CN106045322B - 一种高强度陶瓷用增白釉浆及其制备方法 - Google Patents

一种高强度陶瓷用增白釉浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高强度陶瓷用增白釉浆及其制备方法，所述釉浆由原料和水混合经球磨而成，按照重量比，所述原料由16‑22份钾长石、15‑19份方解石、16‑20份石英、10‑14份熔块、1‑5份纯碱、10‑14份碳酸钙、0.5‑2.5份白云石、4‑6份增白剂和0.5‑2.5份增强剂组成，其中，所述增白剂按照重量比由50‑70份高岭土、50‑70份钛白粉、1‑2份硬脂酸钙和2‑4份y‑氯丙基三甲氧基硅烷制成，所述增强剂按照重量比由10‑14份羟基磷灰石、10‑20份烧滑石和0.2‑0.4份铝锆偶联剂制成。本发明所述的高强度陶瓷用增白釉浆，用料合理，制备方法简单，生产成本低，性能好，值得推广应用。

Description

一种高强度陶瓷用增白釉浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种高强度陶瓷用增白釉浆及其制备方法。
背景技术
釉是覆盖在陶瓷坯体表面上的富有光泽度玻璃状薄层，其功能在于改善坯体表面的物理和化学性能。通常陶瓷坯体表面疏松多孔、粗糙无光，吸潮和容易被玷污等缺点影响制品的机械性能，而向陶瓷坯体上喷涂釉浆可以克服这些缺点从而完善制品的力学性能，提高制品的强度、硬度和热稳定性。基于釉浆在陶瓷制品上的作用，釉浆在陶瓷行业的重要性在不断突出和增强，而釉浆的取材和制备方法也直径影响陶瓷制品的品质和成本。
但是现有的釉浆对陶瓷坯体的增白效果有限且增白成本高、遮盖能力差，导致制成的陶瓷制品白度、亮度和光泽度都较差。且目前使用釉浆制作好的陶瓷制品的釉面机械强度和平整度也较差，从而使陶瓷制品在使用过程中容易损坏，降低了陶瓷制品的使用寿命。
发明内容
为了解决现有陶瓷用釉浆存在的增白效果差，增白成本高，遮盖能力低，以及用釉浆喷涂后的陶瓷制品釉面机械强度和平整度差，使用寿命低等问题，本发明的目的是提供一种高强度陶瓷用增白釉浆及其制备方法，在陶瓷坯体上喷涂上该釉浆并制成陶瓷制品后，能提高陶瓷制品的白度、亮度和光泽度，且能增强陶瓷制品釉面的机械强度和平整度，提高陶瓷制品的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高强度陶瓷用增白釉浆，由原料和水混合经球磨而成，按照重量比，所述原料由16-22份钾长石、15-19份方解石、16-20份石英、10-14份熔块、1-5份纯碱、10-14份碳酸钙、0.5-2.5份白云石、4-6份增白剂和0.5-2.5份增强剂为主料组成，其中，所述增白剂按照重量比由50-70份高岭土、50-70份钛白粉、1-2份硬脂酸钙和2-4份y-氯丙基三甲氧基硅烷制成，所述增强剂按照重量比由10-14份羟基磷灰石、10-20份烧滑石和0.2-0.4份铝锆偶联剂制成。
所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆的制备方法，按照上述比例称量选取各物料，然后分别制备增白剂和增强剂，并将制备好的增白剂、增强剂与其余物料混合球磨得到产品，所述制备增白剂的步骤如下：
取高岭土并向其中加入y-氯丙基三甲氧基硅烷以对高岭土进行表面活化处理，将活化处理后的高岭土与水混合成固形物重量含量为55％的浆料后向其中加入硬脂酸钙，于80-90℃温度下搅拌均匀后，再加入钛白粉，于80-90℃温度下继续充分搅拌均匀，将混合物边搅拌边除去其中的液体，再将干燥后的固体物粉碎至600-1000目，得到增白剂。
所述增强剂的制备步骤如下：
取铝锆偶联剂用乙醇稀释，然后均匀分散到烧滑石中，再通过烘干箱使乙醇完全挥发，再将烘干后的烧滑石与羟基磷灰石混合，用粉碎机粉碎至300-400目，得到增强剂。
所述球磨的具体操作如下：
按照重量比，取16-22份钾长石、15-19份方解石、16-20份石英、10-14份熔块、1-5份纯碱、10-14份碳酸钙、0.5-2.5份白云石、4-6份增白剂和0.5-2.5份增强剂，然后按料：球：水=1：2：0.8湿法球磨12-16h，制作成为比重为1.1-1.5kg/L的釉浆。
所述增白剂中的钛白粉经过以下处理：将钛白粉与为其重量3-4倍的表面处理剂混合后用30KHz的超声波处理5h，然后磁力搅拌并调温至40-80℃，保温27-29 h，然后将混合物在80℃下烘干，直至其重量不再变化，即得到经处理后的钛白粉，所述表面处理剂为四氢呋喃与异丙基三钛酸酯偶联剂按照重量比为2:3的比例混合得到。
以上为基础技术方案，可在以上基础上做进一步的改进：
如，所述增白剂还含有1-2份氧化锌和1-2份氧化铝。
又如，所述增强剂还含有10-14份硅灰石。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
其一、本发明釉浆中所添加的增白剂，选材和制作方法独特，工艺简单，生产效率高。用y-氯丙基三甲氧基硅烷对高岭土进行表面活化处理后，高岭土的表面由亲水性渐变为亲油性，活化指数增大，然后被向其中添加的硬脂酸钙完全包覆，其中添加的氧化锌和氧化铝可促进硬脂酸钙包覆高岭土，提高了反应效率，反应生成的混合物再与钛白粉混合形成了白度极高且造价低廉的增白剂。该增白剂具有较高的表面张力，添加到釉浆中后，起到了良好的乳浊作用，并提高了釉浆的增白能力和遮盖能力，使陶瓷坯体上喷涂上该釉浆并制成陶瓷制品后，陶瓷制品的白度、亮度和光泽度都大大提高。
其二、本发明釉浆中所用的增强剂，选材和制作方法独特。将增强剂添加到釉浆中，然后采用本发明的釉浆喷涂在陶瓷坯体上，经高温烧制后，制成的陶瓷制品釉面强度极高，也使得陶瓷制品在使用过程不易损坏，提高陶瓷制品的使用寿命。增强剂中的烧滑石经铝锆偶联剂改性后与硅灰石和羟基磷灰石产生协同增效作用，降低了釉浆中的结晶水和碳酸根，减少了釉浆中的气泡，使釉面致密，强度提升。且羟基磷灰石为针棒状晶体，在高温作用下予以团结，形成交织结构，大幅度提高了釉面的机械强度，也使釉面更加平整。
其三、本发明增白剂中使用的钛白粉经过独特工艺进行处理，使其表面特性发生变化，各项力学性能更好，并能更加均匀的分散到釉浆中，提高釉浆的均一性和整体性。
其四、本发明所述的高强度陶瓷用增白釉浆，用料合理，制备方法简单，生产成本低，性能好，值得推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
一种高强度陶瓷用增白釉浆，由原料和水混合经球磨而成，按照重量比，所述原料由16份钾长石、15份方解石、16份石英、10份熔块、1份纯碱、10份碳酸钙、0.5份白云石、4份增白剂和0.5份增强剂为主料组成，其中，所述增白剂按照重量比由50份高岭土、50份钛白粉、1份硬脂酸钙和2份y-氯丙基三甲氧基硅烷制成，所述增强剂按照重量比由10份羟基磷灰石、10份烧滑石和0.2份铝锆偶联剂制成。
所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆的制备方法，按照上述比例称量选取各物料，然后分别制备增白剂和增强剂，并将制备好的增白剂、增强剂与其余物料混合球磨得到产品，所述制备增白剂的步骤如下：
取高岭土并向其中加入y-氯丙基三甲氧基硅烷以对高岭土进行表面活化处理，将活化处理后的高岭土与水混合成固形物重量含量为55％的浆料后向其中加入硬脂酸钙，于80℃温度下搅拌均匀后，再加入钛白粉，于80℃温度下继续充分搅拌均匀，将混合物边搅拌边除去其中的液体，再将干燥后的固体物粉碎至600目，得到增白剂。
所述增强剂的制备步骤如下：
取铝锆偶联剂用乙醇稀释，然后均匀分散到烧滑石中，再通过烘干箱使乙醇完全挥发，再将烘干后的烧滑石与羟基磷灰石混合，用粉碎机粉碎至300目，得到增强剂。
所述球磨的具体操作如下：
按照重量比，取16份钾长石、15份方解石、16份石英、10份熔块、1份纯碱、10份碳酸钙、0.5份白云石、4份增白剂和0.5份增强剂，然后按料：球：水=1：2：0.8湿法球磨12h，制作成为比重为1.1kg/L的釉浆。
所述增白剂中的钛白粉经过以下处理：将钛白粉与为其重量3倍的表面处理剂混合后用30KHz的超声波处理5h，然后磁力搅拌并调温至40℃，保温27 h，然后将混合物在80℃下烘干，直至其重量不再变化，即得到经处理后的钛白粉，所述表面处理剂为四氢呋喃与异丙基三钛酸酯偶联剂按照重量比为2:3的比例混合得到。
以上为基础技术方案，可在以上基础上做进一步的改进：
如，所述增白剂还含有1份氧化锌和1份氧化铝。
又如，所述增强剂还含有10份硅灰石。
实施例2
一种高强度陶瓷用增白釉浆，由原料和水混合经球磨而成，按照重量比，所述原料由19份钾长石、17份方解石、18份石英、12份熔块、3份纯碱、12份碳酸钙、1.5份白云石、5份增白剂和1.5份增强剂为主料组成，其中，所述增白剂按照重量比由60份高岭土、60份钛白粉、1.5份硬脂酸钙和3份y-氯丙基三甲氧基硅烷制成，所述增强剂按照重量比由12份羟基磷灰石、12份烧滑石和0.3份铝锆偶联剂制成。
所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆的制备方法，按照上述比例称量选取各物料，然后分别制备增白剂和增强剂，并将制备好的增白剂、增强剂与其余物料混合球磨得到产品，所述制备增白剂的步骤如下：
取高岭土并向其中加入y-氯丙基三甲氧基硅烷以对高岭土进行表面活化处理，将活化处理后的高岭土与水混合成固形物重量含量为55％的浆料后向其中加入硬脂酸钙，于85℃温度下搅拌均匀后，再加入钛白粉，于85℃温度下继续充分搅拌均匀，将混合物边搅拌边除去其中的液体，再将干燥后的固体物粉碎至800目，得到增白剂。
所述增强剂的制备步骤如下：
取铝锆偶联剂用乙醇稀释，然后均匀分散到烧滑石中，再通过烘干箱使乙醇完全挥发，再将烘干后的烧滑石与羟基磷灰石混合，用粉碎机粉碎至350目，得到增强剂。
所述球磨的具体操作如下：
按照重量比，取19份钾长石、17份方解石、18份石英、12份熔块、3份纯碱、12份碳酸钙、1.5份白云石、5份增白剂和1.5份增强剂，然后按料：球：水=1：2：0.8湿法球磨14h，制作成为比重为1.3kg/L的釉浆。
所述增白剂中的钛白粉经过以下处理：将钛白粉与为其重量3.5倍的表面处理剂混合后用30KHz的超声波处理5h，然后磁力搅拌并调温至60℃，保温28h，然后将混合物在80℃下烘干，直至其重量不再变化，即得到经处理后的钛白粉，所述表面处理剂为四氢呋喃与异丙基三钛酸酯偶联剂按照重量比为2:3的比例混合得到。
以上为基础技术方案，可在以上基础上做进一步的改进：
如，所述增白剂还含有1.5份氧化锌和1.5份氧化铝。
又如，所述增强剂还含有12份硅灰石。
实施例3
一种高强度陶瓷用增白釉浆，由原料和水混合经球磨而成，按照重量比，所述原料由22份钾长石、19份方解石、20份石英、14份熔块、5份纯碱、14份碳酸钙、2.5份白云石、6份增白剂和2.5份增强剂为主料组成，其中，所述增白剂按照重量比由70份高岭土、70份钛白粉、2份硬脂酸钙和4份y-氯丙基三甲氧基硅烷制成，所述增强剂按照重量比由14份羟基磷灰石、20份烧滑石和0.4份铝锆偶联剂制成。
所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆的制备方法，按照上述比例称量选取各物料，然后分别制备增白剂和增强剂，并将制备好的增白剂、增强剂与其余物料混合球磨得到产品，所述制备增白剂的步骤如下：
取高岭土并向其中加入y-氯丙基三甲氧基硅烷以对高岭土进行表面活化处理，将活化处理后的高岭土与水混合成固形物重量含量为55％的浆料后向其中加入硬脂酸钙，于90℃温度下搅拌均匀后，再加入钛白粉，于90℃温度下继续充分搅拌均匀，将混合物边搅拌边除去其中的液体，再将干燥后的固体物粉碎至1000目，得到增白剂。
所述增强剂的制备步骤如下：
取铝锆偶联剂用乙醇稀释，然后均匀分散到烧滑石中，再通过烘干箱使乙醇完全挥发，再将烘干后的烧滑石与羟基磷灰石混合，用粉碎机粉碎至400目，得到增强剂。
所述球磨的具体操作如下：
按照重量比，取22份钾长石、19份方解石、20份石英、14份熔块、5份纯碱、14份碳酸钙、2.5份白云石、6份增白剂和2.5份增强剂，然后按料：球：水=1：2：0.8湿法球磨16h，制作成为比重为1.5kg/L的釉浆。
所述增白剂中的钛白粉经过以下处理：将钛白粉与为其重量3-4倍的表面处理剂混合后用30KHz的超声波处理5h，然后磁力搅拌并调温至80℃，保温29 h，然后将混合物在80℃下烘干，直至其重量不再变化，即得到经处理后的钛白粉，所述表面处理剂为四氢呋喃与异丙基三钛酸酯偶联剂按照重量比为2:3的比例混合得到。
以上为基础技术方案，可在以上基础上做进一步的改进：
如，所述增白剂还含有2份氧化锌和2份氧化铝。
又如，所述增强剂还含有14份硅灰石。
本发明中，增白剂中还可以加入1-2份硬脂酸锌，使得在制备增白剂的过程中，辅助硬质酸钙对活化后的高岭土进行包覆，加强了包覆效果和速度。

Claims (7)

1.一种高强度陶瓷用增白釉浆，其特征在于：由原料和水混合经球磨而成，按照重量比，所述原料由16-22份钾长石、15-19份方解石、16-20份石英、10-14份熔块、1-5份纯碱、10-14份碳酸钙、0.5-2.5份白云石、4-6份增白剂和0.5-2.5份增强剂组成，其中，所述增白剂按照重量比由50-70份高岭土、50-70份钛白粉、1-2份硬脂酸钙和2-4份y-氯丙基三甲氧基硅烷制成，所述增强剂按照重量比由10-14份羟基磷灰石、10-20份烧滑石和0.2-0.4份铝锆偶联剂制成。
2.如权利要求1所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆，其特征在于：所述增白剂还含有1-2份氧化锌和1-2份氧化铝。
3.如权利要求1所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆，其特征在于：所述增强剂还含有10-14份硅灰石。
4.如权利要求1所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆的制备方法，按照权利要求1所述的比例称量选取各物料，然后分别制备增白剂和增强剂，并将制备好的增白剂、增强剂与其余物料混合球磨得到产品，其特征在于：所述制备增白剂的步骤如下：
取高岭土并向其中加入y-氯丙基三甲氧基硅烷以对高岭土进行表面活化处理，将活化处理后的高岭土与水混合成固形物重量含量为55％的浆料后向其中加入硬脂酸钙，于80-90℃温度下搅拌均匀后，再加入钛白粉，于80-90℃温度下继续充分搅拌均匀，将混合物边搅拌边除去其中的液体，再将干燥后的固体物粉碎至600-1000目，得到增白剂。
5.如权利要求4所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆的制备方法，所述增强剂的制备步骤如下：
取铝锆偶联剂用乙醇稀释，然后均匀分散到烧滑石中，再通过烘干箱使乙醇完全挥发，再将烘干后的烧滑石与羟基磷灰石混合，用粉碎机粉碎至300-400目，得到增强剂。
6.如权利要求4所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆的制备方法，所述球磨的具体操作如下：
按照重量比，取16-22份钾长石、15-19份方解石、16-20份石英、10-14份熔块、1-5份纯碱、10-14份碳酸钙、0.5-2.5份白云石、4-6份增白剂和0.5-2.5份增强剂，然后按料：球：水=1：2：0.8湿法球磨12-16h，制作成为比重为1.1-1.5kg/L的釉浆。
7.如权利要求1所述的一种高强度陶瓷用增白釉浆，其特征在于：所述增白剂中的钛白粉经过以下处理：将钛白粉与为其重量3-4倍的表面处理剂混合后用30kHz的超声波处理5h，然后磁力搅拌并调温至40-80℃，保温27-29 h，然后将混合物在80℃下烘干，直至其重量不再变化，即得到经处理后的钛白粉，所述表面处理剂为四氢呋喃与异丙基三钛酸酯偶联剂按照重量比为2:3的比例混合得到。
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