CN102234202A - 一种超低温红釉助剂的制备方法与施釉工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超低温红釉助剂的制备方法与施釉工艺，其主要特征是采用粒子大小在2-10纳米的氧化硅作助熔剂，其重量含量在30-60％之间(固含量下同)。采用有机高分子增黏，其组成可以是聚酰胺类、聚烯醇类以及聚乙二醇类，其在助剂中的含量在4-33％之间。可采用二次甲基萘磺酸钠作触变性控制剂，其用量可在1.5-8.0％之间。采用偏硅酸镁调节釉料高温流动性，其用量可在5-15％之间。采用硼酐作为釉料热膨胀系数调控剂，其用量可在12-36％之间。施釉过程中，超低温红釉助剂的重量占红釉的8-15％。施釉过程中，红釉与红釉助剂的总重量在釉将中占37-41％。釉烧条件为800℃3小时。

Description

一种超低温红釉助剂的制备方法与施釉工艺

技术领域    本发明涉及一种陶瓷釉料材料及其制作方法与施釉工艺，更具体地说，涉及一种超低温红釉添加剂的制作方法与施釉工艺。

背景技术    陶瓷的艺术效果主要来自其造型、颜色各异的色釉及图案丰富的花纸，色釉与花纸约占日用陶瓷产品成本的40％。陶瓷色釉主要是一些有色金属氧化物、盐或复盐，有很多色釉因高温煅烧会发生分解失色而只能在低温下成色，因此被称之为低温或超低温色釉。我国虽然具有悠久的制陶历史与技术积累，然而，我国在低温及其超低温色釉粘接剂方面没有获得突破，以至有一大批低温及超低温色釉的应用受到抑制。一些具有浓郁中国文化特色的超低温色釉具有极好的国内外市场，其生产还不得不长期依赖进口。

一种名为“中国红”的大红釉在艺术陶瓷的制备中被广泛使用，其艺术效果不仅广泛受世界华人所喜爱，更因为其深厚的华夏文化底蕴，而被国家领导人用作国礼用瓷广泛赠送给国际友人。这类“中国红”釉含铅量高，若用于装饰日用陶瓷产品因其铅镉溶出量远远超标不能满足要求，铅镉溶出符合要求的大红釉颜色又不够鲜艳生动。长期以来国际国内日用陶瓷行业有众多科学家一直努力研制适于制备日用陶瓷的“中国红”釉。英国庄信万丰公司(Johnson Matthey)获得突破，其低温红釉烧成温度为800℃，铅镉溶出可满足国际标准。因独家技术且独霸市场庄信万丰的“中国红”釉及其粘接剂价格非常高。为此，国内的技术人员一直在持之以恒的进行攻关，希望研发出超低温“中国红”釉，近年有几家企业获得成功，其红釉成本仅为庄信万丰的约十分之一到八分之一。但在低温红釉粘接剂的研制方面却无一例外的失败，以至大多数人放弃了粘接剂的研究。而且，国产“中国红”釉的某些性能还达不到国外水平，这使得粘结剂的工作条件范围更窄，因而进一步加大了粘结剂的研制难度。鉴于此庄信万丰采用捆绑销售来卡中国企业的脖子，中国企业不可能使用庄信万丰的粘接剂而使用国产低温“中国红”釉，因此，粘接剂的研制将是国产超低温“中国红”釉使用的瓶颈。

目前，低温釉料主要采用含铅化合物控制熔点，如胡天霏等[1]、刘锡泉、李秋明[2]的研究，卢建[3]研制了一种以氧化钴为主要成份蓝色陶瓷颜料中加进一定量的助熔剂及其他配合剂，从而将其烧成温度降低至1170℃-1180℃。显然这些含铅化合物不适宜用作日用陶瓷，国内专利中未注明的助熔剂大多数含铅。Carbary与Zimmer[4]研究了硅橡胶釉料粘接剂。Schoenherr[5]也进行了类似研究。

纳米材料与纳米技术已被广泛研究，但目前大多数商品化的纳米材料并没有真正体现纳米材料的本质特性，有些商业宣传的纳米材料甚至完全是操作概念。低熔点是纳米材料的主要特性之一，本文拟利用此特点研究开发超低温色釉纳米助熔粘接剂以满足日益强盛的低温及超低温色釉生产的市场要求，尤其是解决目前超低温“中国红”釉使用的瓶颈问题。贺家湘发明了一种“中国红陶瓷釉料及其上釉工艺”(中国发明专利200910043860.2)，其中主要以纤维素、水玻璃、腐钠等助剂调节油料流动性与粘接性，其最终釉烧温度为1300℃。Manfredini，T(ManfrediniT.，CERAMIC TILE GLAZES：DESIGN，TRENDS AND APPLICATIONS，Key Engineering Ceramics.Vol.206-213，pp.2031-2034.2002)研发出一种块烧釉，其主要技术特征是采用硅酸锂等物质降低其熔点。

超低温釉的使用必须采用高温素烧，低温釉烧，否则不能得到所需颜色。而高温釉烧后瓷胎失去多孔结构，因而挂不住釉，由此必须采用所谓“粘接剂”使釉在瓷胎上能形成厚薄适度均匀的釉层，因此，此类粘接剂必须满足陶瓷生产的一系列要求，如釉面光泽、无针孔、无釉裂、无积釉、足够的覆盖度、釉重等，所涉及的物理化学问题包括釉浆黏度、黏度触变性、黏温系数、添加剂的分解温度、釉料的熔程与高温黏度、釉层与瓷胎的热膨胀系数等。添加剂难免含有有机材料，其分解将释放气体，这些气体将有可能产生针孔，因此本助剂不仅要解决釉料粘结，满足产品加工的物理化学条件，还绝不能引发新的问题。

本发明旨在研发一种粘接剂使红釉釉浆可在瓷胎上形成厚薄适度、上下均且无各类负面效应。

发明内容    本发明所提供的粘接剂旨在克服超低温陶瓷红釉施釉过程挂不住、上下不均匀、釉重过高、釉裂等问题。

本发明是这样实现的：

一种超低温红釉助剂的制备方法与施釉工艺，该助剂组成及施釉工艺如下：

1、采用粒子大小在2-10纳米的氧化硅作助熔剂，其重量含量在30-60％之间(干燥后的固体含量，下同)。

2、采用有机高分子增黏，其组成可以是聚酰胺类、聚烯醇类以及聚乙二醇类，其在助剂中的含量在4-33％之间。

3、可采用二次甲基萘磺酸钠作触变性控制剂，其用量可在1.5-8.0％之间。

4、采用偏硅酸镁调节釉料高温流动性，其用量可在5-15％之间。

5、采用硼酐作为釉料热膨胀系数调控剂，其用量可在12-36％之间。

6、施釉过程中，超低温红釉助剂的重量占红釉的8-15％。

7、施釉过程中，红釉与红釉助剂的总重量在釉将中占37-41％。

8、采用高铝求石球磨至250-320目。

釉烧温度800℃，釉烧时间3小时(不包括升降温时间)。下面通过实例对本发明作进一步描述：

实施例1

超低温红釉助剂的组成如表1。釉浆过320目筛，施釉温度8℃，所采用的红釉来自湖南醴陵，施釉瓷胎为500克朗酒瓶，800℃釉烧3小时，如此所得陶瓷产品无积釉、无釉裂，釉重在4.73±0.25克之间，其它各项指标(如铅铬溶出、釉面光泽、釉面针孔等)达标。

表1实施例1的超低温红釉助剂组成

组成	含量(％)
		纳米氧化硅(粒子直径＝3.2±0.5纳米)	42.5
聚乙烯醇(分子量＞20万)	25.0
		二次甲基萘磺酸钠	2.3
偏硅酸镁	10.2
		硼酐	29.9
超低温红釉助剂的用量(相对于红釉)	10
		釉浆固体含量	39.5

实施例2

超低温红釉助剂的组成与施釉工艺如表2。釉浆过320目筛，施釉温度30℃，所采用的红釉来自湖南醴陵，施釉瓷胎为500克朗酒瓶，800℃釉烧3小时，如此所得陶瓷产品无积釉、无釉裂，釉重在4.83±0.23克之间，其它各项指标(如铅铬溶出、釉面光泽、釉面针孔等)达标。

表2实施例2的超低温红釉助剂组成

组成	含量(％)
		纳米氧化硅(粒子直径＝4.2±0.6纳米)	43
聚丙烯酰胺(分子量＞400万)	15
		二次甲基萘磺酸钠	4.3
偏硅酸镁	10.2
		硼酐	27.5
超低温红釉助剂的用量(相对于红釉)	9.0
		釉浆固体含量	38

Claims (8)

1.一种超低温红釉助剂的制备方法与施釉工艺，其特征在于助剂组成包括：

(1)采用纳米氧化硅作助熔剂；

(2)采用聚酰胺类、聚烯醇类以及聚乙二醇类有机高分子增黏；

(3)采用二次甲基萘磺酸钠作触变性控制剂；

(4)采用偏硅酸镁调节釉料高温流动性；

(5)采用硼酐作为釉料热膨胀系数调控剂；

2.根据权利要求1所述的超低温红釉助剂，其特征在于氧化硅作助熔剂的粒子大小在2-10纳米，其在所述的超低温红釉助剂中的重量含量为30-60％之间(固含量，下同)。

3.根据权利要求1所述的超低温红釉助剂，其特征在于高分子增黏剂可以是聚酰胺类、聚烯醇类以及聚乙二醇类，其在助剂中的含量在4-33％之间。

4.根据权利要求1所述的超低温红釉助剂，其特征在于采用二次甲基萘磺酸钠作触变性控制剂，其在助剂中的含量在1.5-8.0％之间。

5.根据权利要求1所述的超低温红釉助剂，其特征在于采用偏硅酸镁调节釉料高温流动性，其在助剂中的含量在5-15％之间。

6.根据权利要求1所述的超低温红釉助剂，其特征在于采用硼酐作为釉料热膨胀系数调控剂，其在助剂中的含量在12-36％之间。

7.根据权利要求1所述的超低温红釉助剂及施釉方法，其特征在于施釉过程中，超低温红釉助剂的重量占红釉的8-15％。

8.根据权利要求1所述的超低温红釉助剂及施釉方法，施釉过程中，红釉与红釉助剂的总重量在釉将中占37-41％。