CN103195227B - 一种体积导电型防静电抛光砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种体积导电型防静电抛光砖及其制备方法，涉及一种铺贴地面的防静电抛光砖及其制备方法。抛光砖：坯体中均匀分布有一种导电纤维，通过桥联效应形成导电网络，使坯体具有静电耗散性能，其体积电阻为1.0×10⁵～1.0×10⁹Ω，吸水率为0％；砖坯表面进行抛光处理，光泽度为55°～90°。制备方法：将耐高温导电纤维加入到抛光砖坯料中，耐高温导电纤维加入质量为抛光砖坯料质量的5％～30％；导电纤维不参与其他原料的球磨，而在当其他原料球磨后再加入浆池中与其他原料充分搅拌混合。本发明采用导电纤维，通过非均匀成核法在其表面包裹氧化锡锑(ATO)制备而成，可以大幅度降低成本，生产出价格可为市场接受的防静电抛光砖。

Description

一种体积导电型防静电抛光砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料的技术领域，具体涉及一种铺贴地面的防静电抛光砖及其制备方法。

背景技术

2000年以前，防静电地面铺贴材料主要有pvc，环氧自流平，水磨石等，直到2002年，由华南理工大学和佛山钻石陶瓷有限公司合作研制防静电陶瓷砖，并于2005年成功生产出第一块防静电陶瓷砖，由于防静电瓷砖性能明显优于原有各类防静电地面材料，因此广泛应用于各种质量要求较高的防静电地面铺设。2008年以后，国内又陆续出现了几家生产防静电瓷砖的厂家，伴随着国家标准《防静电陶瓷砖》的出台，防静电瓷砖已经成为一个新兴产业。

在建筑陶瓷领域，防静电瓷砖属于一种釉面地砖，通过在表面釉层中加入SnO₂、TiO₂、ZnO等氧化物半导体形成防静电层，由于这些氧化物半导体价格昂贵，如果在瓷砖坯体中也加入成本太高，不可能应用于实际生产。因此厂家一般是通过浸泡导电剂的方法使坯体也具有一定的防静电性能。这种防静电瓷砖在导电釉面磨损后便失去导电性能，因此不可能通过表面抛光技术加工成防静电抛光砖。市面上有商家出售所谓的防静电抛光砖，其实是用普通抛光砖浸泡导电液处理而成，这种产品在干燥的环境下使用将复原为绝缘材料，无法起到防静电的作用，反而带来严重的安全隐患，此类产品不属于真正的防静电抛光砖。

综上所述，要制作真正的防静电抛光砖，关键在于找到一种成本较低的导电填充料加入到瓷砖坯体中，经高温烧成制成具有导电性能的砖坯，再经抛光处理可制成真正的防静电抛光砖。

发明内容

本发明提供一种体积导电型防静电抛光砖及其制备方法，本发明采用一种耐高温导电纤维加入到瓷砖坯体中，经高温烧结后对砖坯进行抛光处理，生产出防静电抛光砖。该导电纤维是以氧化硅纤维作为载体，通过非均匀成核法在其表面包裹氧化锡锑(ATO)制备而成，由于导电纤维的价格只有纯ATO的20％左右，可以大幅度降低成本，生产出价格可为市场接受的防静电抛光砖。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种体积导电型防静电抛光砖：

(1)坯体中均匀分布有一种导电纤维，通过桥联效应形成导电网络，使坯体具有静电耗散性能，其体积电阻为1.0×10⁵～1.0×10⁹Ω，吸水率为0；

(2)砖坯表面进行抛光处理，光泽度为55°～90°。

一种体积导电型防静电抛光砖的制备方法：

(1)将耐高温导电纤维加入到抛光砖坯料中，耐高温导电纤维加入质量为抛光砖坯料质量的5％～30％；

(2)导电纤维不参与其他原料的球磨，而在当其他原料球磨后再加入浆池中与其他原料充分搅拌混合；

(3)抛光砖坯体质量百分比组成为：55％SiO₂、15～25％Al₂O₃、0.5％Fe₂O₃、0.5～2％CaO、0.5％～2Mg、10％KNaO、0.5～10％ATO。

本发明所制备的防静电抛光砖是一种体积导电型瓷砖，具备以下优点：

1、相对于防静电釉面砖，防静电抛光砖由于平整度和尺寸精度更高，可密缝铺贴(釉面地砖铺贴砖缝为3mm左右，抛光砖铺贴砖缝为小于1mm)，可减少砖缝的发尘量，适应于洁净度要求较高的场所使用。

2、防静电抛光砖即使表层磨损也不影响其导电性能，而防静电釉面砖如果表面磨损便失去导电性能。

3、抛光砖由于表面光亮并有天然石材质感而一直深受市场偏爱，在地面装饰中抛光砖用量远远大于釉面地砖，因此，本发明所制备的防静电抛光砖比防静电釉面砖具有更广阔的市场前景。

附图说明

图1为加入导电纤维后陶瓷坯体切面的扫描电镜图；

图2为加入导电纤维后陶瓷体积电阻的变化曲线图。

具体实施方式

一种体积导电型防静电抛光砖：

(1)坯体中均匀分布有一种导电纤维，通过桥联效应形成导电网络，使坯体具有静电耗散性能，其体积电阻为1.0×10⁵～1.0×10⁹Ω，吸水率为0％；

(2)砖坯表面进行抛光处理，光泽度为55°～90°。

导电纤维占坯体的质量百分比为5％～30％。

所述导电纤维的长度为100～150μm，直径为5～15μm。

一种体积导电型防静电抛光砖的制备方法：

(1)将耐高温导电纤维加入到抛光砖坯料中，耐高温导电纤维加入质量为抛光砖坯料质量的5％～30％；

(2)导电纤维不参与其他原料的球磨，而在当其他原料球磨后再加入浆池中与其他原料充分搅拌混合；

(3)抛光砖坯体质量百分比组成为：55％SiO₂、15～25％Al₂O₃、0.5％Fe₂O₃、0.5～2％CaO、0.5％～2Mg、10％KNaO、0.5～10％ATO。

如图1所示。由于较大的长径比所形成的桥联效应，少量的导电纤维就能在陶瓷中形成完善的导电网络，使陶瓷具有了静电耗散的性能。而要获得较好的导电性，必须减少导电纤维的折断和ATO包裹层的磨损。解决办法是，将导电纤维直接加入到球磨后的浆池中与其他原料充分搅拌混合，再进入下一工序。这样可避开原料球磨对导电纤维形体的破坏。

由于导电纤维以氧化硅为载体，大量加入致使坯体氧化硅含量偏高，砖坯容易开裂，因此需要对坯料配方进行调整，加入15％导电纤维前后砖坯的化学成分比较，调整后的SiO₂含量只是略有增加，并不会造成坯体开裂。

为加入导电纤维后陶瓷体积电阻的变化情况，随着导电纤维加入量的增加，体积电阻也随之下降。现有国家防静电材料标准范围为体积电阻：1.0×10⁵～1.0×10⁹Ω，考虑到生产成本及导电纤维加入量对坯体质量的影响(容易开裂)，选用15％的加入量较为合适，并且产品符合国家标准要求。

现有防静电陶瓷砖均为表面导电型的釉面砖，虽然釉面的导电性能很好，但其坯体只是绝缘的普通陶瓷坯体，经过浸泡吸水性导电剂而具有了一定的导电性，在干燥的环境中由于无法从空气中吸收水份而复原为绝缘材料，使用起来有一定的安全隐患。还有一种防静电釉面砖是在砖坯的侧面和底面也施上导电釉烧制而成(如佛山钻石瓷砖有限公司生产的防静电瓷砖)，虽然解决了坯体的导电性问题，但生产成本也提高了不少。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种体积导电型防静电抛光砖，其特征是：

抛光砖坯体质量百分比组成为：

55％SiO₂、15～25％Al₂O₃、0.5％Fe₂O₃、0.5～2％CaO、0.5％～2％Mg、10％KNaO、0.5～10％ATO；

所述的抛光砖坯体中分布有导电纤维，导电纤维是以氧化硅(SiO₂)作为载体，通过非均匀成核法在其表面包裹氧化锡锑(ATO)制备而成，通过桥联效应形成导电网络，使坯体具有静电耗散性能，其体积电阻为1.0×10⁵～1.0×10⁹Ω，吸水率为0％，砖坯表面进行抛光处理，光泽度为55°～90°。

2.如权利要求1所述一种体积导电型防静电抛光砖，其特征是：导电纤维占坯体的质量百分比为5％～30％。

3.如权利要求1或2所述一种体积导电型防静电抛光砖，其特征是：所述导电纤维的长度为100～150μm，直径为5～15μm。

4.一种体积导电型防静电抛光砖的制备方法，其特征是：

(1)将耐高温导电纤维加入到抛光砖坯料中，耐高温导电纤维加入质量为抛光砖坯料质量的5％～30％；

(2)导电纤维不参与其他原料的球磨，而在当其他原料球磨后再加入浆池中与其他原料充分搅拌混合。