CN104860660A - 一种高耐磨陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

一种高耐磨陶瓷砖及其制备方法 Download PDF

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徐安辉
孔德泽
郑辉
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安徽省亚欧陶瓷有限责任公司
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Abstract

本发明公开了一种高耐磨陶瓷砖及其制备方法,其由以下重量份的原料制成:滑石26-42、钛辉石22-38、冰晶石15-25、黑曜岩12-23、固含量为45%的硅丙乳液4-7、棕刚玉10-15、纳米碳化铬8-14、碱式氯化铋3-6、生石灰5-10、复合粘土 10-15、松香酸钠 2-4、十二烷基二甲基苄基氯化铵1.5-2.5、聚萘甲醛磺酸钠盐 2-3、藻酸丙二醇酯 2-3。本发明陶瓷砖中添加了棕刚玉、纳米碳化铬等原料,可以提高陶瓷砖的耐磨性,使得陶瓷砖在常温下长期使用磨损量≤5cm3,且热震稳定性好,抗侵蚀能力强,强度高,耐水性好,使用寿命长,可以满足市场和应用的需要,是建筑装饰行业首选的耐磨陶瓷砖。

Description

一种高耐磨陶瓷砖及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高耐磨陶瓷砖及其制备方法,属于陶瓷材料领域。
背景技术
[0002] 陶瓷砖,是以耐火的金属氧化物及半金属氧化物,经由研磨、混合、压制、施釉、烧 结等过程,而形成的一种耐酸碱的瓷质或石质等之建筑或装饰之材料,其原材料多由粘土、 石英砂以及其他无机非金属原料等等混合而成。近年来,随着我国建筑陶瓷行业的飞速发 展,使得人们对陶瓷砖的性能要求也越来越高。目前市场上的陶瓷砖存在着耐磨性差的缺 点,使用过程肿容易摩擦损耗非常严重,极大地缩短了其使用寿命,无法满足市场需求。
发明内容
[0003] 为了克服现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种高耐磨陶瓷砖及其制备方 法。该陶瓷砖经久耐磨,使用寿命长。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0005] -种高耐磨陶瓷砖,由以下重量份的原料制成:滑石26-42、钛辉石22-38、冰晶 石15-25、黑曜岩12-23、固含量为45%的硅丙乳液4-7、棕刚玉10-15、纳米碳化铬8-14、 碱式氯化铋3-6、生石灰5-10、复合粘土 10-15、松香酸钠2-4、十二烷基二甲基苄基氯化铵 1. 5-2. 5、聚萘甲醛磺酸钠盐2-3、藻酸丙二醇酯2-3 ;
[0006] 所述复合粘土的制备方法如下:
[0007] a、按质量比3-6:2-4:1称取苏州土、凹凸棒土和山泥,混合均匀,粉碎,过150-200 目筛,加水搅拌制成浓度为50-60%的浆液,再加入相当于浆液重量3-6%的亚甲基二萘磺 酸钠、2-4%的土耳其红油、1-2%的透明质酸钠,水浴加热至50-60°〇,2000-30001'/11^11高 速研磨20-30min,抽滤,烘干,待用;
[0008] b、按质量比称取2-3:1-2:1称取芳纶浆柏、玉米秸杆和甘蔗渣,混合均匀,粉碎, 过200-300目筛,待用;
[0009] c、将上述步骤a制得的矿物粘土与步骤b制得的混合粉体按照质量比2-3:1混 合均匀,再加入相当于矿物粘土重量5-10%的聚丙烯酰胺、3-6%的羟丙基二淀粉磷酸酯、 2-4%的硼砂,1000-1500r/min 高速分散 10-15min,即得。
[0010] 一种高耐磨陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
[0011] (1)取滑石、钛辉石、冰晶石、黑曜岩混合均匀,放入浓度为2-3mol/L的盐酸溶液 中,水浴加热至70-80°C,保温l_2h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,再放入浓度为l-2mol/ L的氢氧化钠溶液中,水浴加热至80-90°C,保温l_2h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,烘干, 870-930°C煅烧30-40min,继续升温至1140-1190°C,煅烧l_2h后取出并水淬,烘干,粉碎, 过150-200目筛,待用;
[0012] (2)取棕刚玉、生石灰、复合粘土与步骤(1)制得的粉体混合均匀,加水打浆制成 浓度为50-60 %的浆液,再加入松香酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、聚萘甲醛磺酸钠盐 和藻酸丙二醇醋,水浴加热至45-55°C,3000-4000r/min高速研磨15_20min,然后将研磨后 的浆料喷雾干燥含水量为4-6%的颗粒,待用;
[0013] (3)将步骤⑵制得的颗粒与纳米碳化铬、碱式氯化铋混合均勾,然后加入固含量 为45%的硅丙乳液,搅拌混合10-15min,待用;
[0014] (4)将步骤(3)混合好的物料放入成型机中在65_75MPa的压力下压制成型;
[0015] (5)将步骤(4)制得的坯体在45-55°C的温度下进行干燥,干燥至坯料含水量低于 2%,然后对干燥后的坯体进行浸釉;
[0016] (6)将步骤(5)制得的坯体在真空状态下以10-15°C/min的速率升温至 1050-1100 °C,保温2-3h,然后在2-3MPa的队气氛下以6-8 °C /min的速率降温至 730-770 °C,保温 0. 5-lh,再以 4-7 °C /min 的速率升温至 1160-1240 °C,保温 3-4h,再以 3-5°C /min的速率降温至660-740°C,保温0. 5-lh,最后在2-3MPa的Ar气氛下以2-4°C / min的速率升温至860-920°C,保温l_2h,再以3-5°C /min的速率升温至1040-1080°C,保温 I. 5-2. 5h,随炉冷却至常温,包装即得成品。
[0017] 上述复合粘土采用苏州土、凹凸棒土和山泥三种粘土物质协同作用,并采用亚甲 基二萘磺酸钠、土耳其红油、透明质酸钠对上述粘土进行改性,可以提高粘土的分散性和可 塑性,从而提高陶瓷砖制作工艺所用到浆液的悬浮性与稳定性,然后采用芳纶浆柏、玉米秸 杆和甘蔗渣对复合粘土进行改性,不仅使得陶瓷砖在烧结过程中产生丰富的气孔结构,还 可以提高陶瓷砖的保温隔热性能,最后采用聚丙烯酰胺、羟丙基二淀粉磷酸酯、硼砂进行改 性,可以提高复合粘土的粘结强度,使瓷坯在成型和干燥过程中避免变形与开裂的缺陷,并 产生较高的机械强度。
[0018] 本发明的有益效果:
[0019] 本发明陶瓷砖中添加了棕刚玉、纳米碳化铬等原料,可以提高陶瓷砖的耐磨性,使 得陶瓷砖在常温下长期使用磨损量< 5cm3,且热震稳定性好,抗侵蚀能力强,强度高,耐水 性好,使用寿命长,可以满足市场和应用的需要,是建筑装饰行业首选的耐磨陶瓷砖。
具体实施方式
[0020] -种高耐磨陶瓷砖,由以下重量(kg)的原料制成:滑石36、钛辉石32、冰晶石20、 黑曜岩17、固含量为45%的硅丙乳液5、棕刚玉12、纳米碳化铬10、碱式氯化铋4、生石灰8、 复合粘土 12、松香酸钠3、十二烷基二甲基苄基氯化铵2、聚萘甲醛磺酸钠盐2. 5、藻酸丙二 醇酯2 ;
[0021] 所述复合粘土的制备方法如下:
[0022] a、按质量比4:2:1称取苏州土、凹凸棒土和山泥,混合均匀,粉碎,过200目筛,加 水搅拌制成浓度为55%的浆液,再加入相当于浆液重量4%的亚甲基二萘磺酸钠、2%的土 耳其红油、1 %的透明质酸钠,水浴加热至55°C,2000-3000r/min高速研磨20-30min,抽滤, 烘干,待用;
[0023] b、按质量比称取2:1:1称取芳纶浆柏、玉米秸杆和甘蔗渣,混合均匀,粉碎,过200 目筛,待用;
[0024] c、将上述步骤a制得的矿物粘土与步骤b制得的混合粉体按照质量比3:1混合均 匀,再加入相当于矿物粘土重量7%的聚丙烯酰胺、4%的羟丙基二淀粉磷酸酯、3%的硼砂, 1500r/min高速分散lOmin,即得。
[0025] -种高耐磨陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
[0026] (1)取滑石、钛辉石、冰晶石、黑曜岩混合均勾,放入浓度为2mol/L的盐酸溶液中, 水浴加热至80°C,保温I. 5h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,再放入浓度为I. 5mol/L的氢氧化 钠溶液中,水浴加热至85°C,保温lh,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,烘干,910°C煅烧35min, 继续升温至1170°C,煅烧1.5h后取出并水淬,烘干,粉碎,过200目筛,待用;
[0027] (2)取棕刚玉、生石灰、复合粘土与步骤(1)制得的粉体混合均匀,加水打浆制成 浓度为55 %的浆液,再加入松香酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、聚萘甲醛磺酸钠盐和藻 酸丙二醇醋,水浴加热至50°C,3500r/min高速研磨15min,然后将研磨后的衆料喷雾干燥 含水量为5 %的颗粒,待用;
[0028] (3)将步骤⑵制得的颗粒与纳米碳化铬、碱式氯化铋混合均勾,然后加入固含量 为45 %的娃丙乳液,搅拌混合12min,待用;
[0029] (4)将步骤(3)混合好的物料放入成型机中在70MPa的压力下压制成型;
[0030] (5)将步骤(4)制得的坯体在50°C的温度下进行干燥,干燥至坯料含水量低于 2%,然后对干燥后的坯体进行浸釉;
[0031] (6)将步骤(5)制得的坯体在真空状态下以12°C /min的速率升温至1080°C,保 温2. 5h,然后在3MPa的队气氛下以7°C /min的速率降温至750°C,保温0. 5h,再以5°C / min的速率升温至1210°C,保温3. 5h,再以4°C /min的速率降温至705°C,保温0. 5h,最后 在2MPa的Ar气氛下以3°C /min的速率升温至880°C,保温lh,再以4°C /min的速率升温 至1060°C,保温2h,随炉冷却至常温,包装即得成品。
[0032] 上述实施例所生产的陶瓷砖主要性能如下表所示:
[0033]
Figure CN104860660AD00051

Claims (2)

1. 一种高耐磨陶瓷砖,其特征在于,由以下重量份的原料制成:滑石26-42、钛辉石 22-38、冰晶石15-25、黑曜岩12-23、固含量为45%的硅丙乳液4-7、棕刚玉10-15、纳米 碳化铬8-14、碱式氯化铋3-6、生石灰5-10、复合粘土 10-15、松香酸钠2-4、十二烷基二甲 基苄基氯化铵1. 5-2. 5、聚萘甲醛磺酸钠盐2-3、藻酸丙二醇酯2-3 ; 所述复合粘土的制备方法如下: a、 按质量比3-6:2-4:1称取苏州土、凹凸棒土和山泥,混合均匀,粉碎,过150-200目 筛,加水搅拌制成浓度为50-60%的浆液,再加入相当于浆液重量3-6%的亚甲基二萘磺酸 钠、2-4%的土耳其红油、1-2%的透明质酸钠,水浴加热至50-60°C,2000-3000r/min高速研 磨20-30min,抽滤,烘干,待用; b、 按质量比称取2-3:1-2:1称取芳纶浆柏、玉米秸杆和甘蔗渣,混合均匀,粉碎,过 200-300目筛,待用; c、 将上述步骤a制得的矿物粘土与步骤b制得的混合粉体按照质量比2-3:1混合均 匀,再加入相当于矿物粘土重量5-10%的聚丙烯酰胺、3-6%的羟丙基二淀粉磷酸酯、2-4%的 硼砂,1000-1500r/min 高速分散 10-15min,即得。
2. -种如权利要求1所述的高耐磨陶瓷砖的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)取滑石、钛辉石、冰晶石、黑曜岩混合均匀,放入浓度为2-3mol/L的盐酸溶液中,水 浴加热至70-80°C,保温l_2h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,再放入浓度为l-2mol/L的氢氧 化钠溶液中,水浴加热至80-90°C,保温l_2h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,烘干,870-930°C 煅烧30-401^11,继续升温至1140-11901:,煅烧1-211后取出并水淬,烘干,粉碎,过150-200 目筛,待用; 取棕刚玉、生石灰、复合粘土与步骤(1)制得的粉体混合均匀,加水打浆制成浓度为 50-60%的浆液,再加入松香酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、聚萘甲醛磺酸钠盐和藻酸丙 二醇酯,水浴加热至45-55°C,3000-4000r/min高速研磨15-20min,然后将研磨后的浆料喷 雾干燥含水量为4-6%的颗粒,待用; (3) 将步骤(2)制得的颗粒与纳米碳化铬、碱式氯化铋混合均匀,然后加入固含量为 45%的硅丙乳液,搅拌混合10-15min,待用; (4) 将步骤(3)混合好的物料放入成型机中在65-75MPa的压力下压制成型; (5) 将步骤(4)制得的坯体在45-55°C的温度下进行干燥,干燥至坯料含水量低于2%, 然后对干燥后的坯体进行浸釉; (6) 将步骤(5)制得的坯体在真空状态下以10-15°C /min的速率升温至1050-1100°C, 保温2-3h,然后在2-3MPa的队气氛下以6-8 °C /min的速率降温至730-770 °C,保温 0. 5-lh,再以4-7°C /min的速率升温至1160-1240 °C,保温3-4h,再以3-5 °C /min的速率 降温至660-740°C,保温0. 5-lh,最后在2-3MPa的Ar气氛下以2-4°C /min的速率升温至 860-920°C,保温l_2h,再以3-5°C /min的速率升温至1040-1080°C,保温I. 5-2. 5h,随炉冷 却至常温,包装即得成品。
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