8     10    5    10   5   10
B2O3     5   8   5   8     5     10    5    8   5   8
CaO     2   4   2   4     0.5     3.5    0.5    4   2   4
ZnO     5   5   5   5     1     1    5    5   5   5
BaO     8   7   7   7     4     0.5    7    7   7   7
着色剂     CuO     CuO
种类     NiO   NiO   CuO   CuO     MgO     MgO    Sb2O3    Sb2O3   CoO   CoO
着色剂     3     3
含量     2   3   3   3     2     2    3    3   3   3
颜色     红紫色   红紫色   浅蓝色   浅蓝色     绿色     绿色    黄色    黄色   深蓝色   深蓝色
微珠的制备
以2号配方为例：按给出的组分配料，混合均匀，在铂金坩埚内于1400~1450℃熔融，保温4小时，倒入流动的水中进行水淬，制得折射率为1.9的带有红紫色的玻璃砂。将玻璃砂放到球磨机里进行粉碎(注意：球磨机应带有氧化铝陶瓷内衬并使用氧化铝陶瓷球作研磨介质)，粉碎后再将粒径为10~200微米的筛分出来进行成珠。成珠可采用中国专利CN86107294和CN00102868中所提到的方法进行成珠。这样即制得的折射率为1.9的红紫色微珠，色彩鲜艳，稳定性好，不易析晶，回归反光效果与无色高折射率玻璃微珠相当。
总之，使用本发明彩色高折射率玻璃微珠，能够加工成各种颜色的反光布、反光革，白天在阳光下具有艳丽的色彩，夜晚又能回归反光，既有安全性又不影响服装、饰品、标志的美观，能够满足各种场合的应用。

Claims (9)

1、彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，它由TiO2-ZrO2-SiO2体系构成，各原料的重量百分比为：TiO2 22~50％，ZrO2 5~35％，SiO2 8~40％，Al2O3 5~10％，B2O3 5~10％，ZnO1~5％，BaO 0.5~20％，着色剂2~5％，折射率1.9~2.2。
2、如权力要求1所述的彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，在组分中，含有重量百分比的CaO 0.5~5％。
3、如权力要求2所述的彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，在组分中SiO2与Al2O3的含量之和重量百分比为15~45％。
4、如权力要求3所述的彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，在组分中SiO2与Al2O3的含量之和重量百分比为20~30％。
5、如权力要求1或4所述的彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，所述的着色剂为NiO，玻璃的颜色为红紫色。
6、如权力要求1或4所述的彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，所述的着色剂为CuO，玻璃的颜色为浅蓝色。
7、如权力要求1或4所述的彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，所述的着色剂为CuO+MgO，玻璃的颜色为绿色。
8、如权力要求1或4所述的彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，所述的着色剂为Sb2O3，玻璃的颜色为黄色。
9、如权力要求1或4所述的彩色高折射率玻璃微珠，其特征在于，所述的着色剂为CoO，玻璃的颜色为深蓝色。
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