CN101468921A - 水性环保陶瓷颜料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性陶瓷颜料及其生产方法，它由颜料底浆和色料组成，所述的颜料底浆的成分包括水溶性聚氨酯树脂、水溶性丙烯酸树脂、pH调节剂、二丙二醇丁醚、消泡剂、流平剂、增稠剂和氨水等，该水性陶瓷颜料可以直接在光滑的磁盘或其他瓷器和玻璃制品表面作画，无需烘烤干燥，耐水洗。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷颜料，特别是一种直接在陶瓷或玻璃表面作画，干燥以后不易洗掉的颜料及其生产方法。
背景技术
颜料作为陶瓷制品生产必不可少的主要原料，主要用于各种陶瓷制品的装饰，陶瓷制品的品种成千上万，装饰方式方法更是千变万化，所有这些只要装饰就离不开陶瓷颜料；陶瓷颜料根据陶瓷装饰方法的不同分为：(1)坯体着色用颜料，(2)釉下彩颜料，(3)釉中彩颜料，(4)釉上彩颜料；又根据使用温度的不同分为高、中、低温颜料等；随着近几年陶瓷市场的不断发展和壮大，陶瓷颜料年需求量就以万吨计；而随着人们审美观的变化，现在市场上几乎没有全白色的素瓷制品在生产和销售，市场上销售和热销的产品无不使尽浑身解数进行装饰；这也极大地刺激了陶瓷颜料的生产和开发。近几年来各种新型装饰技法和装饰材料得到了极为快速的发展。
在陶瓷着色的方法中，有的采用坯体着色方法，它是在坯料中加入所需的颜料进行混合均匀，烧制以后得到纯净的颜色。有的采用釉下彩，釉下彩绘方法是先由熟练工人设计，在素烧瓷坯上用浓墨描成花纹图样，再把用上法配成的颜料胶水用毛笔浸饱，填绘于浓墨之间，干燥后，置于素烧窑中，在600—700℃下煅烧，则浓墨及颜料中的胶结物均被烧掉，而露出生动的空筋花样，然后再施以透明釉，在瓷器本烧窑中烧成(1300—1320℃)，则成精美的釉下彩制品。有的采用釉上彩。釉上彩是在陶瓷器件釉面上(注意不是陶瓷坯体釉面上)进行彩饰并经低温(约650—850℃)彩烧，使画面牢固附着釉面的装饰方法，也就是说釉上彩是用彩料直接施于器皿釉面，经适当的热处理，彩料熔融附着釉面。
目前市场上也有报道说有的可以直接在陶瓷表面作画，无需烘烤干燥，可以得到不易洗掉的方法，但是还没有关于这种颜料的组成和生产方法的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以直接在陶瓷表面作画，无需烘烤干燥，可以得到不易洗掉的颜料的产品以及该产品的生产方法。
本陶瓷颜料由颜料底浆和色料组成，所述的颜料底浆的成分包括水溶性聚氨脂树脂、水溶性丙烯酸树脂、二丙二醇丁醚、PH调节剂和氨水，所述的各物质的质量份数如下：
水溶性聚氨脂树脂 30.0-60.0 PH调节剂 0.1-1.0
水溶性丙烯酸树脂 10.0-30.0 二丙二醇丁醚 1.0-4.0
氨水 0.1-1.0 丙二醇 2.0-5.0。
以上所述的水性陶瓷颜料，颜料底浆的成分还包括：消泡剂、流平剂、增稠剂、聚氨酯、防腐剂。
以上所述的水溶性聚氨脂树脂分子内存在含有羧基、羟基或脲键，所以水溶性聚氨酯涂料的柔韧性、机械强度、耐磨性、耐化学药品及耐久性等都十分优异。选择的水溶性聚氨脂树脂可以是利康水性聚氨脂树脂NEOCRYL A-6092。
以上所述的水溶性丙烯酸树脂既具有优异的附着力和耐磨性，是树脂末端含有羟基的丙烯酸树脂，由丙烯酸酯及功能性单体在醇类溶剂中共聚而成的水溶性丙烯酸树脂。例如利康水性聚氨脂树脂NEOCRYL A-6092这些水溶性丙烯酸树脂具有优异的耐候性、耐化学性和较好的颜料润湿性，同时有效地避免了丙烯酸树脂与聚氨酯予聚物混合时相容性差的问题。配制成清漆或色漆可应用于装修、家具、地板、工业涂料等领域。干燥迅速，对底材润湿性好，硬度、丰满度、光泽高，耐化学性、耐水性和耐热烫性优异，并具有良好的低温柔韧性和抗粘连性，固化条件灵活，可常温固化也可以高温固化，在高温下可增加分子的流动性，从而更快地获得高强度的交联密度，所以用于颜料底浆可以使得颜料吸附在陶瓷表面更为紧密。
以上所述的PH调节剂是有机胺，例如乙醇胺、二乙醇胺、二乙烯兰胺、2-氨基甲基-1-丙醇、N一甲基二乙醇胺或三乙烯四胺。
以上所述的消泡剂是聚硅氧烷类化合物，例如甲基聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷等，其质量份数为0.1-1.0。
以上所述的增稠剂是硅酸镁锂或非离子缔合型增稠剂，其质量份数为1.0-3.0。
以上所述的氨水是质量含量为10—25％的氨水。
以上所述的流平剂是聚硅氧烷或聚醚改性聚硅氧烷，其质量份数为0.3-1.0。
以上所述的防腐剂是卡松防腐剂，其质量份数为0.1—0.3。
以上所述的二丙二醇丁醚作为溶剂，偶合或分散剂。
以上所述的丙二醇可以防止底浆产生沉淀。
以上所述的色料(颜料)可以使用矿物颜料和有机颜料，比如碳黑、二氧化钛(钛白)、酞青绿、酞青蓝、钒锆兰、钒锆黄、铁锆红、锑锡灰、中铬黄、氧化铁红、锌钡白、甲苯胺红等。
本发明所述的水性环保陶瓷颜料的生产方法，是将除氨水和PH调节剂以外的上述物料，在常温下加入到反应器中，搅拌均匀，用氨水和PH调节剂调节PH至7.30-8.30，加入所需颜色的颜料，再搅拌30—60分钟，即可得到产品。
本发明突出的实质性特点和显著的进步是：
1、产品呈水溶性，无刺激性气味。可直接用于光滑的磁盘或其他瓷器和玻璃制品表面的绘画。产品安全无毒，符合欧共体EN71-3安全标准。
2、使用方便，自然干，无需烘烤干燥、即可获得优异的附着力。使得产品具有优异的流动性和流平性，以保证产品不会出现分层现象，使产品具有极佳的外观效果，同时在绘画过程中，下笔非常流畅毫无颗粒感，能使画面呈现平整和艳丽的色彩，整体效果极佳。如能配合勾线笔和亚光胶一起使用，可以创造出更为丰富的画面效果。
3、颜料表干时间约为2小时，无需烘烤，在自然环境中晾干即可实现其他同类产品必须在高温烘烤后方可实现的颜料附着牢度和抗水性要求，此项突破将大大拓展该类颜料产品的应用范围，同时可以大大丰富陶瓷画和玻璃画创作的创作空间。如果于150℃的烘箱内烘烤30分钟，画面能达到极其优异的附着牢度和抗水性，完全超过此类产品的国家标准。如不具备烘烤条件，画面晾置于常温环境中3天时间待颜料完全干透，就能达到同样的附着牢度和抗水性标准。干燥后的画面颜色具有极佳的色彩饱和度及较高的耐光性。
4、除了成功解决了颜色分层的问题以外，在颜料的附着牢度和色饱和度方面也优势明显。精心装饰着千变万化的陶瓷器型，给人们以美的享受，给生活增添了绚丽的光彩。
5、耐水洗，不易洗掉。可以根据不同的客户要求，提供多种丰富的色种配套规格。
具体实施方式
以下是本发明的实施例：
实施例1：
首先配制颜料底浆，取水溶性聚氨脂树脂30.0公斤，水溶性丙烯酸树脂10.0公斤，二丙二醇丁醚1.0公斤，丙二醇2.0公斤，消泡剂甲基聚硅氧烷0.1公斤，流平剂聚硅氧烷0.3公斤，增稠剂硅酸镁锂1.0公斤，聚氨酯0.1公斤，防腐剂卡松0.1公斤，上述物料，在常温下加入到反应器中，加入清水，使之总量为100公斤，搅拌均匀，用氨水和PH调节剂乙醇胺调节PH至7.30-8.30，得到底浆，加入7公斤酞青绿颜料，再搅拌30—60分钟，即可得到绿色水性环保陶瓷颜料产品。
实施例2：
首先配制颜料底浆，取水溶性聚氨脂树脂40.0公斤，水溶性丙烯酸树脂15.0公斤，二丙二醇丁醚2.0公斤，丙二醇3.0公斤，消泡剂二甲基聚硅氧烷0.3公斤，流平剂聚醚改性聚硅氧烷0.3公斤，增稠剂硅酸镁锂1.5公斤，聚氨酯0.2公斤，防腐剂卡松0.2公斤，上述物料，在常温下加入到反应器中，加入清水，使之总量为100公斤，搅拌均匀，用氨水和PH调节剂二乙醇胺调节PH至7.30-8.30，得到底浆，加入5公斤铁锆红颜料，再搅拌30—60分钟，即可得到红色水性环保陶瓷颜料产品。
实施例3：
首先配制颜料底浆，取水溶性聚氨脂树脂50.0公斤，水溶性丙烯酸树脂20.0公斤，二丙二醇丁醚3.0公斤，丙二醇4.0公斤，消泡剂甲基聚硅氧烷0.5公斤，流平剂聚醚改性聚硅氧烷0.3公斤，增稠剂硅酸镁锂2.5公斤，聚氨酯0.3公斤，防腐剂卡松0.2公斤，上述物料，在常温下加入到反应器中，加入清水，使之总量为100公斤，搅拌均匀，用氨水和PH调节剂2-氨基甲基-1-丙醇调节PH至7.30-8.30，得到底浆，加入5公斤中铬黄颜料，再搅拌30—60分钟，即可得到黄色水性环保陶瓷颜料产品。
实施例4：
首先配制颜料底浆，取水溶性聚氨脂树脂50.0公斤，水溶性丙烯酸树脂20.0公斤，二丙二醇丁醚3.0公斤，丙二醇4.0公斤，消泡剂二甲基聚硅氧烷0.5公斤，流平剂聚醚改性聚硅氧烷0.7公斤，增稠剂硅酸镁锂2.0公斤，聚氨酯0.2公斤，防腐剂卡松0.3公斤，上述物料，在常温下加入到反应器中，加入清水，使之总量为130公斤，搅拌均匀，用氨水和PH调节剂二乙烯兰胺调节PH至7.30-8.30，得到底浆，加入10公斤碳黑颜料，再搅拌30—60分钟，即可得到黑色水性环保陶瓷颜料产品。
实施例5：
首先配制颜料底浆，取水溶性聚氨脂树脂20.0公斤，水溶性丙烯酸树脂30.0公斤，二丙二醇丁醚4.0公斤，丙二醇3.0公斤，消泡剂二甲基聚硅氧烷0.8公斤，流平剂聚醚改性聚硅氧烷0.8公斤，增稠剂硅酸镁锂2.0公斤，聚氨酯0.5公斤，防腐剂卡松0.3公斤，上述物料，在常温下加入到反应器中，加入清水，使之总量为120公斤，搅拌均匀，用氨水和PH调节剂调节PH至7.30-8.30，得到底浆，加入10公斤碳黑颜料，再搅拌30—60分钟，即可得到黑色水性环保陶瓷颜料产品。
实施例6：
首先配制颜料底浆，取水溶性聚氨脂树脂60.0公斤，水溶性丙烯酸树脂30.0公斤，二丙二醇丁醚3.0公斤，丙二醇4.0公斤，消泡剂甲基聚硅氧烷0.6公斤，流平剂聚硅氧烷1.0公斤，增稠剂硅酸镁锂1.0公斤，聚氨酯0.1公斤，防腐剂卡松0.6公斤，上述物料，在常温下加入到反应器中，加入清水，使之总量为150公斤，搅拌均匀，用氨水和PH调节剂N一甲基二乙醇胺或三乙烯四胺调节PH至7.30-8.30，得到底浆，加入7公斤钛白粉颜料，再搅拌30—60分钟，即可得到白色水性环保陶瓷颜料产品。
Claims (8)
1、一种水性陶瓷颜料，由颜料底浆和色料组成，其特征在于：所述的颜料底浆的成分包括水溶性聚氨脂树脂、水溶性丙烯酸树脂、二丙二醇丁醚、丙二醇、PH调节剂和氨水，所述的各物质的质量份数如下：
水溶性聚氨脂树脂 30.0-60.0 PH调节剂 0.1-1.0
水溶性丙烯酸树脂 10.0-30.0 二丙二醇丁醚 1.0-4.0
氨水 0.1-1.0 丙二醇 2.0-5.0。
2、根据权利要求1所述的水性陶瓷颜料，其特征在于：颜料底浆的成分还包括：消泡剂、流平剂、增稠剂、聚氨酯和防腐剂，所述的消泡剂是聚硅氧烷类化合物，其质量份数为0.1-1.0；所述的增稠剂是硅酸镁锂或非离子缔合型增稠剂，其质量份数为1.0-3.0；所述的流平剂是聚硅氧烷或聚醚改性聚硅氧烷，其质量份数为0.3-1.0；所述的防腐剂是卡松，其质量份数为0.1—0.3。
3、根据权利要求1所述的水性陶瓷颜料，其特征在于：水溶性聚氨脂树脂是分子内含有羧基、羟基或脲键的聚氨脂树脂。
4、根据权利要求1所述的水性陶瓷颜料，其特征在于：水溶性丙烯酸树脂是树脂末端含有羟基的丙烯酸树脂。
5、根据权利要求1所述的水性陶瓷颜料，其特征在于：所述的PH调节剂是有机胺。
6、根据权利要求1所述的水性陶瓷颜料，其特征在于：所述的氨水是质量含量为10—25％的氨水。
7、根据权利要求1所述的水性陶瓷颜料，其特征在于：所述的色料使用矿物颜料和有机颜料。
8、一种如权利要求1所述的水性陶瓷颜料的生产方法，其特征在于：先制备颜料底浆，颜料底浆的制备过程是将水溶性聚氨脂树脂、水溶性丙烯酸树脂、二丙二醇丁醚、消泡剂、流平剂、增稠剂、聚氨酯和防腐剂，在常温下加入到反应器中，搅拌均匀，用氨水和PH调节剂调节PH至7.30-8.30，加入所需颜色的颜料，再搅拌30—60分钟，即可得到产品。
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