Легкотопке скло

Изобретение относится к легкоплавким стеклам, применяемым- для декорирования и маркировки стеклоизделий сортового, светотехнического и строительного ассортимента. Известно легкоплавкое стекло, содержащее, мас.%: SiO2 5-20; В2О3 35-45; ZnO 25-35; ВаО 1,5-5; Na2О 3,511,5; по крайней мере один компонент из группы CdO, СаО, МgО 2,5-10; по крайней мере, один компонент из группы К2О Li2О 1,5-8,5 [1]. Однако оно не обеспечивает необходимой химической стойкости декоративных покрытий к воздействию кислот, содержащихся в пищевых продуктах и воздействию щелочных моющих средств. В основу изобретения поставлена задача получить легкоплавкое стекло для декорирования стеклоизделий, не содержащее токсичных компонентов свинца, фтора, кадмия, с повышенной химической устойчивостью. Поставленная задача решается тем, что легкоплавкое стекло, включающее SiO2, В2О3, ZnO, СаО, Na2О, К2О, Li2О, согласно изобретению, дополнительно содержит Р2О5, АІ 2О3, ТіО2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 35-39: В2О3 24-28; ZnO 0,5-2; СаО 0,5-3; Na2O 8-12; К2О 4,5-10; Li2О 1-5-4; Р2О5 1-5; АІ 2О3 1-3; ТiO2 10-14. Поставленная задача решается также тем, что стекло может содержать, по крайней мере, один краситель из группы СuО, СоО, Сr2О3, Fе2О3, МnО2 в количестве 0,5-4,5мас.%. Различное соотношение компонентов в стекле позволяет управлять свойствами декоративного покрытия путем изменения структурных образований в покрытии при его обжиге. Степень кислотности (Мк), которая характеризует устойчивость стекла к реагентам, составляет для разработанного состава Мк - 2,0-2,4 против Мк1,1-1,3 для прототипа. Повышение химической устойчивости достигается снижением в составе стекла количества оксидов, обладающих низкой энергией связи, что ослабляют структурные связи в стекле. Введение в состав стекла оксидов алюминия, титана и фосфора в предложенном соотношении способствует эффективному повышению химической устойчивости стекла. Для синтеза стекол составляли шихты с использованием следующих сырьевых материалов: кварцевый песок, технические борная кислота, сода, поташ, карбонат лития, карбонат кальция, фосфат натрия и химически чистые оксиды алюминия, титана, цинка. Стекла варили в корундовых тиглях при температуре 1050-1200°С. Свойства стекол определяли согласно стандартных методик и ГОСТов. Коэффициент линейного термического расширения (ТКЛР) определяли дилатометрическим методом согласно ГОСТ 10978-83. Химическую устойчивость - согласно ГОСТ 101341-82, растекаемость - по ГОСТ 24405-80. Температуру растекания - градиентным методом, микротвердость - на приборе ПМТ-3. Составы предлагаемых и известных стекол и их свойства приведены в таблице. Как следует из данных, представленных в таблице, вводом и изменением содержания компонентов по сравнению с прототипом достигается не только повышение химической устойчивости, но также некоторое улучшение других свойств. По температуре растекания 560-610°С предлагаемые составы стекол удовлетворяют целям декорирования изделий, по ТКЛР они согласованы с ТКЛР сортового, светотехнического и листового стекол. При этом разработанные стекла способны окрашиваться при введении неорганических красителей. Применение предлагаемого стекла дает возможность улучшить условия труда за счет исключения из его состава высокотоксичных соединений свинца, кадмия и фтора.