CN101619204B - 陶瓷制品装饰用拒水剂及其制造方法 - Google Patents

Abstract

陶瓷制品装饰用拒水剂，属于陶瓷制品装饰用功能材料领域，由有机拒水功能元、无机着色固化元、火油配伍而成，其中，有机拒水功能元由硅胶、硅脂、硅油组成，无机着色固化元是透明着色固化元或者重量占80-90％的透明着色固化元与重量占20-10％的着色剂的混合物，透明着色固化元是钾长石、石英、高岭土、方解石、ZnO、BaCO₃的组合物，其拒水响应时间、拒水效果、可操作性优良，成本低。

Description

陶瓷制品装饰用拒水剂及其制造方法

技术领域

本发明属于陶瓷制品装饰用功能材料领域，涉及一种拒水剂，尤其是指一种陶瓷制品装饰用拒水剂，同时提供这种拒水剂的制造方法。

背景技术

为使固体表面不被水润湿、浸透，必须进行防水处理，其中具有抵抗润湿的性能称为拒水性。拒水是在固体表面与水滴之间所引起的一种相对界面现象，与润湿正好相反。拒水性质或程度受到固体表面的化学性质、吸附分子的存在量、表面粗糙度及孔隙率等因素的影响。因此，应用于不同领域的拒水剂其组成也不同。目前，国内对纺织品、建筑用拒水剂的应用研究开展较多，纺织品使用拒水剂以改变织物的表面性能，使之不易被水和常见油污所润湿。建筑工程用拒水剂主要是使建筑物防渗防漏。国内在纺织及防水涂料上生产和使用的有机拒水基材主要有以下几种：(1)石蜡-铝皂类，(2)吡啶季铵盐类，(3)羟甲基三聚氰胺衍生物，(4)硬脂酸铬络合物，(5)有机硅型，(6)氟烷基树脂类等等。但对陶瓷装饰用拒水材料的研究尚为空白，更无国产陶瓷装饰用拒水剂问世，国内所用均为日本进口品。而且建材的防水材料无法瞬时充分排水，更无法排开水固混合物(陶瓷釉浆)，从功能上讲也属不同性质的拒水材料。

在陶瓷制品的装饰中，一个产品需要采用多种装饰方法，为达到操作方便，且稳定可靠，需首先在素坯的目标部位用毛笔涂刷拒水剂，产品上釉时该部位会充分排除釉层，经烧成，拒水剂自身的色泽与釉的效果一起构成特殊的装饰，而通过加入不同的无机着色成分，较大地丰富了装饰手段。现有陶瓷制品装饰用拒水剂均为日本进口品，价格很贵，每公斤320元(不含运费)；另外，随着陶瓷产品的升级换代，装饰效果的日益丰富，该拒水材料国内用量很大，其应用前景也十分广阔。

发明内容

本发明的目的是在于利用国内原材料，提供一种拒水响应时间、拒水效果、可操作性达到日本产品指标的陶瓷制品装饰拒水剂，而价格只为日本产品的三分之一。

一般的陶瓷素坯，其表面能远大于水的表面能，因此，为了使其拒水，就要在其表面涂一层低表面能的材料。硅橡胶的表面能约为25mJ/m²，是比较理想的拒水材料，氟树脂的表面能约为5mJ/m²，是比较理想的拒水材料。

根据拒水机理，在陶瓷素坯表面吸附一层物质，使其原来的高能表面变为低能表面，就可以获得具有拒水效果，且表面能愈小效果愈好，考虑到陶瓷生产的特殊性：1、稳定性；2、可操作性；3、高温过程的无毒安全性；4、与无机色剂的相融性；5、本身高温无残留性。经综合比较，因此本发明选择有机硅型系列作为拒水功能元成分。具体是这样来实施的：

制品装饰用拒水剂，其特征在于由下列各组份重量配伍而成：

有机拒水功能元  44-50％

无机着色固化元  39-45％

火油            10-16％

其中：

有机拒水功能元的各组份重量配比为：

硅胶    45-50％

硅脂    35-40％

硅油    11-16％

无机着色固化元是透明着色固化元或者重量占80-90％的透明着色固化元与重量占20-10％的着色剂的混合物，其中，透明着色固化元的组成物料重量配比为：

钾长石 40-47％    石英   15-20％

高岭土 5-8％      方解石 10-15％

ZnO    6-7％      BaCO₃  6-7％

硼酸   4-7％。

黑色着色氧化物的组成物料重量配比为：

Fe₂O₃  45-50％  Co₃O₄      15-20％

Cr₂O₃  12-16％  煅烧高岭土 15-20％

除黑色外，其它色泽的着色剂均直接采用相应的商品色料。

陶瓷制品装饰用拒水剂的制造方法，其特征在于将有机拒水功能元、无机着色固化元及火油(稀释剂)分别称量后加入混料过筛机中，以30-45转/分的转速混练3-6小时，然后过250目筛，装入密封容器中。

有机拒水功能元的制造是：将硅胶、硅脂、硅油按配比称量后加入混料过筛机中，以30-45转/分的转速混练2-3小时。这种有机拒水功能元无毒、稳定、快速拒水响应(响应时间小于60秒)、拒水效果充分。

无机着色固化元的制造是：

(1)着色剂：

黑色着色氧化物是将黑色着色氧化物的各组分分别称量后一起加入球磨机中球磨充分，一般5-8小时左右，烘干后在窑中于1150-1180℃烧成，再球磨过320目筛，干燥后过250目筛；其它色泽的着色剂均直接采用相应的商品色料，过250目筛。

(2)透明着色固化元：将透明着色固化元的各组分分别称量后一起加入球磨机中球磨充分，一般5-8小时左右，过320目筛，干燥后过250目筛；

(3)透明拒水剂只用透明着色固化元，着色拒水剂用着色剂与透明着色固化元按比例配比球磨的均混物。

本发明适用于陶瓷制品装饰，其拒水响应时间、拒水效果、可操作性优良，均达到日本产品指标的陶瓷制品装饰拒水剂水平，而价格只为日本产品的三分之一。

具体实施方式

实施例1，陶瓷制品装饰用黑色拒水剂，以重量计，由44份有机拒水功能元、42份无机着色固化元、14份火油组成，其中：

有机拒水功能元各组份的重量组成为：46份硅胶、38份硅脂、16份硅油。

无机着色固化元是80份重量的透明着色固化元与20份重量的黑色着色氧化物的混合物，其中：

透明着色固化元的组成物料重量配比为：

钾长石  47％   石英   17％  硼酸  4％

高岭土  6％    方解石 13％

ZnO     6.5％  BaCO₃  6.5％

黑色着色氧化物的组成物料重量配比范围为：

Fe₂O₃  45-50％  Co₃O₄       15-20％

Cr₂O₃  12-16％  煅烧高岭土  15-20％

陶瓷制品装饰用黑色拒水剂的制造方法是：

A.制造无机着色固化元：

(1)制黑色着色氧化物：将Fe₂O₃、Co₃O₄、Cr₂O₃、煅烧高岭按配比分别称量后一起加入球磨机中球磨充分(5-8小时)，烘干后在窑中于1150-1180℃烧成，再球磨过320目筛，干燥后过250目筛；

(2)制透明着色固化元：将透明着色固化元的各组分分别称量后一起加入球磨机中球磨充分(5-8小时)，过320目筛，干燥后过250目筛；

(3)将黑色着色氧化物、透明着色固化元按配比要求混合球磨(5-8小时)；

B.制造有机拒水功能元：将硅胶、硅脂、硅油按配比称量后加入混料过筛机中，以30-45转/分的转速混练2-3小时。

C.制造黑色拒水剂：将有机拒水功能元、无机着色固化元及火油分别称量后加入混料过筛机中，以30-40转/分的转速混练3-6小时，然后过250目筛，装入密封容器中。

实施例2，陶瓷制品装饰用透明拒水剂，以重量计，由44份有机拒水功能元、45份无机着色固化成分、11份火油组成，其中：

有机拒水功能元各组份的重量组成为：45份硅胶、40份硅脂、15份硅油；

无机着色固化成分是单用透明着色固化元，其组成物料重量配比为：

钾长石 46％ 石英   15％  硼酸  7％

高岭土 8％  方解石 10％

ZnO    7％  BaCO₃  7％

陶瓷制品装饰用透明拒水剂的制造方法参考实施例1，无机着色固化元单用透明着色固化元。

实施例3，陶瓷制品装饰用黑色拒水剂，以重量计，由50份有机拒水功能元、40份无机着色固化元、10份火油组成，其中：

有机拒水功能元各组份的重量组成为：50份硅胶、36份硅脂、14份硅油。

无机着色固化元是90份重量的透明着色固化元与10份重量的黑色着色氧化物的混合物，其中：

透明着色固化元的组成物料重量配比为：

钾长石 44％ 石英   18％  硼酸  7％

高岭土 5％  方解石 13％

ZnO    7％  BaCO₃  6％

黑色着色氧化物的组成物料重量配比为：

Fe₂O₃  48％  Co₃O₄      18％

Cr₂O₃  15％  煅烧高岭土 19％

制造方法参考实施例1。

实施例4，陶瓷制品装饰用黑色拒水剂，以重量计，由45份有机拒水功能元、39份无机着色固化元、16份火油组成，其中：

有机拒水功能元各组份的重量组成为：50份硅胶、39份硅脂、11份硅油。

无机着色固化元是85份重量的透明着色固化元与15份重量的商品色料的混合物，

其中：

透明着色固化元的组成物料重量配比为：

钾长石  42％ 石英   16％  硼酸  6％

高岭土  8％  方解石 15％

ZnO     6％  BaCO₃  7％

制造方法参考实施例1，其中透明拒水剂用透明着色固化元与过250目筛的着色剂按比例配比球磨均混

实施例5，陶瓷制品装饰用透明拒水剂，以重量计，由49份有机拒水功能元、38份无机着色固化元、13份火油组成，其中：

有机拒水功能元各组份的重量组成为：47份硅胶、38份硅脂、16份硅油。

无机着色固化元是单纯的透明着色固化元，其组成物料重量配比为：

钾长石  40％  石英   20％  硼酸  5％

高岭土  7％   方解石 14％

ZnO     7％   BaCO₃  7％

制造方法参考实施例2。

上述实施例生产的陶瓷制品装饰用透明拒水剂，拒水响应时间短，都小于50秒，适于流水线操作使用；能充分自动排除目标部位的全部釉水；涂刷润滑均匀，可操作性好；烧后呈色稳定，色层厚薄均匀；日本价格320元/Kg，产品价格100元/Kg。

Claims (7)

1.陶瓷制品装饰用拒水剂，其特征在于由下列各组份重量配伍而成：

有机拒水功能元    44-50％

无机着色固化元    39-45％

火油              10-16％

其中：

有机拒水功能元的各组份重量配比为：

硅胶    45-50％

硅脂    35-40％

硅油    11-16％

无机着色固化元是透明着色固化元或者重量占80-90％的透明着色固化元与重量占20-10％的着色剂的混合物，其中，透明着色固化元的组成物料重量配比为：

2.根据权利要求1所述的陶瓷制品装饰用拒水剂，其特征在于着色剂是黑色着色氧化物或商品色料，黑色着色氧化物的组成物料重量配比为：

Fe₂O₃    45-50％    Co₃O₄        15-20％

Cr₂O₃    12-16％    煅烧高岭土   15-20％。

3.陶瓷制品装饰用拒水剂的制造方法，其特征在于按权利要求1或2所述的配方将有机拒水功能元、无机着色固化元及火油分别称量后加入混料过筛机中，混炼3-6小时，然后过250目筛，装入密封容器中。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于有机拒水功能元的制造是将硅胶、硅脂、硅油按配比称量后加入混料过筛机中，混炼2-3小时。

5.根据权利要求3或4所述的制造方法，其特征在于混炼时转速控制为30-45转/分。

6.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于无机着色固化元的制造是：

(1)着色剂：

黑色着色氧化物是将黑色着色氧化物的各组分分别称量后一起加入球磨机中球磨充分，烘干后在窑中于1150-1180℃烧成，再球磨过320目筛，干燥后过250目筛；其它色泽的着色剂均直接采用相应的商品色料，过250目筛；

(2)透明着色固化元：将透明着色固化元的各组分分别称量后一起加入球磨机中球磨充分，过320目筛，干燥后过250目筛；

(3)透明拒水剂只用透明着色固化元，着色拒水剂用着色剂与透明着色固化元按比例配比球磨的均混物。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于球磨时间为5-8小时。