CN104860663A - 一种耐水防霉陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

一种耐水防霉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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Abstract

本发明公开了一种耐水防霉陶瓷砖及其制备方法,其由以下重量份的原料制成:麦饭石23-35、桂宝石18-27、黄土石14-22、复合粘土12-16、桐油3-6、玉石粉4-8、茶枯粉3-5、蟹壳粉4-6、污泥干粉10-15、妥尔油沥青磺酸钠2-3、三异丙醇胺1.5-2.5、甲基硅酸钾2-3、十六烷基氯化吡啶1-2、椰油酰胺丙基甜菜碱1-2。本发明制得的陶瓷装吸水率极低,耐水性优异,同时抑菌率高,防霉性好,可以在潮湿环境中长期使用,且具有优良的物理机械性能、耐高低温性、抗老化性和耐磨性,使用寿命长,使用范围广。

Description

一种耐水防霉陶瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐水防霉陶瓷砖及其制备方法,属于陶瓷材料领域。
背景技术
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水性差和防霉性差的缺点,无法在潮湿环境长期使用,限制了其使用范围。
发明内容
本发明的目的针对现有技术的不足,提供一种耐水防霉陶瓷砖及其制备方法,扩大其使用范围。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种耐水防霉陶瓷砖,由以下重量份的原料制成:麦饭石23-35、桂宝石18-27、黄土石14-22、复合粘土12-16、桐油3-6、玉石粉4-8、茶枯粉3-5、蟹壳粉4-6、污泥干粉10-15、妥尔油沥青磺酸钠2-3、三异丙醇胺1.5-2.5、甲基硅酸钾2-3、十六烷基氯化吡啶1-2、椰油酰胺丙基甜菜碱1-2;
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℃,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称取芳纶浆粕、玉米秸秆和甘蔗渣,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。
一种耐水防霉陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
(1)取麦饭石、桂宝石、黄土石混合均匀,放入浓度为1.5-2mol/L的盐酸溶液中,水浴加热至80-85℃,保温0.5-1h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,再放入浓度为1-1.5mol/L的氢氧化钠溶液中,水浴加热至70-75℃,保温1-2h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,烘干,740-780℃煅烧0.5-1h,继续升温至930-970℃,煅烧1-2h后再升温至1220-1260℃,煅烧1-2h后取出并水淬,烘干,粉碎,过150-200目筛,待用;
(2)取复合粘土、玉石粉、污泥干粉与步骤(1)制得的粉体混合均匀,加水打浆制成浓度为45-55%的浆液,再加入妥尔油沥青磺酸钠、三异丙醇胺、甲基硅酸钾、十六烷基氯化吡啶、椰油酰胺丙基甜菜碱,水浴加热至40-50℃,2000-3000r/min高速研磨30-40min,然后将研磨后的浆料喷雾干燥含水量为3-5%的颗粒,待用;
(3)将步骤(2)制得的颗粒与茶枯粉、蟹壳粉混合均匀,然后加入桐油,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40-50℃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℃/min的速率升温至1080-1160℃,保温1.5-2.5h,再以4-6℃/min的速率降温至560-620℃,保温0.5-1h,然后在2-3MPa的Ar气氛下以6-8℃/min的速率升温至1020-1060℃,保温1-2h,再以3-5℃/min的速率降温至640-680℃,保温0.5-1h,最后在2-3MPa的N2气氛下以5-7℃/min的速率升温至1170-1230℃,保温2-3h,再以4-6℃/min的速率降温至690-730℃,保温0.5-1h,随炉冷却至常温,包装即得成品。
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,然后采用芳纶浆粕、玉米秸秆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。
本发明的有益效果:
本发明中主要原料麦饭石、桂宝石、黄土石三种原料能够产生负离子和远红外,能够起到杀菌抑菌的作用,同时还添加了中添加了茶枯粉、蟹壳粉等原料,可以增强陶瓷砖的杀菌防霉能力,本发明还采用妥尔油沥青磺酸钠、甲基硅酸钾、十六烷基氯化吡啶、椰油酰胺丙基甜菜碱等物质对浆料进行改性,不仅可以提高陶瓷砖的杀菌能力,还可以提高陶瓷砖的耐水性,另外本发明采用桐油作为粘结剂,也可以改善陶瓷砖的耐水性。本发明制得的陶瓷装吸水率极低,耐水性优异,同时抑菌率高,防霉性好,可以在潮湿环境中长期使用,且具有优良的物理机械性能、耐高低温性、抗老化性和耐磨性,使用寿命长,使用范围广。
具体实施方式
一种耐水防霉陶瓷砖,由以下重量(kg)的原料制成:麦饭石32、桂宝石24、黄土石18、复合粘土14、桐油5、玉石粉7、茶枯粉4.5、蟹壳粉5、污泥干粉12、妥尔油沥青磺酸钠2.5、三异丙醇胺2、甲基硅酸钾2.5、十六烷基氯化吡啶1.5、椰油酰胺丙基甜菜碱1;
所述复合粘土的制备方法如下:
a、按质量比5:4:1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60%的浆液,再加入相当于浆液重量4.5%的亚甲基二萘磺酸钠、3%的土耳其红油、1.5%的透明质酸钠,水浴加热至55℃,3000r/min高速研磨20min,抽滤,烘干,待用;
b、按质量比称取3:2:1称取芳纶浆粕、玉米秸秆和甘蔗渣,混合均匀,粉碎,过200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3:1混合均匀,再加入相当于矿物粘土重量6%的聚丙烯酰胺、4%的羟丙基二淀粉磷酸酯、2%的硼砂,1500r/min高速分散10min,即得。
一种耐水防霉陶瓷砖的制备方法,包括以下步骤:
(1)取麦饭石、桂宝石、黄土石混合均匀,放入浓度为2mol/L的盐酸溶液中,水浴加热至85℃,保温0.5h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,再放入浓度为1.5mol/L的氢氧化钠溶液中,水浴加热至75℃,保温1h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,烘干,760℃煅烧0.5h,继续升温至950℃,煅烧1h后再升温至1240℃,煅烧2h后取出并水淬,烘干,粉碎,过200目筛,待用;
(2)取复合粘土、玉石粉、污泥干粉与步骤(1)制得的粉体混合均匀,加水打浆制成浓度为50%的浆液,再加入妥尔油沥青磺酸钠、三异丙醇胺、甲基硅酸钾、十六烷基氯化吡啶、椰油酰胺丙基甜菜碱,水浴加热至45℃,3000r/min高速研磨30min,然后将研磨后的浆料喷雾干燥含水量为4%的颗粒,待用;
(3)将步骤(2)制得的颗粒与茶枯粉、蟹壳粉混合均匀,然后加入桐油,搅拌混合13min,待用;
(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;
(5)将步骤(4)制得的坯体在50℃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15℃/min的速率升温至1130℃,保温2h,再以5℃/min的速率降温至590℃,保温0.5h,然后在2.5MPa的Ar气氛下以7℃/min的速率升温至1040℃,保温1.5h,再以4℃/min的速率降温至660℃,保温0.5h,最后在3MPa的N2气氛下以6℃/min的速率升温至1210℃,保温2.5h,再以5℃/min的速率降温至710℃,保温0.5h,随炉冷却至常温,包装即得成品。
上述实施例所生产的陶瓷砖主要性能如下表所示:
项目 单位 检测结果
破坏强度 N 1896
断裂模数 MPa 44
吸水率 0.05
导热系数 W/m·k 9.4
热膨胀系数 m/m·k 6.2×10-6
抑菌率 99.2

Claims (2)

1.一种耐水防霉陶瓷砖,其特征在于,由以下重量份的原料制成:麦饭石23-35、桂宝石 18-27、黄土石 14-22、复合粘土12-16、桐油3-6、玉石粉 4-8、茶枯粉3-5、蟹壳粉4-6、污泥干粉10-15、妥尔油沥青磺酸钠2-3、三异丙醇胺1.5-2.5、甲基硅酸钾2-3、十六烷基氯化吡啶1-2、椰油酰胺丙基甜菜碱1-2;    
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℃,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称取芳纶浆粕、玉米秸秆和甘蔗渣,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。
2.一种如权利要求1所述的耐水防霉陶瓷砖的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)取麦饭石、桂宝石、黄土石混合均匀,放入浓度为1.5-2mol/L的盐酸溶液中,水浴加热至80-85℃,保温0.5-1h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,再放入浓度为1-1.5mol/L的氢氧化钠溶液中,水浴加热至70-75℃,保温1-2h,过滤,用蒸馏水洗涤至中性,烘干,740-780℃煅烧0.5-1h,继续升温至930-970℃,煅烧1-2h后再升温至1220-1260℃,煅烧1-2h后取出并水淬,烘干,粉碎,过150-200目筛,待用;
取复合粘土、玉石粉、污泥干粉与步骤(1)制得的粉体混合均匀,加水打浆制成浓度为45-55%的浆液,再加入妥尔油沥青磺酸钠、三异丙醇胺、甲基硅酸钾、十六烷基氯化吡啶、椰油酰胺丙基甜菜碱,水浴加热至40-50℃,2000-3000r/min高速研磨30-40min,然后将研磨后的浆料喷雾干燥含水量为3-5%的颗粒,待用;
    (3)将步骤(2)制得的颗粒与茶枯粉、蟹壳粉混合均匀,然后加入桐油,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40-50℃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℃/min的速率升温至1080-1160℃,保温1.5-2.5h,再以4-6℃/min的速率降温至560-620℃,保温0.5-1h,然后在2-3MPa的Ar气氛下以6-8℃/min的速率升温至1020-1060℃,保温1-2h,再以3-5℃/min的速率降温至640-680℃,保温0.5-1h,最后在2-3MPa的N2气氛下以5-7℃/min的速率升温至1170-1230℃,保温2-3h,再以4-6℃/min的速率降温至690-730℃,保温0.5-1h,随炉冷却至常温,包装即得成品。
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