[发明专利]一种环保型玻璃蒙砂膏

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃蒙砂的制作，特指一种环保型玻璃蒙砂膏。 

背景技术

传统蒙砂膏制作成本高，而且不属于国家提倡的环保要求，国家发明CN119492C“一种玻璃丝印蒙砂膏的制备方法”所用主料是按传统的蒙砂粉生产方法配方氟化铵、氟化氢胺为主要原料，由于这两者与盐酸或者硫酸反应生成氢氟酸的反应比较容易，因此可以快速提供充足的蚀刻剂。但是，这一配方的蚀刻能力太强，生产中不容易控制，造成成本浪费。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环保型玻璃蒙砂膏： 

1、非传统蚀刻剂的添加：蒙砂粉中起主要作用的是氟化物，怎么样才能在提供蚀刻剂的同时增加体系盐度？那就是增加氟化物的种类，优化其配比。大量存在的氟化物一方面可以作为阳离子储备，提高离子强度，另一方面，也可以作为蚀刻剂氟离子储备。同时为了解决氟化物与酸反应生成氢氟酸过快问题，对主要原料大换血，加入氟化氢镁，氟化氢铝，减少氟化铵和氟化氢胺的加入量。氟化氢镁，氟化氢铝与酸反应生成氢氟酸的速度大大弱于氟化铵和氟化氢胺，这就使得蚀刻反应比较温和，不至于由于局部反应过强而使蚀刻面凹凸不平。而且，氟化氢铝在体系中还可以生成H₃Alo₃，它同蒙砂反应的中间产物H4Sio₄一样，有凝胶性质，可以覆盖在反应的活性中心，起到缓释作用。这种保护反应使得腐蚀面免于继续腐蚀，有利于形成薄而均匀的蒙砂面。

2、离子强度调节剂：除了氟化物和黏度调节剂之外，蒙砂粉中还需要添加一定的氯化物、硫酸盐等，以期产生溶解度小的盐类，促进晶核形成，同时调节离子强度。传统的蒙砂粉一般添加无机盐，无机盐在蒙砂过程中消耗很小，而且在蒙砂过程中还有产生，这就使得随着反应进行，体系中离子强度越来越大，而蒙砂效果却降低，这些随着反应发生大量产生并积聚的盐分使得蒙砂层的透光度逐渐降低。而且这些盐分还会造成体系粘度的增加，部分甚至附着在玻璃表面造成漏蒙。将蚀刻剂和离子强度调节剂的功能统一，又面临着另外一个问题，随着反应进行，蚀刻剂和离子强度调节剂都会有一定程度的减少，晶核难以形成，使得蚀刻层变厚，影像失真。因此，本研究中加入草酸、醋酸钠、硅酸钠、氟硼酸铵和氟硼酸钠。 

玻璃表面的化学蒙砂从本质上就是氟离子的入侵和阳历子的交换反应。而这种阳离子的交换反应其实就是玻璃中的氢离子被其他阳离子交换。钠离子与氢离子的大小最接近，这种交换反应最容易发生，而且两者电荷一致，容易达到电化学饱和状态。 

醋酸钠一方面可以调节体系盐度，提供钠离子参与晶核形成，另一方面可以用作缓释剂。醋酸钠与盐酸反应生成醋酸，可以调节体系酸度，控制蚀刻反应。而草酸，氟硼酸铵，氟硼酸钠调节离子强度的同时，也做缓蚀剂，这主要源于他们具有的一定的还原性。我们知道，电位较正的金属盐，如Cu²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺等，有利于晶核的形成和晶粒细化，加速蚀刻进程，钠离子的正电位最小。同时由于他们都是二价阳离子，为达到电荷平衡，会键合某些阴离子基团，使得膜层加厚。同时玻璃生产过程中的熔融加工，使得，玻璃中的化学成分从总体上处于还原态，这就使得玻璃表面分子对一些氧化态更敏感，草酸，氟硼酸铵，氟硼酸钠具有一定的还原性，使得他们可以起到缓释作用，抑制氧化反应的发生。 

3、粘度调节剂：蒙砂粉的主要成分是无机盐，体系中大量盐分存在，使得蒙砂液容易沉降，这样就造成溶液上层和下层蒙砂效果不一致，而且下层容易容易出现原料附着，造成漏蒙。因此，在蒙砂液中，为了保证溶液的均匀性，必须加入粘度调节剂。传统的粘度调节剂是硫酸钡和淀粉，使用硫酸钡和淀粉做粘度调节剂，在蒙砂液使用前，必须有一定的熟化时间，以使原料充分反应。体系中有大量的悬浮物，一方面会造成偶然的事故性漏蒙，而且在蒙砂过程完成后需要清洗，这个过程会造成蒙砂液的大量损失。 

本研究中初次应用活性粘土作为粘度调节剂，如膨润土、高龄土。鹏润土和高龄土的主要成分都是Al₂O₃和SiO₂。在其晶胞形成的结构中村子某些阳历子，如铜、镁、钠、钾、铁等，且这些阳离子与他们晶胞的作用并不牢靠，易被其他阳离子交换，具有较好的离子交换性能。用在液晶屏幕玻璃蒙砂粉中，可以用作悬浮剂、稳定剂，除了改善体系的粘度，还可以通过吸附、交换，改善体系的离子强度。