CN105542553A - 一种铁红色陶瓷釉料墨水及其制备方法 - Google Patents

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江红涛
王秀峰
贺宝成
张文强
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Abstract

本发明公开了一种铁红色陶瓷釉料墨水及其制备方法，该墨水含有如下质量百分比的组分：纳米粉体组成的釉料10-30％、分散剂10-20％、有机溶剂30-40％，水30-40％；所述釉料质量百分含量的组分：纳米氧化硅45-60％，纳米氧化铝15-25％，纳米氧化镁7-15％，纳米氧化钙2％-8％，纳米氧化钛1-3％，纳米氧化铁10-15％，纳米五氧化二磷3-7％；本发明墨水的品质稳定性好，可长时间保存，并具有良好的喷墨打印性能，墨水的粘度为10-40mPa·s，表面张力35-50mN/m。

Description

一种铁红色陶瓷釉料墨水及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷喷墨技术领域，特别涉及一种铁红色陶瓷釉料墨水及其制备方法。
背景技术
陶瓷装饰用彩色喷墨打印技术是将陶瓷色料粉体制成多色墨水，通过打印机将其直接打印到坯体、釉面或其他载体上呈色的装饰方法，成型体的形状和尺寸由计算机控制。实现喷墨打印成型的关键是陶瓷墨水的制备。
自从2000年，世界第一台工业使用的陶瓷装饰喷墨打印机在美国问世，打印机由美国Ferro公司联合Kerajet公司共同开发，陶瓷墨水也由Ferro公司带头研发，国内外有更多的企业和高等院校对陶瓷墨水进行相关研发，中试及大生产检验等。只有不断创新并开发出新型陶瓷墨水，才能打造出具有特殊装饰效果的瓷砖，才能把瓷砖个性化发挥的淋漓尽致，才能大大提升产品附加值。佛山市道氏科技有限公司张翼等(CN103224727；CN103224726；张翼，石教艺，陶瓷墨水的最新发展趋势，佛山陶瓷，2014，24(8)：1-4)提出的釉料墨水，必将成为陶瓷墨水的发展方向。如果实现釉料和颜料墨水同时打印的情况下，会形成一个立体打印的表现效果，能够仿出真正天然石材的质感。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铁红色陶瓷釉料墨水及其制备方法，品质稳定性好，可长时间保存。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种铁红色陶瓷釉料墨水，包括由纳米粉体组成的釉料，所述釉料质量百分含量的组分：纳米氧化硅45-60％，纳米氧化铝15-25％，纳米氧化镁7-15％，纳米氧化钙2％-8％，纳米氧化钛1-3％，纳米氧化铁10-15％，纳米五氧化二磷3-7％。
所述釉料在墨水中的质量百分含量为10-30％。
所述墨水中含有质量百分含量10-20％的分散剂和30-40％的有机溶剂，余量为水。
所述墨水中水的质量百分含量为30-40％。
所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量：十六烷基三甲基溴化铵40-60％、羧甲基纤维素钠10-15％、聚乙二醇30-45％。
所述有机溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为：乙醇20-60％，乙二醇40-80％。
本发明还提供了所述铁红色陶瓷釉料墨水的制备方法，包括以下步骤：
1)首先，称取分散剂，加水置于磁力搅拌器搅拌加热，直至分散剂全部溶解；
2)其次，将有机溶剂加入步骤1)得到的溶液中，混合均匀；
3)最后，将釉料加入溶液中，其中，加入顺序为氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化钛、五氧化二磷、氧化铁、氧化硅；每加入一种氧化物，置于超声分散一个小时，静置一个小时，再加入下一种氧化物。
所述步骤1)中，分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量：十六烷基三甲基溴化铵40-60％、羧甲基纤维素钠10-15％、聚乙二醇30-45％。
所述步骤2)中，有机溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为：乙醇20-60％，乙二醇40-80％。
所述步骤2)中，先加入乙二醇，再加入乙醇。
与现有技术相比，本发明的铁红色陶瓷釉料墨水的品质稳定性好，可长时间保存，并具有良好的喷墨打印性能，墨水的粘度为10-40mPa·s，表面张力35-50mN/m。
附图说明
图1是釉料墨水剪切力和粘度与时间的关系曲线，其中横坐标为时间，纵坐标为剪切力和粘度。
图2是釉料墨水表面张力与时间的关系曲线。其中横坐标为时间，纵坐标为表面张力。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
实施例1
一种铁红色陶瓷釉料墨水，含有如下质量百分比的组分：纳米粉体组成的釉料10％、分散剂10％、有机溶剂45％，水35％。
其中：
釉料质量百分含量的组分：纳米氧化硅60％，纳米氧化铝15％，纳米氧化镁8％，纳米氧化钙2％，纳米氧化钛2％，纳米氧化铁10％，纳米五氧化二磷3％。
分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量：十六烷基三甲基溴化铵40％、羧甲基纤维素钠15％、聚乙二醇45％。
溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为：乙醇20％，乙二醇80％。
上述的铁红色陶瓷釉料墨水的制备方法，包括以下步骤：
1)首先，称取羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵，加入水，置于磁力搅拌器搅拌加热，直至分散剂全部溶解；
2)其次，依次将乙二醇和乙醇加入上述的溶液中，混合均匀；
3)最后，将氧化物纳米粉体(依次加入氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化钛、五氧化二磷、氧化铁、氧化硅)加入溶液中。每加入一种氧化物，置于超声分散一个小时，静置一个小时，再加入下一种氧化物。
实施例2
一种铁红色陶瓷釉料墨水，含有如下质量百分比的组分：纳米粉体组成的釉料30％、分散剂10％、有机溶剂30％，水30％。
其中：
釉料质量百分含量的组分：纳米氧化硅55％，纳米氧化铝15％，纳米氧化镁7％，纳米氧化钙2％，纳米氧化钛1％，纳米氧化铁14％，纳米五氧化二磷6％。
分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量：十六烷基三甲基溴化铵60％、羧甲基纤维素钠10％、聚乙二醇30％。
溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为：乙醇60％，乙二醇40％。
制备过程与实施例1一致。
实施例3
一种铁红色陶瓷釉料墨水，含有如下质量百分比的组分：纳米粉体组成的釉料20％、分散剂15％、有机溶剂40％，水35％。
其中：
釉料质量百分含量的组分：纳米氧化硅50％，纳米氧化铝20％，纳米氧化镁10％，纳米氧化钙3％，纳米氧化钛2％，纳米氧化铁10％，纳米五氧化二磷5％。
分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量：十六烷基三甲基溴化铵50％、羧甲基纤维素钠12％、聚乙二醇38％。
溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为：乙醇50％，乙二醇50％。
上述的铁红色陶瓷釉料墨水的制备方法，包括以下步骤：
制备过程与实施例1一致。
实施例4
一种铁红色陶瓷釉料墨水，含有如下质量百分比的组分：纳米粉体组成的釉料15％、分散剂15％、有机溶剂35％，水35％。
其中：
釉料质量百分含量的组分：纳米氧化硅45％，纳米氧化铝25％，纳米氧化镁8％，纳米氧化钙8％，纳米氧化钛1％，纳米氧化铁10％，纳米五氧化二磷3％。
分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量：十六烷基三甲基溴化铵45％、羧甲基纤维素钠15％、聚乙二醇40％。
溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为：乙醇30％，乙二醇70％。
制备过程与实施例1一致。
利用美国TA公司AR2000ex动态流变仪测试釉料墨水的粘度，得出图1。图1是本发明实施例1所得釉料墨水的剪切力和粘度与时间的关系曲线，从图中可以看出表观粘度随着时间的延长而减小，最终趋于一定值；而剪切速率随着时间的延长而增大。由此可知，釉料墨水具有一定的触变性，粘度大小为40mPa·s。
使用德国dataphysics仪器股份有限公司DCAT21表面张力仪测试釉料墨水表面张力，得出图2。图2是本发明实施例1所得釉料墨水的表面张力与时间的关系曲线，从图中可以看出表面张力随着时间的延长而减小，最终趋向一定值，表面张力为38.2mN/m。

Claims (10)

1.一种铁红色陶瓷釉料墨水，包括由纳米粉体组成的釉料，其特征在于，所述釉料质量百分含量的组分：纳米氧化硅45-60％，纳米氧化铝15-25％，纳米氧化镁7-15％，纳米氧化钙2％-8％，纳米氧化钛1-3％，纳米氧化铁10-15％，纳米五氧化二磷3-7％。
2.根据权利要求1所述铁红色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述釉料在墨水中的质量百分含量为10-30％。
3.根据权利要求1或2所述铁红色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述墨水中含有质量百分含量10-20％的分散剂和30-40％的有机溶剂，余量为水。
4.根据权利要求3所述铁红色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述墨水中水的质量百分含量为30-40％。
5.根据权利要求3所述铁红色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量：十六烷基三甲基溴化铵40-60％、羧甲基纤维素钠10-15％、聚乙二醇30-45％。
6.根据权利要求3所述铁红色陶瓷釉料墨水，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为：乙醇20-60％，乙二醇40-80％。
7.权利要求1所述铁红色陶瓷釉料墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先，称取分散剂，加水置于磁力搅拌器搅拌加热，直至分散剂全部溶解；
2)其次，将有机溶剂加入步骤1)得到的溶液中，混合均匀；
3)最后，将釉料加入溶液中，其中，加入顺序为氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化钛、五氧化二磷、氧化铁、氧化硅；每加入一种氧化物，置于超声分散一个小时，静置一个小时，再加入下一种氧化物。
8.根据权利要求7所述铁红色陶瓷釉料墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、羧甲基纤维素钠及聚乙二醇的混合物，质量百分含量：十六烷基三甲基溴化铵40-60％、羧甲基纤维素钠10-15％、聚乙二醇30-45％。
9.根据权利要求7所述铁红色陶瓷釉料墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，有机溶剂为乙醇和乙二醇的混合物，质量百分含量为：乙醇20-60％，乙二醇40-80％。
10.根据权利要求9所述铁红色陶瓷釉料墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，先加入乙二醇，再加入乙醇。
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