[发明专利]一种高折射率玻璃微珠的制备方法

说明书

本申请涉及一种高折射率玻璃微珠的制备方法，以二氧化钛，二氧化硅，钡盐，锆盐，氧化锌，硼酸，氟化钙为原料，熔融混合后球磨成粒径为10‑100μm的玻璃微珠前驱体；将玻璃珠前驱体分为至少两路，每一路的玻璃珠前驱体在压缩气体的带动下与燃烧气和助燃气混合后通过喷枪喷入燃烧炉，燃烧炉的加热温度为1000‑1500℃，喷枪喷射速度为10‑100m/s，其中，每个喷枪的射出路径都有共同的交叉点，喷枪射出路径在交叉点处形成60‑105°的夹角，通过将玻璃微珠前驱体在至少两个喷枪成角度射出，使得融化的液体玻璃微滴相互碰撞成为更大的微滴，保证了制备大粒径的高折射玻璃微珠的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种高折射率玻璃微珠的制备方法，尤其适用于制备大粒径的高折射率玻璃微珠。

背景技术

高折射率玻璃微珠是制造反光材料的重要原材料，其具有透明、机械强度高等优点，这种玻璃微珠用于涂布在道路涂料上，可以实现反光标记作用，尤其在雨夜环境下，高折射率玻璃微珠仍然能够具有良好的反光作用。通常，折射率在1.9以上的玻璃微珠称为高折射率玻璃微珠，其通过TiO₂、BaO、PbO、ZrO、La₂O₃等材料以提高玻璃微珠的折射率，但由于上述材料分子量高，易成晶，难以制备大粒径的玻璃微珠，即使制备的产品中存在150μm以上的玻璃微珠，其折射率也达不到1.9以上。为了克服该技术问题，CN104860535A公开了一种大规格、高折射玻璃微珠的生成工艺，其通过提高燃烧气体在成珠炉中燃烧时的火焰长度保证了原料的充分受热，能够全部融化，成品率显著提高，并在1-30s时间内将其降温，减小内应力，保障玻璃微珠的光学性能，能够大批量生产直径为150-1060μm、折射率为1.90-1.95的玻璃微珠。但该方法需要的火焰长度较长，将增加成珠炉的高度，而且火焰在长度方向上的温度梯度过大，影响产品稳定性。

发明内容

本申请为了克服上述缺陷，通过将玻璃微珠前驱体在至少两个喷枪成角度射出，使得融化的液体玻璃微滴相互碰撞成为更大的微滴，保证了制备大粒径的高折射玻璃微珠的稳定性，提供了一种新的制备高折射率玻璃微珠的制备方法。具体技术方案如下：

一种高折射率玻璃微珠的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)原料的配比：按照重量百分比称量二氧化钛20-40％、二氧化硅20-40％、以氧化钡计15-25％的碳酸钡或硝酸钡、以氧化锆计5-15％的碳酸锆或硝酸锆、氧化锌1-10％，以氧化硼计1-10％的硼酸，和氟化钙2-10％；上述原料合计百分比为100％，将所述原料在混料机中混合均匀；

(2)玻璃微珠前驱体的制备：将步骤(1)中混合好的原料在1000-1500℃进行熔融，使得各原料在熔融状态下进行充分混合，然后将所述熔融的混合物进行水淬得到水淬颗粒，对水淬颗粒进行清洗、烘干后进行球磨，通过过滤和筛分，得到粒径为10-100μm的玻璃微珠前驱体；

(3)玻璃微珠的制备：将玻璃珠前驱体分为至少两路，每一路的玻璃珠前驱体在压缩气体的带动下与燃烧气和助燃气混合后通过喷枪喷入燃烧炉，燃烧炉的加热温度为1000-1500℃，喷枪喷射速度为10-100m/s，其中，每个喷枪的射出路径都有共同的交叉点，喷枪射出路径在交叉点处形成60-105°的夹角，使得融化的玻璃珠前驱体在该交叉点汇集、碰撞成大粒径玻璃液滴，所述大粒径玻璃液滴在表面张力作用下形成微珠状，随着远离喷射交叉点后温度降低成为成型玻璃微珠，进一步通过收集，清洗，筛分得到高折射率玻璃微珠。

上述制备方法通过将玻璃微珠前驱体在至少两个喷枪成角度射出，使得融化的液体玻璃微滴相互碰撞成为更大的微滴，保证了制备大粒径的高折射玻璃微珠的稳定性，提供了一种新的制备高折射率玻璃微珠的制备方法。

优选的，在步骤(1)中，原料比例为：二氧化钛28-32％、二氧化硅28-32％、以氧化钡计18-22％的碳酸钡或硝酸钡、以氧化锆计6-10％的碳酸锆或硝酸锆、氧化锌2-6％，以氧化硼计2-6％的硼酸，和氟化钙3-5％；上述原料合计百分比为100％。