[發明專利]一種玻璃瓶冷端噴涂液及其制備方法

有效

• 申請號: 202011484248.1
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112608015B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 沈建興;劉文蕾;王泰林;程傳兵;龐慶樂
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C03B25/00
• 分類號: C03B25/00;C01B33/40
• 代理公司: 濟南格源知識產權代理有限公司 37306
• 代理人: 韓洪淼

本發明涉及一種玻璃瓶冷端噴涂液及其制備方法，該方法以不同濃度鹽酸溶液輔助超聲方法，對滑石構建不同剝離環境，剝離后的滑石用超純水洗至中性后進行抽濾、干燥并保存，對得到的滑石樣品其進行XRD、SEM、TEM測試，將干燥后的樣品在水中分散至一定濃度，并加入偶聯劑促進分散，最終獲得均一穩定的滑石材料分散液。研究發現經鹽酸溶液作用及超聲后的滑石呈現出明顯的薄層結構，具有更好的界面性能，剝離后的滑石材料所制成的分散液可用于玻璃瓶冷噴涂，能減小玻璃瓶瓶體之間相互碰撞、摩擦，增強玻璃瓶的耐磨性、潤滑性。在玻璃瓶產品中，經過噴涂的玻璃瓶與未噴涂的玻璃瓶相比，出現劃痕的玻璃瓶數量降低了56.1％?63％。

技術領域

本發明涉及一種玻璃瓶冷端噴涂液及其制備方法,屬于玻璃涂層技術領域。

背景技術

低維材料尤其是二維材料逐漸展現出自身的獨特優勢，因其在空間結構、界面性質等方面的優點，成為電光學、化學、磁學等領域的熱門材料。而滑石作為一種硅酸鹽礦物，因可廣泛應用于造紙、橡膠填料、絕緣材料、化妝材料、光電及納米復合材料等領域，受到了極大關注。滑石的化學組成為Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂，它本身具有典型的層狀結構，屬于一種插層化合物，且層內的離子呈中和價態，層間依靠較弱的范德華力作用，因此不牢固，這為實現層狀滑石的剝離提供了可能。目前涉及滑石材料剝離的研究已有許多，因為滑石材料的層間存在可交換的陰陽離子，因此一些無機離子、有機分子以及離子型表面活性劑等可以通過與其發生離子交換作用，使得原材料的層間結構發生分離，達到剝離目的，利于改善材料性能。早期MankoAdachi—Pagaon等人以丁醇為特定溶劑，以十二烷基硫酸鹽為表面活性劑，成功剝離了鋅鋁水滑石。經剝離得到的二維材料呈現出更薄的層狀結構，具有更大的比表面積，其表面能、表面效應增強，同時還具有一些膠體的性質，在光學、熱學、電化學等性能都有了極大改善，在薄膜、功能分子制備方面以及催化、吸附等多領域都有著廣闊應用前景。本發明的目的在于將剝離材料制成分散液，應用于玻璃工業冷噴涂，實現在低成本條件下降低玻璃瓶碰撞的損傷，并增強玻璃瓶的強度。

發明內容

本發明提供了一種玻璃瓶冷端噴涂液及其制備方法，冷端噴涂液用于玻璃瓶在退火過程中的一種潤滑劑，減小玻璃瓶瓶體之間相互碰撞、摩擦，增強玻璃瓶強度。在玻璃瓶產品中，經過噴涂的玻璃瓶與未噴涂的玻璃瓶相比，出現劃痕的玻璃瓶數量降低了56.1％-63％。本發明技術方案如下：

一種玻璃瓶冷端噴涂液，其制備方法如下：

(1)將層狀滑石粉末與強酸性溶液混合，輔以超聲處理，滑石層結構內呈中性，層間依靠較弱的范德華力作用，因此容易剝離成為薄層結構；

(2)經過超聲后的混合料取出后，用超純水沖洗至中性；

(3)將中性混合料抽濾、干燥，向干燥后的樣品中加入超純水，滑石樣品與超純水的質量比為1:500–5000，最后加入十六烷基三甲基溴化銨作為偶聯劑，按比例0.012-0.12mg/mL，即獲得玻璃瓶冷端噴涂液。

進一步的，所述步驟(1)中層狀滑石為Mg²⁺插層的含水鎂質硅酸鎂礦物；強酸性溶液為鹽酸溶液，優選的，鹽酸溶液濃度為0.2–1.0mol/L；超聲時長為1–8小時。

進一步的，所述步驟(3)中將抽濾后的中性混合料在烘箱80℃下烘干8小時。

本發明中，通過XRD、SEM、TEM測試來對滑石的剝離情況進行表征；本發明還包括通過上述制備方法獲得的玻璃瓶冷端噴涂液。

本發明與現有技術相比具有以下優點：