CN101033128A - 一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方及制备方法 - Google Patents

一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方及制备方法。其原料配方由陶瓷浆料和固化剂组成，陶瓷浆料各组分为：陶土、石膏、减水剂、石蜡乳液、胶粘剂、水、固化剂；制备方法为将陶瓷浆料的原料按一定比例混合均匀，然后加入固化剂搅拌，迅速倒入模具，室温固化成型。所得陶瓷具有很高的强度，收缩小且不易开裂，无需再进行烧结。

Description

一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方及制备方法
技术领域
本发明属材料制备技术领域，具体涉及一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方及制备方法。
背景技术
在传统陶瓷制造工艺中，干压成型法难以制备复杂形状的陶瓷部件，而普通注浆成型法只限于薄壁陶瓷件，对于厚壁陶瓷成型体内部存在密度梯度，烧结时容易产生缺陷和开裂等问题。近十几年来涌现了许多用于陶瓷胶态成型的工艺技术，这些方法的特点是在浆料中加入可使其发生固化的物质，在浆料发生固化前将其注入无孔模具，浆料在模具中固化，就得到素坯。这类工艺中较典型的是在浆料中加入有机聚合物单体，利用单体的聚合反应使浆料在模具内转化为具有较高强度的陶瓷素坯。其缺点主要是价格昂贵、工艺烦琐，且需进行烧结。
发明内容
本发明的目的是要提供一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方及制备方法，该方法原料易得，制备步骤简单，操作简便，省时省力，制得的陶瓷具有很高的强度，收缩小且不易开裂，无需再进行烧结。
本发明陶瓷聚合物复合材料的原料配方，其特征在于：原料配方由陶瓷浆料和固化剂组成，所述陶瓷浆料各组分的重量配比为：
陶土              100份
石膏              50～80份
减水剂            0.5～1份
石蜡乳液          8～15份
胶粘剂            60～70份
水                10～50份；
所述固化剂是根据选用的胶粘剂采用相应的固化剂，用量为6～15份。
本发明陶瓷聚合物复合材料的制备方法为：
(1)陶瓷浆料的配制：在室温下，按所述陶瓷浆料原料配方将各组分加入容器中混合均匀；
(2)固化剂的配制：根据选用的胶粘剂采用相应的固化剂，并按照所述固化剂的组分重量配比将原料加入容器中混合均匀；
(3)往陶瓷浆料里加入固化剂，搅拌1～3min后，迅速倒入模具，固化后脱模。
本发明具有如下优点：
①本发明的基本原理是利用胶粘剂和固化剂形成网状大分子将陶土浆料固定住，转变为固态陶瓷。因为采用的胶粘剂均为热固性的，固化后成不熔不溶，且所得固态陶瓷具有很高的强度，收缩小且不易开裂，无需再进行烧结。
②可成型各种复杂形状和大小的陶瓷部件；
③工艺简单，操作简便，省时省力。
具体实施方式
在室温下，按所述陶瓷浆料原料配方将各组分加入容器中混合均匀；根据选用的胶粘剂采用相应的固化剂，并按照所述固化剂的组分重量配比将原料加入容器中混合均匀；往陶瓷浆料里加入固化剂，搅拌1～3min后，迅速倒入模具，固化后脱模。
其中，胶粘剂是脲醛胶和酚醛胶中的一种；所述胶粘剂为脲醛胶时，固化剂选用盐酸溶液，所述盐酸溶液中：盐酸∶水＝1∶4～1∶6(V/V)，所述固化剂用量6～9份，所述胶粘剂为酚醛胶时，固化剂选用苯磺酸，所述固化剂用量10～15份；减水剂为木质素磺酸钙、萘系高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂的一种或两种以上的混合物。
实施例1
脲醛胶固化陶瓷浆料
脲醛胶的固含量45～50％，游离甲醛小于0.1％，贮存稳定性大于30天。
将100g陶土，70g石膏，1g木质素磺酸钙，10g石蜡乳液，10g水和70g脲醛胶混合均匀，然后加入固化剂(盐酸∶水＝1∶4)6g，搅拌1～2min，迅速倒入模具，室温下2～3min固化。
实施例2
酚醛胶固化陶瓷浆料
酚醛胶，固含量45～50％，游离酚≤0.1，游离醛≤0.1，凝胶时间＜15min。
将100g陶土，70g石膏，1g木质素磺酸钙，10g石蜡乳液，10g水和70g酚醛胶混合均匀，然后加入固化剂苯磺酸18g，搅拌2～3min，倒入模具，室温6～8小时固化。

Claims (6)

1.一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方，其特征在于：原料配方由陶瓷浆料和固化剂组成，
所述陶瓷浆料各组分的重量配比为：
陶土                        100份
石膏                        50～80份
减水剂                      0.5～1份
石蜡乳液                    8～15份
胶粘剂                      60～70份
水                          10～50份
所述固化剂是根据选用的胶粘剂采用相应的固化剂，所述固化剂的用量为6～15份。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方，其特征在于：所述胶粘剂是脲醛胶或酚醛胶。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方，其特征在于：所述胶粘剂为脲醛胶时，固化剂选用盐酸溶液，所述盐酸溶液中：盐酸∶水＝1∶4～1∶6(V/V)，所述固化剂用量6～9份。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方，其特征在于：所述胶粘剂为酚醛胶时，固化剂选用苯磺酸，所述固化剂用量10～15份。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷聚合物复合材料的原料配方，其特征在于：所述的减水剂为木质素磺酸钙、萘系高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂的一种或两种以上的混合物。
6.一种如权利要求1、2、3、4或5所述的陶瓷聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤为：
(1)陶瓷浆料的配制：在室温下，按所述陶瓷浆料原料配方将各组分加入容器中混合均匀；
(2)固化剂的配制：根据选用的胶粘剂采用相应的固化剂，并按照所述固化剂的组分重量配比将原料加入容器中混合均匀；
(3)往陶瓷浆料里加入固化剂，搅拌1～3min后，迅速倒入模具，固化后脱模。
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