CN104973784A

CN104973784A - 釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂

Info

Publication number: CN104973784A
Application number: CN201510404856.XA
Authority: CN
Inventors: 任明祥
Original assignee: ZIBO BOSHAN CHANGHONG CERAMICS DECORATION MATERIAL FACTORY
Current assignee: ZIBO BOSHAN CHANGHONG CERAMICS DECORATION MATERIAL FACTORY
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: CN104973784B

Abstract

本发明涉及颜料熔剂，具体涉及一种釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂。所述的熔剂其配料重量百分组成为：SiO₂ 15-65％、B₂O₃ 1-20％、SrO 1-20％、Al₂O₃ 5.1-16％、ZrO₂ 1-4％、SnO₂ 2.1-8％、Li₂O 1-8％、Na₂O 5.1-10％、ZnO 0.1-10％、TiO₂ 0-8％和K₂O 0-5％。本发明所述的熔剂无铅镉毒性，安全可靠，科学环保且化学稳定性好，适用于各种色剂的发色，呈色纯正，无明显色差，光泽亮丽，质量好；采用所述熔剂得到的颜料烧烤温度低至720-760℃，有效减少了能耗，降低了生产成本。

Description

釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂

技术领域

本发明涉及釉上颜料熔剂，具体涉及一种釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂。

背景技术

陶瓷釉上颜料赋予陶瓷制品以漂亮的外观，PbO作为颜料熔剂的组成部分对于釉上陶瓷颜料范围宽的烧烤温度(760-860℃)、纯正光亮的呈色性作出了突出贡献；CdO又以独特绚丽的色彩在陶瓷外观装饰上充当着重要角色。因此，从古至今，PbO、CdO在传统陶瓷颜料配方中一直被延用。然而铅、镉及其化合物对人类健康是有害的，有资料证实，铅的所有化合物是潜在的致癌物质。日用陶瓷器皿，尤其是餐具、饮具表面的铅、镉溶出对人们的健康造成威胁，如果人们长期摄入铅、镉而聚于人体内，会影响人的造血、神经、肾脏和其他器官的功能，并且生产颜料的过程对大气污染非常严重，对实际生产一线的工人身体危害更大。

为减少铅、镉陶瓷器具对人体和环境带来的危害，而保持颜料本身的光泽和色彩，并保持其合适的烧烤温度，成为人们研究的重点，研究出化学稳定性好、呈色纯正、光泽度好，并且使用温度低的颜料势在必行，而颜料的性质很大部分取决于熔剂，其首要任务便是研究出适用于陶瓷颜料的熔剂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂，具有无铅镉毒性，安全可靠，化学稳定性好，使用温度低的特点。

本发明所述的釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂，其配料重量百分组成为：

SiO₂15-65％、B₂O₃1-20％、SrO 1-20％、Al₂O₃5.1-16％、ZrO₂1-4％、SnO₂2.1-8％、Li₂O1-8％、Na₂O 5.1-10％、ZnO 0.1-10％、TiO₂0-8％和K₂O 0-5％。

最佳组成为：

SiO₂20-49％、B₂O₃1-15％、SrO 1-10％、Al₂O₃5.1-10％、ZrO₂1-4％、SnO₂2.1-6％、Li₂O1-5％、Na₂O 5.1-6％、ZnO 0.1-10％、TiO₂0-8％和K₂O 0.1-5％。

本发明熔剂不仅没有用到铅、镉的氧化物，也没有用到国内外目前广泛采用的影响稳定性和发色的价格昂贵的Bi₂O₃，只用到一些比较廉价的SiO₂、B₂O₃、SrO、Al₂O₃等，为形成均匀致密的玻璃结构以支配呈色纯正、化学稳定性好的颜料奠定了基础。采用碱金属和碱土金属复合作用，在降低熔剂熔融温度的同时，借助于混合碱效应大大提高了颜料的耐酸性能；SnO₂、ZrO₂和TiO₂大分子量的稳定剂在使玻璃结构更加紧密的同时，也因其低膨胀性弥补了因碱金属和碱土金属的加入所引起的膨胀系数的增加，熔剂中各组分的组合使各组分之间相互补充，相互弥补，达到了本发明所需要的理想组合。

与通常熔剂的制备方法相同，将购买的所需原料按比例混合均匀，经1200-1300℃熔融、水淬、烘干即可。

本发明中使用的色剂与传统的含铅、镉颜料的色剂基本相同，不再赘述。

本发明釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂的制备方法可直接沿用常规技术，采用该熔剂的颜料的制备方法也可采用现有技术中常规手段。

按照以下步骤进行：

(1)熔剂的制备：将购买的熔剂所需原料按比例混合均匀，过80-100目筛，经1200-1300℃熔融水淬，烘干备用；

(2)球磨：将熔剂与色剂混合球磨到颗粒粒径＜80微米，出磨烘干备用；熔剂与色剂的重量配比组成一般为：熔剂70-80％、色剂20-30％；

(3)复烧：将球磨过的混合料在750-820℃的温度下复烧、水淬、烘干；

(4)二次研磨：将复烧后的水淬料再装入球磨机中湿磨至颗粒粒径＜5微米，出磨、烘干、粉碎得颜料产品。

本发明釉上无铅镉低温陶瓷颜料使用方法与通常颜料产品相同。烧烤温度低至720-760℃，最佳烧烤温度为750℃。

本发明熔剂生产出的颜料适用于丝网印刷、平板印刷、喷涂、手绘等传统工艺方法，可应用于硬质瓷、软质瓷等多种陶瓷制品的装饰，特别适用于无铅釉陶瓷的装饰。

综上所述，本发明的有益效果如下：

(1)经试验检测本发明釉上无铅镉低温陶瓷颜料理化性能指标：

光泽度：85％-96％；

热膨胀系数：4.0-7.0×10^-6℃^-1；

化学稳定性：于4％醋酸溶液中浸泡24小时后，铅、镉溶出量均为0.00-0.1mg/dm²；而色调、色泽均无明显变化；25±2℃下，于0.5％Na₂CO₃溶液中浸泡40小时后，色调、色泽均无明显变化；

(2)本发明釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂，无铅镉毒性，安全可靠，化学稳定性好，适用于各种色剂的发色，适合于钴铬铝系的蓝绿色、适合于钴铬锰铁系的黑灰色、适合于镉系的红黄色、适合于锑钛系的黄色、适合于铁红系的棕红褐色以及适合于锆钛铈系的白色等，呈色纯正，无明显色差，光泽亮丽，质量好。

(3)本发明加入了SrO，还有钠、锂矿化剂的合理加入与其它组分共同作用，增加了熔剂的熔融性和透明度；并且通过控制SiO₂和Al₂O₃的用量，与SrO协同作用，将颜料的使用温度降低至720-760℃，有效减少了能耗，降低了生产成本。并且，使用温度的降低，并未影响到所获得颜料的光泽度、呈色以及耐酸碱化学性能，热稳定性和热膨胀系数均优于现有的同类产品。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。

实施例中釉上无铅镉低温陶瓷颜料的制备方法，按照配方组成进行配料，先制备熔剂，再制备颜料，均按如下步骤进行：

(2)球磨：将熔剂与色剂混合球磨到颗粒粒径＜80微米，出磨烘干备用；

(3)复烧：将球磨过的混合料在750-800的温度下复烧、水淬、烘干；

本发明实施例所述的釉上无铅镉低温陶瓷颜料及其熔剂的重量百分组成见表1。

表1实施例1-5釉上无铅镉低温陶瓷颜料及其熔剂配料重量百分组成表

对实施例1-5制备得到的釉上无铅镉低温陶瓷颜料进行性能测试，测试结果见表2。

表2实施例1-5釉上无铅镉低温陶瓷颜料的复烧温度及产品性能测试结果

其中，热膨胀系数利用西德产的402E型电子膨胀仪测得；光泽度利用日本株式会社村上色彩技术研究所生产的GM-26D型数字式光泽议测得45°的光泽度。

Claims

1.一种釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂，其特征在于：其配料重量百分组成为：

SiO₂ 15-65％、B₂O₃ 1-20％、SrO 1-20％、Al₂O₃ 5.1-16％、ZrO₂ 1-4％、SnO₂ 2.1-8％、Li₂O1-8％、Na₂O 5.1-10％、ZnO 0.1-10％、TiO₂ 0-8％和K₂O 0-5％。

2.根据权利要求1所述的釉上无铅镉低温陶瓷颜料熔剂，其特征在于：其配料重量百分组成为：

SiO₂ 20-49％、B₂O₃ 1-15％、SrO 1-10％、Al₂O₃ 5.1-10％、ZrO₂ 1-4％、SnO₂ 2.1-6％、Li₂O1-5％、Na₂O 5.1-6％、ZnO 0.1-10％、TiO₂ 0-8％和K₂O 0.1-5％。