CN101293769B - 一种陶瓷颜料浓缩浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纳米材料、陶瓷领域，特别涉及用于陶瓷喷涂颜料的陶瓷颜料浓缩浆及其制备方法。陶瓷颜料浓缩浆的基本配方如下(以重量比计算)：20-60％陶瓷颜料；35-60％去离子水；1-20％分散剂；02-1.5％消泡剂。其制备方法为：按重量比将各组份称好待用；首先将水放入容器中，然后加入分散剂、消泡剂；在高速分散过程中加入陶瓷颜料粉体，全部加完后，继续分散5-30分钟；所得的浆料在砂磨机中研磨2-30小时，使其平均粒径小于200纳米，最后制成陶瓷颜料浓缩浆。本发明方法制备的陶瓷颜料浓缩浆具有烧结温度低、颜料相容性好、利用效率高，着色力强、牢度好、图案分辨率高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料、陶瓷领域，特别涉及用于陶瓷喷涂颜料的陶瓷颜料浓缩浆及其制备方法。
背景技术
陶瓷喷涂颜料的粒度严重影响图案的色彩以及抗老化性能，因此研制新型的陶瓷颜料浓缩浆有巨大的市场需求。
现有技术中解决喷颜图案色彩的手段有(1)使用色彩艳丽的颜料；(2)使用抗老化性能好的颜料；(3)加大球磨时间，减小颜料的细度；但是球磨对于细度到达一定程度后，延长时间无明显效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷颜料浓缩浆及其制备方法，采用该方法制备的陶瓷颜料浓缩浆具有烧结温度低、颜料相容性好、利用效率高，着色力强、牢度好、图案分辨率高等特点。
本发明的技术方案是：
本发明所述的陶瓷颜料浓缩浆的制备方法是采用特殊的助剂和研磨设备加工而成，所述的基本配方如下，以重量比计算：
陶瓷颜料 20-60％
分散剂 1-20％
消泡剂 0.2-1.5％
去离子水 余量
所述的陶瓷颜料包括钴兰、玛瑙红、镨黄、氧化钴、氧化锆、咖啡色等。
所述的分散剂是指聚羧酸、聚羧酸盐、聚丙烯酸类、聚丙烯酸盐类。如德国迪高dispers650 dispers715w、dispers750w dispers760w等，德国byk化学公司的
等，海川化工的Hydropalat 5050、Hydropalat 5040、Hydropalat 3204、Hydropalat 1080等，华夏助剂的HX-5310、HX-5810、HX-5330等，德国明凌化工的EDAPLAN-470、EDAPLAN-472、EDAPLAN-480、EDAPLAN-482等。
较好的分散剂是迪高Dispers715w、Dispers750w、Dispers 760w；海川的Hydropalat 3204、Hydropalat 1080；德国byk的
华夏助剂的HX-5310、HX-5810。
所述的消泡剂是指改型有机硅、聚硅氧烷、矿物油中的一种或两种以上的复配。如迪高公司的foamex800、foamex805、foamex830、foamex8030、fo foamex8050、foamexK3、foamexK5等，德国明凌化工的AGITAN731、AGITAN760、AGITAN770、AGITAN803、AGITAN813、AGITAN823、AGITAN833等。
较好的消泡剂是迪高的foamex8030、foamexK3、foamexK5；德国明凌化工的AGITAN731、AGITAN760、AGITAN770等。
该陶瓷颜料浓缩浆是按以下方法制备的：按重量比将各组份称好待用。首先将水放入容器中，然后加入分散剂、消泡剂；在高速分散过程中加入陶瓷颜料粉体，全部加完后，继续分散5-30分钟，高速分散机转速控制在400-2000rpm。所得的浆料在砂磨机中研磨2-30小时，使其平均粒径小于200纳米，最后制成陶瓷颜料浓缩浆。
该发明所用的设备为涂料和颜料生产的常用设备，高速分散机、砂磨机、球磨机等。
本发明所述的陶瓷颜料浓缩浆主要性能指标如下：
1.粘度(mPa·s) 200-2000
2.粒径(nm) ≤200
3.储存稳定性(d) ≥180
性能测试方法如下：
陶瓷颜料浓缩浆的粒度用德国新帕泰克HELOS型粒度分析仪进行测试，用平均粒径表征陶瓷颜料浓缩浆的粒度大小。
陶瓷颜料浓缩浆的稳定性用自然沉降时间来衡量。
陶瓷颜料浓缩浆的粘度使用NDJ-1型旋转粘度计(同济大学机电厂制造)测试。
具体实施方式
下面结合具体的陶瓷颜料浓缩浆配方和工艺进行举例说明。
比较例1：
制备陶瓷颜料重量含量为40％的1000g氧化锆浓缩浆。在烧杯中加入水600g，高速分散过程中加入氧化锆粉体400g，加完继续分散30分钟；然后在砂磨机中砂磨20h。
比较例2：
制备陶瓷颜料重量含量为40％的1000g氧化锆浓缩浆。在烧杯中加入水591g、分散剂Dispers715w 5g、消泡剂foamexK5 4g，高速分散过程中加入氧化锆粉体400g，加完继续分散30分钟；然后在砂磨机中砂磨20h。
比较例3：
制备陶瓷颜料重量含量为40％的1000g氧化锆浓缩浆。在烧杯中加入水366g、分散剂Dispers715w 230g、消泡剂foamexK5 4g，高速分散过程中加入氧化锆粉体400g，加完继续分散30分钟；然后在砂磨机中砂磨20h。
实施例1：
制备陶瓷颜料重量含量为40％的1000g纳米氧化锆浓缩浆。在烧杯中加入去离子水496g、分散剂Dispers715w 100g、消泡剂foamexK5 4g高速分散过程中加入氧化锆粉体400g，加完继续分散30分钟，高速分散机转速控制在800-1000rpm；然后在砂磨机中砂磨20h，使其平均粒径小于200纳米，最后制成陶瓷颜料浓缩浆。
实施例2：
与实施例1不同之处在于：纳米浓缩浆所用的陶瓷颜料种类和用量、分散剂种类和用量不同。
制备陶瓷颜料重量含量为25％的纳米钴兰浓缩浆，分散剂HX-5310、消泡剂foamexK5，按实施例1的方法制备。其中分散剂HX-5310占浆料总量4％，消泡剂foamexK5占总量0.4％，其余为去离子水。
实施例3：
与实施例1不同之处在于：纳米浓缩浆所用的陶瓷颜料种类和用量、分散剂种类和用量不同。
制备含量为55％的纳米玛瑙红浓缩浆，分散剂为Hydropalat 3204、Hydropalat 1080，消泡剂为foamexK5。按实施例1的方法制备，其中Hydropalat 3204占浆料总量的15％，Hydropalat 1080占浆料总量的2％，消泡剂foamexK5占浆料总量的0.4％，其余为去离子水。
表1
| 陶瓷颜料名称 | 陶瓷颜料的重量比，％ | 分散剂名称 | 分散剂的重量比，％ | 粘度，mPa·s | 贮存期，天 | 浓缩浆平均粒径，nm | |
| 比较例1 | 氧化锆 | 40 | - | 0 | 8000 | 180 | 600 |
| 比较例2 | 氧化锆 | 40 | Dispers715w | 0.5 | 5000 | 180 | 500 |
| 比较例3 | 氧化锆 | 40 | Dispers715w | 23 | 3000 | 180 | 450 |
| 实施例1 | 氧化锆 | 40 | Dispers715w | 10 | 500 | 180 | 80 |
| 实施例2 | 钴兰 | 25 | HX-5310 | 4 | 500 | 180 | 180 |
| 陶瓷颜料名称 | 陶瓷颜料的重量比，％ | 分散剂名称 | 分散剂的重量比，％ | 粘度，mPa·s | 贮存期，天 | 浓缩浆平均粒径，nm | |
| 实施例3 | 玛瑙红 | 55 | Hydropalat3204、Hydropalat1080 | 17 | 200 | 180 | 170 |
实施例和比较例说明：表1是陶瓷颜料浓缩浆的比较例和实施例的性能数据。由表1可以看出，实施例1与相同重量比的氧化锆浆体的比较例1～3相比，具有低粘度、平均粒径小的特点。比较实施例2～3同样获得了低粘度的陶瓷颜料浓缩浆。
采用本发明方法制备的陶瓷颜料浓缩浆具有烧结温度低、颜料相容性好、利用效率高，着色力强、牢度好、图案分辨率高等特点。
Claims (5)
1.一种陶瓷颜料浓缩浆，其特征在于，以重量比计算，所述陶瓷颜料浓缩浆的基本配方包括：
陶瓷颜料 20-60％；
分散剂 1-20％；
消泡剂 0.2-1.5％；
去离子水 余量；
陶瓷颜料的粒径小于200纳米。
2.根据权利要求1所述的陶瓷颜料浓缩浆，其特征在于，所述颜料包括钴兰、玛瑙红、镨黄、氧化钴、氧化锆或咖啡色。
3.根据权利要求1所述的陶瓷颜料浓缩浆，其特征在于，所述分散剂是聚羧酸、聚羧酸盐、聚丙烯酸类、聚丙烯酸盐类中的一种或两种以上的复配。
4.根据权利要求1所述的陶瓷颜料浓缩浆，其特征在于，所述消泡剂是指改型有机硅、聚硅氧烷、矿物油中的一种或两种以上的复配。
5.根据权利要求1所述的陶瓷颜料浓缩浆的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
按重量比将各组份称好待用；首先将水放入容器中，然后加入分散剂、消泡剂；在高速分散过程中加入陶瓷颜料粉体，全部加完后，继续分散5-30分钟，高速分散机转速控制在400-2000rpm；所得的浆料在砂磨机中研磨2-30小时，使其平均粒径小于200纳米，最后制成陶瓷颜料浓缩浆。
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