CN101761204B - 一种陶瓷墙地砖填缝方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种陶瓷墙地砖填缝方法。填缝剂为玻璃和/或陶瓷化合物，通过加热使其熔化，熔融的填缝剂可对陶瓷墙地砖缝隙进行填补和粘结。本发明提供的陶瓷墙地砖填缝方法适应性强，可根据加热方式的不同，进行无机填缝剂的选择、设计和材料制备。经熔融而玻璃化或陶瓷化的无机填缝剂可与陶瓷墙地砖之间结合，使填补后的缝隙表面光滑、结构致密、色彩多变、耐摩擦、耐各种介质侵蚀，使用寿命长。

Description

一种陶瓷墙地砖填缝方法

技术领域：

本发明涉及一种陶瓷墙地砖填缝方法，尤其涉及一种通过加热使陶瓷墙地缝隙中填充的含有玻璃或陶瓷化合物的无机填缝剂快速熔融并凝固，可实现陶瓷墙地砖缝隙的填补和粘接的陶瓷墙地砖填缝方法。

背景技术：

随着建筑业的发展，各类外墙、室内用陶瓷地砖用量巨大，与之配套的陶瓷墙地砖填缝剂用量亦相当可观。现有陶瓷墙地砖填缝剂主要包括水泥基填缝剂和反应型树脂填缝剂这两大类。

在使用过程中，水泥基填缝剂水化生成的Ca(OH)₂在水存在时会将大量的Ca²⁺通过瓷砖或填缝剂本身内部的毛细孔和缝隙渗透到砂浆或瓷砖表面，并与空气中的CO₂反应生成CaCO₃沉积在表面，形成泛碱。如果水泥碱性氧化物含量过高，加水拌和后它们会反应形成Na₂SO₄、K₂SO₄等水溶性盐类，这些可溶性盐遇水后也会逐渐迁移到材料表面，并随着水的蒸发而析晶为白霜状物质。对于反应型树脂填缝剂，在各种环境介质作用下，所用树脂会吸附污质，逐渐老化并导致陶瓷墙地砖缝隙增大。因此，研究一种新型的陶瓷墙地砖填缝方法，改善填缝效果，延长使用寿命，具有积极的意义。

目前，运用激光或氧炔焰等高能热源和可玻璃化或陶瓷化的无机填缝剂进行陶瓷墙地砖缝隙填补与粘接的新型陶瓷墙地砖填缝方法还未见报道。

发明内容：

本发明的目的是为了改善陶瓷墙地砖的填缝效果，延长使用寿命而提供了一种利用可玻璃化或陶瓷化的无机填缝剂进行陶瓷墙地砖缝隙的填补与粘结的陶瓷墙地砖填缝方法。

本发明的技术方案为：一种陶瓷墙地砖填缝方法，其具体步骤为：A、将粘结剂与无机填缝剂粉末按照质量比为1～3∶20混合，将无机填缝剂调成粘稠状；B、将粘稠状的无机填缝剂均匀填充在陶瓷地面砖的缝隙中，采用激光或火焰加热的方式使其熔融，熔融的无机填缝剂将陶瓷墙地砖缝隙有效的填充和粘接起来。

其中所述的无机填缝剂为玻璃和/或陶瓷，且玻璃和/或陶瓷中至少有一种稀土，其中稀土元素的摩尔含量占无机填缝剂总摩尔量的0.2％-40％。所述的玻璃为硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃或碲锗酸盐玻璃中的一种或几种；所述的陶瓷为铝硅酸盐陶瓷或镁铝硅酸盐陶瓷中的一种或几种；所述的稀土元素为铈、钕、铒、钐、镝、铕、镨、钆、钬、铽、铥或镱中的一种或几种。稀土元素的引入形式为稀土氧化物或稀土盐类中的一种或几种。

其中无机填缝剂粉末是通过将所述的玻璃或陶瓷化合物破碎后，称取一定的量装入聚四氟乙烯的球磨罐中进行球磨，控制出料粒度，使其小于1000μm即可，一般优选0.5μm-1000μm；球磨的方式可以是湿磨也可以是干磨，湿磨介质为水、乙醇或任意比的水醇混合物中的一种，湿磨后需烘干。球磨时间根据原料特性进行选择，出料粒度最终控制在1000μm以内即可。

所述的粘结剂为质量百分浓度为氨基树脂、有机硅树脂、丙烯酸改性树脂或5～15％的聚乙烯醇溶液中的一种或几种。

所述的激光为半导体光纤激光器、Nd:YAG激光器或二氧化碳激光器所产生的激光；所述的火焰为乙炔火焰或氢氧火焰。其中优选半导体光纤激光器的输出波长为808/976/1060/1064/1535/1550中的任意一种，功率变化可调且介于10～160W，优选Nd:YAG激光器输出波长中心波长为1064nm，功率10～200W变化可调节；优选二氧化碳激光器的波长为10.6μm，功率20～500W变化可调。激光辐射能量可在60秒以内将无机填缝剂快速熔化。所述的火焰加热方式可以是乙炔火焰或氢氧火焰，火焰能够在60秒以内将无机填缝剂快速熔化。

有益效果：

1.发明的陶瓷墙地砖填缝方法，填缝速度快，效率高。通过高温熔化后的玻璃态或陶瓷态无机填缝剂具有结构致密、粘接强度高、耐水及酸碱介质侵蚀以及使用寿命长等优点，克服了现有水泥基填缝剂和反应型树脂填缝剂的不足之处。

2.无机填缝剂原料来源广泛，可消纳大量的废旧玻璃或陶瓷材料，工艺方法绿色环保。

具体实施方式：

实施例1：以二氧化碳激光器(波长为10.6μm，功率200W)为辐射光源，组成为40TeO₂-50GeO₂-1Na₂O-7.8BaF₂-0.2Er₂O₃-1Yb₂O₃的碲锗酸盐玻璃陶瓷作为填缝剂的主体成分。采用干法研磨的方法，将粉碎的碲锗酸盐玻璃研磨到80微米左右。取上述研磨过的碲锗酸盐玻璃粉末300g，加入质量浓度为8％的聚乙烯醇溶液33克，将填缝剂调制成粘稠状，并均匀填充在陶瓷地面砖的缝隙中。将激光辐照在填缝剂上，保持30秒左右，使填缝剂充分吸收激光能量快速熔融；关闭激光后，熔融的碲锗酸盐玻璃陶瓷填缝剂在60秒内将陶瓷地面砖的缝隙快速填充和固化粘接起来。熔融固化后的填缝剂表面光洁，具有很好的抗水和酸碱性介质腐蚀，接合强度可达到40MPa以上。

实施例2：以半导体光纤激光器(输出波长为1535nm，功率80W)为辐射光源，选用组分为37.2SiO₂-27.8B₂O₃-2BaO-8ZnO-10K₂O-15Sm₂O₃的稀土硼硅酸盐玻璃1000克作为填缝剂的主体成分。采用干法研磨的方法，将粉碎的稀土硼硅酸盐玻璃研磨到50微米左右，加入质量浓度为15％的聚乙烯醇溶液141g，将填缝剂调制成粘稠状，并均匀填充在陶瓷地面砖的缝隙中。将激光辐照在填缝剂上，保持60秒左右，使填缝剂充分吸收激光能量熔融；关闭激光后，熔融的稀土硼硅酸盐玻璃填缝剂在40秒内将陶瓷地面砖的缝隙快速填充和固化粘接起来。熔融固化后的填缝剂表面光洁，具有很好的抗水和耐碱性介质腐蚀性能，接合强度可达到45MPa以上。

实施例3：以氧炔焰为加热源，选用组分为70P₂O₅-8Al₂O₃-5BaO-8K₂O-2Y₂O₃-5Yb₂O₃-2La(NO₃)₃的稀土磷酸酸盐玻璃作为填缝剂的主体成分。采用干法研磨的方法，将粉碎的稀土磷酸盐玻璃研磨到70微米左右。取上述研磨过的磷酸盐玻璃粉末600g，根据填缝剂重量，加入32克质量浓度为12％的聚乙烯醇溶液、20克有机硅树脂，将填缝剂调制成粘稠状，并均匀填充在陶瓷地面砖的缝隙中。将火焰喷射在填缝剂上，保持25秒左右，使填缝剂吸收热量快速熔融；关闭火焰后，熔融的稀土磷酸盐玻璃填缝剂在40秒内将陶瓷地面砖的缝隙快速填充和固化粘接起来。熔融固化后的稀土磷酸盐玻璃填缝剂表面光洁，具有很好耐酸性介质腐蚀性能，接合强度可达到30MPa以上。

实施例4：以半导体光纤激光器(选用输出波长976nm，功率150W)为加热源，选用组分为20ErF₃-5CaO-20SiO₂-12.2Al₂O₃-30.8B₂O₃-7ZrO-1MgO-3K₂O-1Li₂O的镁铝硅酸盐陶瓷600g、组分为38SiO₂-36B₂O₃-8ZnO-5K₂O-13Gd₂O₃的硼硅酸盐玻璃900g、采用湿法研磨的方法，将粉碎的稀土硼硅酸盐玻璃研磨到100微米左右，加入氨基树脂100g，丙烯酸改性树脂100g，调成粘稠浆料，将浆料均匀填充在陶瓷地面砖中，在激光辐射加热作用下，无机填缝剂吸收热量，在100s以内熔融，2min以内固化，将陶瓷地面砖的缝隙填充和粘结起来。接合强度可达到25Mpa，经4％盐酸、3％氨水(摩尔比)浸泡二十五天未见腐蚀和开裂。

实施例5：以半导体光纤激光器(选用输出波长808nm，功率130W)为加热源，选用组分为18Yb₂O₃-11Er₂O₃-50P₂O₅-3Al₂O₃-10BaO-8K₂O的磷酸盐陶瓷500g，组分为7ZrO-13Nd₂O₃-38SiO₂-10Al₂O₃-20B₂O₃-2BaO-5Li₂O-5Na₂O的稀土硅铝酸盐陶瓷300g，组分为20SiO₂-8MgO-12Nd₂O₃-38SiO₂-10Al₂O₃-2BaO-5Li₂O-5Na₂O的稀土镁铝硅酸盐陶瓷300g，采用湿法研磨的方法，将粉碎的稀土硼硅酸盐玻璃及陶瓷粉研磨到5微米左右，加入丙烯酸改性树脂103g，调成粘稠浆料，将浆料均匀填充在陶瓷地面砖中，在氧炔焰加热作用下，无机填缝剂吸收热量，在30s以内熔融，1.5min以内固化，将陶瓷地面砖的缝隙填充和粘接起来。接合强度可达到26Mpa，经2％盐酸、7％氨水(摩尔比)浸泡十八天未见腐蚀和开裂。

Claims (2)

1.一种陶瓷墙地砖填缝方法，其具体步骤为：A、将粘结剂与无机填缝剂按质量比为1～3∶20混合，将无机填缝剂调成粘稠状；B、将粘稠状的无机填缝剂均匀填充在陶瓷地面砖的缝隙中，采用激光或火焰加热的方式使其熔融，熔融的无机填缝剂将陶瓷墙地砖缝隙填充和粘接起来；其中所述的无机填缝剂为玻璃和/或陶瓷，且玻璃和/或陶瓷中至少含有一种稀土元素，其中稀土元素的摩尔含量占无机填缝剂总摩尔量的0.2％-40％，所述的玻璃为硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃或碲锗酸盐玻璃中的一种或几种，所述的陶瓷为硅铝酸盐陶瓷或者镁铝硅酸盐陶瓷中的一种或几种，所述的稀土元素为铈、钕、铒、钐、镝、铕、镨、钆、钬、铽、铥或镱中的一种或几种；所述的粘结剂为氨基树脂、有机硅树脂、丙烯酸改性树脂或质量浓度为5～15％聚乙烯醇溶液中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的陶瓷墙地砖填缝方法，其特征在于所述的激光为半导体光纤激光器、Nd:YAG激光器或二氧化碳激光器产生的激光；所述的火焰为乙炔火焰或氢氧火焰。