【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于玻璃制造，具体地，涉及一种蓝色高硼硅玻璃及其制备方法。
技术介绍
1、高硼硅玻璃是一种通过改变玻璃成分，有效降低玻璃的膨胀系数，有效提高透光性能和玻璃强度、玻璃的软化点温度、玻璃导热能力的强化耐火玻璃。高硼硅玻璃的主要成分是三氧化二硼和二氧化硅，因其优异的性能，其在航空、仪器、照明、防火和餐具等领域具有广泛的应用。随着人们生活水平的提高，颜色玻璃越来越受到人们的关注。如蓝色高硼硅玻璃，通过在高硼硅玻璃中添加特定的着色剂（如钴、铁等金属氧化物）制成。这种玻璃不仅继承了高硼硅玻璃的优异物理化学性能，还因其独特的蓝色外观而被广泛应用于多个领域。
2、现有技术中，在制备蓝色高硼硅玻璃时，其组分中的着色剂在高温熔化阶段容易挥发，导致高硼硅玻璃的颜色分布不均匀，影响产品最终的颜色及稳定性；且传统的蓝色高硼硅玻璃中硼的成分较多，虽然降低了其膨胀系数，但硼在熔化澄清过程中会有一定的挥发，造成硼原料的浪费，增加了生产成本，同时也会导致高硼硅玻璃的力学性能和工艺性能发生变化，影响产品最终的质量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种蓝色高硼硅玻璃及其制备方法，通过介孔二氧化硅包裹钴蓝色料，得到复合材料；钴蓝色料是由氯化钴、氯化铝和表面活性剂通过水热法合成，通过介孔二氧化硅对钴蓝色料进行包裹，可以防止钴蓝色料在高温煅烧过程中的挥发，且可以使高硼硅玻璃呈现出的颜色更加均匀，稳定性更好，进一步增强高硼硅玻璃的力学性能和热稳定性；将复合材料与硅烷偶联剂结合，得到硅烷化复合材
2、本专利技术要解决的技术问题：现有技术中，在制备蓝色高硼硅玻璃时，其组分中的着色剂在高温熔化阶段容易挥发，导致高硼硅玻璃的颜色分布不均匀，影响产品最终的颜色及稳定性；且传统的蓝色高硼硅玻璃中硼的成分较多，虽然降低了其膨胀系数，但硼在熔化澄清过程中会有一定的挥发，造成硼原料的浪费，增加了生产成本，同时也会导致高硼硅玻璃的力学性能和工艺性能发生变化，影响产品最终的质量。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种蓝色高硼硅玻璃，包括以下重量份原料：二氧化硅50-60份、氧化硼10-15份、氧化铝2-3份、碱金属氧化物6-8份、复合澄清剂3-4份和改性着色剂1-3份；
5、所述改性着色剂的制备方法包括以下步骤：
6、s1：通过介孔二氧化硅包裹钴蓝色料，得到复合材料；
7、s2：将复合材料与硅烷偶联剂结合，得到硅烷化复合材料；
8、s3：将硅烷化复合材料与硼酸酯结合，得到改性着色剂。
9、进一步地，步骤s1具体为：
10、将钴蓝色料加入到乙醇溶液和浓氨溶液中，并超声处理1-1.5h，得到组分a，将十六烷基三甲基溴化铵加入乙醇溶液中，得到组分b，将组分b加入到组分a中，并混合均匀，然后加入正硅酸四乙酯，并搅拌5.5-6.5h，进行离心5-10min，用去离子水洗涤，最后在80-90℃下干燥，并在450-550℃下煅烧，得到复合材料。
11、上述反应过程中，正硅酸四乙酯和十六烷基三甲基溴化铵组合形成介孔二氧化硅，并将钴蓝色料均匀包裹在介孔二氧化硅中，最后得到复合材料。
12、进一步地，所述钴蓝色料、乙醇溶液、浓氨溶液的质量比为0.08-0.12：55-65：1-1.5。
13、进一步地，所述十六烷基三甲基溴化铵、乙醇溶液的质量比为0.25-0.35：90-110。
14、进一步地，所述钴蓝色料的制备方法包括以下步骤：
15、将可溶性钴盐和可溶性铝盐混合均匀，然后加入表面活性剂和去离子水，并在室温下搅拌10-20min，再加入氢氧化钠溶液，并调节体系ph值为9-11，得到前驱体溶液，将前驱体溶液倒入反应釜中，然后进行水热反应，反应完成后，将产物取出并冷却至室温，然后用去离子水洗涤，最后在75-85℃下真空干燥，得到钴蓝色料。
16、进一步地，所述可溶性钴盐、可溶性铝盐、表面活性剂、去离子水的质量比为0.8-1.2：1.8-2.2：3-4：25-35。
17、进一步地，所述可溶性钴盐为氯化钴；可溶性铝盐为氯化铝。
18、进一步地，所述表面活性剂是由聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇按照质量比为0.7-0.8：0.5-0.6：0.2-0.3混合组成。
19、进一步地，所述水热反应中，水热温度为240-250℃，水热时间为22-24h。
20、进一步地，步骤s2具体为：
21、将步骤s1中复合材料加入无水甲苯中，并混合均匀，然后升高温度至110-120℃，再加入硅烷偶联剂，并进行冷凝回流反应8-10h，反应完成后，冷却至室温，依次用无水甲苯和无水甲醇洗涤，最后在85-95℃下干燥，得到硅烷化复合材料。
22、上述反应过程中，复合材料表面具有大量羟基基团，硅烷偶联剂水解后具有硅羟基，可以与复合材料中的羟基结合，从而将硅烷偶联剂接枝到复合材料的表面，最后得到硅烷化复合材料。
23、进一步地，所述复合材料、无水甲苯、硅烷偶联剂的质量比为4.5-5.5：90-110：3-4。
24、进一步地，所述硅烷偶联剂是由kh550与kh560按照质量比为0.8-0.9：0.3-0.4混合组成。
25、进一步地，步骤s3具体为：
26、将步骤s2中硅烷化复合材料与硼酸酯混合均匀，然后在90-100℃下搅拌反应2-4h，反应完成后，进行离心5-10min，最后在80-90℃下干燥，得到改性着色剂。
27、上述反应过程中，硅烷化复合材料中具有氨基基团，硼酸酯中含有硼原子，硅烷化复合材料中的氨基可以与硼酸酯中的硼原子结合形成络合物，将硅烷化复合材料与硼酸酯结合在一起，最后得到改性着色剂。
28、进一步地，所述硅烷化复合材料、硼酸酯的质量比为1-2：10-15。
29、进一步地，所述硼酸酯是由硼酸三异丙酯和硼酸三丁酯按照质量比为0.6-0.7：0.4-0.5混合组成。
30、一种蓝色高硼硅玻璃的制备方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，包括以下重量份原料：二氧化硅50-60份、氧化硼10-15份、氧化铝2-3份、碱金属氧化物6-8份、复合澄清剂3-4份和改性着色剂1-3份；
2.根据权利要求1所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，步骤S1具体为：
3.根据权利要求2所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，所述钴蓝色料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，所述可溶性钴盐为氯化钴；可溶性铝盐为氯化铝。
5.根据权利要求1所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，步骤S2具体为：
6.根据权利要求5所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，所述硅烷偶联剂是由KH550与KH560按照质量比为0.8-0.9：0.3-0.4混合组成。
7.根据权利要求1所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，步骤S3具体为：
8.根据权利要求7所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，所述硼酸酯是由硼酸三异丙酯和硼酸三丁酯按照质量比为0.6-0.7：0.4-0.5混合组成。
9.
10.一种如权利要求1-9任一项所述的蓝色高硼硅玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，包括以下重量份原料：二氧化硅50-60份、氧化硼10-15份、氧化铝2-3份、碱金属氧化物6-8份、复合澄清剂3-4份和改性着色剂1-3份；
2.根据权利要求1所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，步骤s1具体为：
3.根据权利要求2所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，所述钴蓝色料的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，所述可溶性钴盐为氯化钴；可溶性铝盐为氯化铝。
5.根据权利要求1所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其特征在于，步骤s2具体为：
6.根据权利要求5所述的一种蓝色高硼硅玻璃，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈业，
申请(专利权)人：怀来天元特种玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：
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