一种用于耐高温涂料的无铅玻璃粉及制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种用于耐高温涂料的无铅玻璃粉，本发明还涉及一种制备该无铅玻璃粉的方法。
背景技术
现有的耐高温涂料中常需要添加一定量的低熔点玻璃粉，起到增强涂料的硬度，增加涂料的的附着力，提高涂料的抗龟裂性能的作用。在低熔点玻璃粉中，含铅封接玻璃具有软化温度低、热膨胀系数适宜、化学稳定性好、封接气密性良好等一系列特性，在低熔封接方面有着广泛的应用。国内外制备含铅封接玻璃常选用PbO-ZnO-B2O3体系，大多数低熔点封接玻璃中PbO质量百分含量约为75％，由于铅是有毒物质，这类产品中含有的重金属铅会对环境和人体造成严重危害，在铅玻璃粉的制造过程中，存在劳动安全健康方面的问题，同时，使用后废弃的玻璃遇水、酸雨及大气等的侵蚀，铅离子就会逐渐溶出，导致地下水质的严重污染，对生态环境和人类自身安全会带来严重的威胁。
使玻璃低熔性的组分可以是某些重金属离子，含有18个或者更多电子的最外电子层的离子，还有易变形的大离子以及带小电荷的阳离子，所以人们常常是用As2O3、Bi2O3、V2O5、SnO、P2O5等氧化物来代替玻璃中的PbO，随着人类的环保意识越来越强，无铅等无公害低熔玻璃及其产品，将会得到越来越多消费者的青睐。同时，按照欧盟RoHS指定的要求，2008年将禁止使用含Pb、Hg、Cd等重金属的材料，各国政府都鼓励无重金属(如Pb)低熔点玻璃粉材料的研究和开发。
在这种背景下，迫切需要开发出能够替代以往通用的含铅低熔点玻璃粉材料，在低软化温度、热膨胀系数、外观光亮性、粘合性、化学稳定性、抗潮解性等方面能够满足在耐高温涂料中的使用要求，并且具有较低廉的制造成本。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种软化温度低，粘合性好，化学稳定性好，制造成本低、抗潮解性强的用于耐高温涂料的无铅玻璃粉；
本发明的另一个目的是提供一种制备上述无铅玻璃粉的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种用于耐高温涂料的无铅玻璃粉，按重量百分比包括以下组分：
五氧化二磷 35-45％
氧化硼 7-15％
三氧化二铝 20-30％
碱金属氧化物 10-35％。
如上所述的一种用于耐高温涂料的无铅玻璃粉，其中所述的碱金属氧化物为氧化锂、氧化钠、氧化钾中的两种或者两种以上的组合物。
如上所述的一种用于耐高温涂料的无铅玻璃粉，其还包括重量百分比为0-5％的二氧化硅和重量百分比为0-1％的氧化钙。
如上所述的一种用于耐高温涂料的无铅玻璃粉，该无铅玻璃粉的热膨胀系数为130-180×10-7/℃，烧结温度为450-550℃。
一种制备上述用于耐高温涂料的无铅玻璃粉的方法，其包括以下步骤：
a、按照各组分的重量百分比称取各原料，充分混合均匀；
b、把步骤a中的混合料放入石英坩埚内，使用电炉加温到1000-1200℃后，保温30～90min，得到玻璃液；
c、把玻璃液倒入压片机压成薄片状玻璃；
d、将薄片状玻璃装入球磨机球磨，过400目筛，即得本发明无铅玻璃粉。
如上所述的方法，其中步骤d中所述的筛为不锈钢试验筛。
综上所述，本发明的有益效果：
本发明的各组分中不含有能够对环境造成污染及危害的物质，也不含有贵重金属。同时，该磷酸盐低熔点玻璃化学稳定性好、软化点温度低、制备加工工艺简单、适用范围较广，具有良好的抗潮解性。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：
实施例1
本发明无铅玻璃粉中包括：
1、五氧化二磷 35％
2、氧化硼 7％
3、三氧化二铝 28％
4、氧化钠 20％
5、氧化锂 10％
将上述个组分物质充分混合均匀；然后放入石英坩埚内，使用电炉加温到1000-1200℃后，保温30～90min，得到玻璃液；把所述的玻璃液倒入压片机压成薄片状玻璃；将薄片状玻璃装入球磨机球磨，过400目的试验筛，即得本发明无铅玻璃粉。
实施例2
本发明无铅玻璃粉中包括：
1、五氧化二磷 39％
2、氧化硼 7.5％
3、三氧化二铝 27.1％
4、氧化锂 5.9％
5、二氧化硅 2.8％
6、氧化钠 6.8％
7、氧化钾 10.9％
将上述个组分物质充分混合均匀；然后放入石英坩埚内，使用电炉加温到1000-1200℃后，保温30～90min，得到玻璃液；把所述的玻璃液倒入压片机压成薄片状玻璃；将薄片状玻璃装入球磨机球磨，过400目的试验筛，即得本发明无铅玻璃粉。
实施例3
本发明无铅玻璃粉中包括：
1、五氧化二磷 40％
2、氧化硼 7％
3、三氧化二铝 25％
4、氧化钙 0.7％
5、二氧化硅 3.3％
6、氧化钠 10％
7、氧化钾 14％
将上述个组分物质充分混合均匀；然后放入石英坩埚内，使用电炉加温到1000-1200℃后，保温30～90min，得到玻璃液；把所述的玻璃液倒入压片机压成薄片状玻璃；将薄片状玻璃装入球磨机球磨，过400目地试验筛，即得本发明无铅玻璃粉。
实施例4
本发明无铅玻璃粉中包括：
1、五氧化二磷 42％
2、氧化硼 8％
3、三氧化二铝 20％
4、氧化锂 7％
5、二氧化硅 2.5％
6、氧化钠 9％
7、氧化钾 11.5％
将上述个组分物质充分混合均匀；然后放入石英坩埚内，使用电炉加温到1000-1200℃后，保温30～90min，得到玻璃液；把所述的玻璃液倒入压片机压成薄片状玻璃；将薄片状玻璃装入球磨机球磨，过400目的试验筛，即得本发明无铅玻璃粉。
实施例5
本发明无铅玻璃粉中包括：
1、五氧化二磷 45％
2、氧化硼 15％
3、三氧化二铝 28％
4、氧化锂 5％
5、氧化钠 5％
6、二氧化硅 2％
将上述个组分物质充分混合均匀；然后放入石英坩埚内，使用电炉加温到1000-1200℃后，保温30～90min，得到玻璃液；把所述的玻璃液倒入压片机压成薄片状玻璃；将薄片状玻璃装入球磨机球磨，过400目的试验筛，即得本发明无铅玻璃粉。
将实施例1-5中的无铅玻璃粉进行一些常规的测定，其性能参数见表1：
表1为本发明中无铅玻璃粉的性能参数
本发明无铅玻璃粉中的各组分中不含有能够对环境造成污染及危害的物质，也不含有贵重金属。同时，该磷酸盐低熔点玻璃化学稳定性好、软化点温度低、制备加工工艺简单、适用范围较广，具有良好的抗潮解性。使用本发明无铅玻璃粉作为填料添加到耐高温涂料中后，能够明显提高涂料的耐温、耐磨性能，增强硬度，而且可提高涂料的抗龟裂性能。