CN103130510A - 一种建筑陶瓷用复合分散剂及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑陶瓷用复合分散剂及应用，组份和含量为聚丙烯酸钠10-35%；三聚磷酸钠：10-40%；六偏磷酸钠：10-35%；有机硅改性磷酸钠：10%-30%。每吨干基陶瓷原料中加入多功能建筑陶瓷复合分散剂的用量为3-6kg，将所述建筑陶瓷复合分散剂预先溶解于水中，将溶液加入球磨机中，再向球磨机中加入陶瓷原料进行球磨。该分散剂能使泥浆具有较好的流动性，并能提高球磨效率，使球磨时间缩短25-35%，因而能够大幅降低原料研磨过程消耗的电能，该分散剂还能提高泥料的可塑性20-30%，使产品干坯强度提高21-25%，烧成后成品强度提高13-18%，具有显著的增产、降耗和节能的作用。

Description

一种建筑陶瓷用复合分散剂及应用

技术领域

本发明涉及材料制备技术，进一步是指一种同时具有减水、助磨、增塑、增强等多种功能的建筑陶瓷复合分散剂的制备及应用技术。

背景技术

陶瓷制品是以人工合成的粉状化合物或天然矿物为原料，经过原料制备、成型和高温烧结而制成。它是由无机非金属化合物构成的多晶固体材料，无论是传统的硅酸盐陶瓷，还是现代的结构陶瓷和功能陶瓷，陶瓷已经成为人们生活和现代化建设中不可缺少的材料之一。

近些年来，随着陶瓷工业的迅速发展，陶瓷生产过程中对浆料的要求也变得越来越高。要想获得高密度、结构均匀的良好坯体，关键是获得具有良好流动性的陶瓷浆料，这也是提高陶瓷材料烧结性能和力学性能的关键因素。而想要获得高固含量、具有良好流动性和稳定性的关键和保障就是选择合适的分散剂，所以分散剂在陶瓷浆料制备过程中具有无可替代的重要作用。

目前，国内外对新型分散剂应用于特种陶瓷的研究比较多，而对普通传统陶瓷墙地砖的分散剂研究比较少。我国常用的陶瓷墙地砖分散剂主要是碳酸钠、水玻璃、三聚磷酸钠等无机盐类和有机小分子分散剂，其稳定性和减水助磨效果都不够理想。而用于特种陶瓷的水溶性高分子聚合物分散剂由于价格昂贵使得其应用受到限制，如聚丙烯酸钠、聚羧酸钠等。同时陶瓷工业是一个资源密集型和劳动密集型的产业，同时对能源具有高度的依赖性，而我国却是一个能源和资源相对贫乏的国。所以，可用于普通墙地砖的高效多功能陶瓷分散剂有待进一步研究与开发。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有建筑陶瓷用分散剂的不足，提出一种多功能建筑陶瓷复合分散剂，它具备陶瓷行业现有减水剂的减水功能，还能显著提高陶瓷坯料的研磨效率，进一步降低陶瓷泥浆的含水量，改善泥料的可塑性等工艺性能，从而提高陶瓷坯料和烧成有陶瓷产品的综合性能和质量，有效降低其制备成本，推动陶瓷加工生产过程中的节能减排。

本发明的复合分散剂，组份和百分含量如下：

聚丙烯酸钠：10-35%；

三聚磷酸钠：10-40%；

六偏磷酸钠：10-35%；

有机硅改性磷酸钠：10%-30%。

本发明的多功能建筑陶瓷用复合分散剂原料包含能与粘土等陶瓷原料发生阳离子交换的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，还有能与粘土等陶瓷原料发生强烈吸附作用的有机聚合物原料。聚合物分子的非溶性基团可以锚固在固体粒子表面，而聚合物的可溶性基团充分伸展在介质中，形成微胞状态，同时能够在固体粒子周围形成一定厚度的位阻层，当固体颗粒彼此接近时，由于吸附层之间的相互作用产生排斥阻碍作用，阻碍颗粒的碰撞聚集和重力沉降，从而起到了稳定浆料悬浮体系的作用。

本发明的建筑陶瓷用复合分散剂与其他分散剂使用方法类似。

应用说明如下：采用工业级快速球磨机将占每吨干基陶瓷原料0.3%-0.6.%的复合分散剂和一定比例的水（陶瓷原料与水的质量比为7:3）混合搅拌均匀后，得到无团聚颗粒澄清溶液，然后加入到装有陶瓷原料的球磨罐中制料浆。其中，采用大中小球质量比为5:2:3的高铝球蛋，料球质量比为1:2，球磨机转速设定为350r/min。

本发明与现有技术相比，首先是对粘土原料具有普适性，所用原料为市售常用的分散剂，具有丰富的来源，本发明的多功能复合分散剂可使泥浆在较低含水率的情况下具有较好的流动性，还可使球磨时间缩短25-35%，因而能够大幅降低原料研磨过程消耗的电脑，该分散剂还能提高泥料的可塑性20-30%，使产品干坯强度提高21-25%，进而提高了产品的全过程合格率，同时能提高烧成后成品强度13-18%，具有显著的增产、降耗和节能的作用。

具体实施方式

下面结合实例对本发明作进一步说明。配方中百分比均为重量百分比，所使用的原料均为其他厂家购买。

实施例1

以水为介质，多功能复合分散剂配方为：聚丙烯酸钠10份；三聚磷酸钠40份；六偏磷酸钠25份；有机硅改性磷酸钠204（深圳海川化工科技有限公司）25份，将上述原料准确称量后，在混合机中充分搅拌均匀，得到无团聚颗粒的多功能陶瓷复合分散剂剂成品。

按每吨干基陶瓷原料加入添加剂3千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，再向球磨机中加入原料。

与不加任何分散剂的空白样对比，加入0.3%多功能陶瓷复合添加剂后，可使球磨机的装载量增加10%，球磨时间缩短25%，用于原料研磨的电能消耗节约50%以上，泥料可塑度提高20%，陶瓷产品的干坯强度提高了21%，烧成后成品强度提高15%。

实施例2

以水为介质，多功能复合分散剂配方为：聚丙烯酸钠20份；三聚磷酸钠40份；六偏磷酸钠30份；有机硅改性磷酸钠204（深圳海川化工科技有限公司）10份，将上述原料准确称量后，在混合机中充分搅拌均匀，得到无团聚颗粒的多功能陶瓷复合分散剂剂成品。

按每吨干基陶瓷原料加入添加4千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，再向球磨机中加入原料。

与不加任何分散剂的空白样对比，加入0.4%多功能陶瓷复合添加剂后，可使球磨机的装载量增加18%，球磨时间缩短30%，用于原料研磨的电能消耗节约50%以上，泥料可塑度提高25%，陶瓷产品的干坯强度提高了23%，烧成后成品强度提高16%。

实施例3

以水为介质，多功能复合分散剂配方为：聚丙烯酸钠25份；三聚磷酸钠20份；六偏磷酸钠35份；有机硅改性磷酸钠204（海川化工科技）20份，将上述原料准确称量后，在混合机中充分搅拌均匀，得到无团聚颗粒的多功能陶瓷复合分散剂剂成品。按每吨干基陶瓷原料加入添加剂5千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，再向球磨机中加入原料。

与不加任何分散剂的空白样对比，加入0.5%多功能陶瓷复合添加剂后，可使球磨机的装载量增加23%，球磨时间缩短35%，用于原料研磨的电能消耗节约50%以上，泥料可塑度提高28%，陶瓷产品的干坯强度提高了25%，烧成后成品强度提高18%。

实施例4

以水为介质，多功能复合分散剂配方为：聚丙烯酸钠35份；三聚磷酸钠15份；六偏磷酸钠20份；有机硅改性磷酸钠204（海川化工科技）30份，将上述原料准确称量后，在混合机中充分搅拌均匀，得到无团聚颗粒的多功能陶瓷复合分散剂剂成品。按每吨干基陶瓷原料加入添加剂6千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，再向球磨机中加入原料。

与不加任何分散剂的空白样对比，加入0.6%多功能陶瓷复合添加剂后，可使球磨机的装载量增加25%，球磨时间缩短32%，用于原料研磨的电能消耗节约50%以上，泥料可塑度提高26%，陶瓷产品的干坯强度提高了15%，烧成后成品强度提高17%。

实施例5

以水为介质，多功能复合分散剂配方为：聚丙烯酸钠35份；三聚磷酸钠10份；六偏磷酸钠25份；有机硅改性磷酸钠204（海川化工科技）30份，将上述原料准确称量后，在混合机中充分搅拌均匀，得到无团聚颗粒的多功能陶瓷复合分散剂剂成品。按每吨干基陶瓷原料加入添加剂12千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，再向球磨机中加入原料。

与不加任何分散剂的空白样对比，加入0.4%多功能陶瓷复合添加剂后，可使球磨机的装载量增加22%，球磨时间缩短30%，用于原料研磨的电能消耗节约50%以上，泥料可塑度提高24%，陶瓷产品的干坯强度提高了23%，烧成后成品强度提高17%。

实施例6

以水为介质，多功能复合分散剂配方为：聚丙烯酸钠30份；三聚磷酸钠40份；六偏磷酸钠10份；有机硅改性磷酸钠204（海川化工科技）20份，将上述原料准确称量后，在混合机中充分搅拌均匀，得到无团聚颗粒的多功能陶瓷复合分散剂剂成品。按每吨干基陶瓷原料加入添加剂12千克的比例，准确称量并加入到已加水但尚未装填原料的球磨机中，再向球磨机中加入原料。

与不加任何分散剂的空白样对比，加入0.6%多功能陶瓷复合添加剂后，可使球磨机的装载量增加24%，球磨时间缩短34%，用于原料研磨的电能消耗节约50%以上，泥料可塑度提高28%，陶瓷产品的干坯强度提高了24%，烧成后成品强度提高18%。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种建筑陶瓷用复合分散剂，其特征在于组份和百分含量如下：

聚丙烯酸钠：10-35%；

三聚磷酸钠：10-40%；

六偏磷酸钠：10-35%；

有机硅改性磷酸钠：10%-30%。

2.权利要求1的分散剂在建筑陶瓷应用，其特征在于是，每吨干基陶瓷原料中加入多功能建筑陶瓷复合分散剂的用量为3-6kg，将所述建筑陶瓷复合分散剂预先溶解于水中，将溶液加入球磨机中，再向球磨机中加入陶瓷原料进行球磨。