CN100547038C - 一种陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法，其特点是将空心微珠材料10～80重量份，二氧化硅10～80重量份和高温颜料10～20重量份，加入混合机中充分混合均匀，移入耐高温容器中，再置于高温电阻炉中煅烧，煅烧温度800～900℃，煅烧时间30～60分钟，出炉自然冷却后，放入球磨机和振筛机中球磨筛分，获得陶瓷色釉空心微珠硅粉，粒径为0.01～400μm，然后，将上述陶瓷色釉空心微珠硅粉与粒径0.18～0.28μm的金红石型钛白粉按10∶90～90∶10的重量比例混合，制得陶瓷钛硅色釉颜填料。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法，属于涂料的制备领域。
背景技术
涂料的组成一般包括四大类成分：(1)基料(或称粘接剂)为油性树脂或水性乳液；(2)助剂为帮助基料在涂料生产中、涂料应用时，以及涂料形成涂膜的各种添加剂；(3)颜料为涂料提供各种颜色的有机颜料或无机颜料；(4)填料为涂料提供的各种无机类填充物质。
传统的涂料中颜料和填料分别是两种不同性质的物质。
在颜料方面，主要分为有机颜料和无机颜料两种。有机颜料色彩鲜艳、丰富多样(如有机色浆钛青蓝等)，但色彩稳定的性差，自然环境下易褪色。无机颜料色彩稳定(如无机颜料氧化铁红等)，但色彩不够鲜艳，颜色品种也较少。
在填料方面，主要有轻质硕酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、立德粉、硅灰石粉等白色填充物质，这些物质在涂料涂敷成膜后，起到遮盖力的作用。
传统涂料形成的漆膜在自然环境条件下容易褪色的主要原因有两个，一是漆膜在太阳光下长期照射，使有机颜料中的化学键能发生变异，逐渐失去原有的色彩；二是漆膜遇到水或pH值小于7的水性物质，使颜料和填料分离或受到酸性物质侵蚀，造成原有色彩的褪化。
中国专利02133806.X采用高温制作无机颜料的方法是可行的，但存在以下几点不足：
1、制备工艺复杂，高温煅烧前，物料混合需加入粘结剂和水；
2、物料高温煅烧时，先预加热将物料中的粘结剂和水分除去，分阶段升温烧制；
3、物料经高温煅烧，降温方法不一致，有的还需喷水冷却；
4、高温煅烧后形成的颜色品种少，仅有十几种，各颜色品种成色温度不一致，无法混合制备生成其它过渡颜色品种。
5、烧制成的物料不是空心微珠材料。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法，其特点是将颜料和填料在高温下煅烧形成颜填料一体化的材料，从而改善涂料涂层的保色耐久性，并具有隔热保温和防火性能。
本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
陶瓷钛硅色釉颜填料的制备：
色釉颜填料的配方组分为：
空心微珠材料 10～80份
二氧化硅 10～80份
高温颜料 10～20份
并按下述工艺步骤和工艺参数制备
(1)将空心微珠10～80份，二氧化硅10～80份和高温颜料10～20份，加入混合机中充分混合均匀后，移入耐高温容器中，置于高温电阻炉中煅烧，煅烧温度800～900℃，煅烧时间30～60分钟，出炉自然冷却，放入球磨机和振筛机中球磨筛分，获得陶瓷色釉空心微珠硅粉，粒径为0.01～400μm；
(2)将上述陶瓷色釉空心微珠硅粉与粒径0.18～0.28μm金红石型钛白粉按10∶90～90∶10的重量比例混合，制的陶瓷钛硅色釉颜填料。
空心微珠材料粒径为0.01～400μm(市购)。
二氧化硅的粒径为0.01～400μm(市购)。
高温颜料为含有Si、B、Al、Na、K、Ca、Ti、S、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Se、Sn、Sb、Pr、Cd、Ni、Mg中的至少一种。
采用上述方法制备得到的陶瓷钛硅色釉颜填料。
制备得到的陶瓷钛硅色釉颜填料与粘接剂和助剂等混合用于内外墙涂料，金属涂料、木器涂料、塑料涂料和藤器涂料，地坪涂料、屋面彩瓦涂料、隔热涂料或防火涂料。
陶瓷钛硅色釉颜填料的性能测试：
在5％盐酸或5％硫酸水溶液中浸泡180天不褪色；
在5％氢氧化钠水溶液中浸泡180天不褪色；
在功率500W的直管高压汞灯照射下，工作温度45±2℃，2000小时不褪色；
抗压强度1000～7000kg/cm2；
吸油率16～18g(oil)/100g；
导热系数0.07～0.10W/(m·k)；
折射率1.55；
光反射率16～17％；
光漫射率80～88％。
本发明具有如下优点：
1、在涂料体系中，将颜料和填料两种不同性质的物质混合，煅烧成一体化，这种高温着色方法完全代替了传统涂料中的颜料和填料，并具有色彩稳定、牢固。
2、本发明的高温煅烧工艺，快速简捷，统一升温煅烧，物料自然降温冷却，所有颜色品种均在同一温度范围内烧制完成，而且颜色品种均可以交叉混合煅烧，色彩可以多达上千种。粒径范围广，为各种涂料体系提供了更广泛地选择空间。
3、陶瓷钛硅色釉颜填料为空心微珠材料，除外表面经高温煅烧着色形成丰富多彩的陶瓷色釉外，内部为空心结构，这就不仅为各种涂料体系提供了丰富多彩的颜色，还使涂料涂层具备了隔热保温功能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作一些非本质的改进和调整。
实施例
1.陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法
1.1陶瓷色釉空心微珠硅粉的制备如表1所示。
1.2陶瓷钛硅色釉颜填料的制备如表2所示。
2.涂料的制备
2.1彩色氟碳面漆的制备，其中所述原料均为重量份数
甲组份：氟树脂 68份
陶瓷钛硅色釉颜填料 20份
聚乙烯蜡 0.5份
聚二甲基硅氧烷 0.6份
磷酸酯 1份
二甲苯 2.47份
醋酸丁酯 6.43份
乙二醇单乙醚醋酸酯 1份
乙组份：六甲烯基二异氰酸酯的衍生物
甲组份∶乙组份＝13∶1。
将上列各组分按常规涂料生产工艺方法进行，即：高速搅拌分散、循环砂磨、搅拌调色、产品检验、过滤、包装。涂装施工时严格按照甲乙组份比例现场调配使用。
2.2热塑型丙烯酸金属漆(彩色)的制备
热塑型丙烯酸树脂 60份
陶瓷钛硅色釉颜填料 20份
二甲苯 8份
醋酸丁酯 6份
正丁醇 3.5份
丙二醇单甲醚醋酸酯 2份
改性聚硅氧烷 0.2份
聚二甲基硅氧烷 0.3份
将上列各组分按常规涂料生产工艺方法进行，即：高速搅拌分散、循环砂磨、搅拌调色、产品检验、过滤、包装。
2.3水基型纯丙纳米外墙乳胶漆(彩色)的制备
纯丙乳液 20～45份
陶瓷钛硅色釉颜填料 25～35份
聚磷酸钠 0.4～1.0份
改性聚硅氧烷 0.3～0.6份
3-甲基-4-氯基苯酚 0.05～0.1份
聚丙烯酸钠 0.1～0.2份
醇酯12 2.5～3.0份
碱溶胀性丙烯酸 0.5～1.0份
改性聚硅氧烷 0.4～0.6份
二甲基乙醇胺 0.2～0.4份
将上列各组分按常规涂料生产工艺方法进行，根据需要可在上述配方体系中，加入下列纳米助剂：纳米抗老化剂、纳米耐沾污剂、纳米疏水剂、纳米增强剂、纳米耐擦洗剂、纳米流变剂或纳米SiO2胶体，加入量为0.1～1.0份。
2.4热塑型丙烯酸外墙漆(彩色)的制备
热塑型丙烯酸树脂 40～50份
陶瓷钛硅色釉颜填料 20～30份
聚乙烯蜡 1.5～2.0份
聚羧酸胺盐 0.8～1.2份
改性聚硅氧烷 0.2～0.4份
二甲苯 12～14份
醋酸丁酯 4～6份
正丁醇 5～8份
聚二甲基硅氧烷 0.2～0.4份
将上列各组分按常规涂料生产工艺方法进行，即：高速搅拌分散、循环砂磨、搅拌调色、产品检验、过滤、包装。
表1陶瓷色釉空心微珠硅粉颜色系统
表2陶瓷钛硅色釉颜填料组成比例
| 陶瓷色釉空心微珠硅粉 | 金红石型钛白粉 | |
| 1 | 10 | 90 |
| 2 | 20 | 80 |
| 3 | 30 | 70 |
| 4 | 40 | 60 |
| 5 | 50 | 50 |
| 6 | 60 | 40 |
| 7 | 70 | 30 |
| 8 | 80 | 20 |
| 9 | 90 | 10 |
Claims (6)
1、一种陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法，其特征在于该色釉颜填料的配方组分按重量计为：
空心微珠材料 10～80份
二氧化硅 10～80份
高温颜料 10～20份
并按下述工艺步骤和工艺参数制备
(1)将空心微珠10～80份、二氧化硅10～80份和高温颜料10～20份加入混合机中充分混合均匀后，移入耐高温容器中，置于高温电阻炉中煅烧，煅烧温度800～900℃，煅烧时间30～60分钟，出炉自然冷却，放入球磨机和振筛机中球磨筛分，获得陶瓷色釉空心微珠硅粉，粒径为0.01～400μm；
(2)将上述陶瓷色釉空心微珠硅粉与粒径0.18～0.28μm金红石型钛白粉按10∶90～90∶10的重量比例混合，制得陶瓷钛硅色釉颜填料。
2、如权利要求1所述陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法，其特征在于空心微珠材料粒径为0.01～400μm。
3、如权利要求1所述陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法，其特征在于二氧化硅的粒径为0.01～400μm。
4、如权利要求1所述陶瓷钛硅色釉颜填料的制备方法，其特征在于高温颜料为含有Si、B、Al、Na、K、Ca、Ti、S、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Se、Sn、Sb、Pr、Cd、Ni、Mg中的至少一种。
5、采用权利要求1所述方法制备得到的陶瓷钛硅色釉颜填料。
6、如权利要求5所述方法制备得到的陶瓷钛硅色釉颜填料的用途，其特征在于该色釉颜填料与粘接剂和助剂混合用于内外墙涂料，金属涂料、木器涂料、塑料涂料和藤器涂料，地坪涂料、屋面彩瓦涂料、隔热涂料或防火涂料。
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| 空心微珠简介. 李云凯，王勇，高勇，钟家湘.兵器材料科学与工程，第25卷第3期. 2002 |
| 空心微珠简介. 李云凯，王勇，高勇，钟家湘.兵器材料科学与工程，第25卷第3期. 2002 * |
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