CN108003794A - 一种光触媒型陶瓷抛光液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光触媒型陶瓷抛光液，主要成分有核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体、水性有机硅玻璃树脂、透感增强剂、润滑剂、表面活性剂和硅溶胶等。本发明制得的一种光触媒型陶瓷抛光液，在抛光机和润滑剂的摩擦加热和润滑作用下，抛光液中的抗菌型TiO2/SiO2分散液和有机硅树脂被挤压到瓷砖表面的毛孔内，避免陶瓷表面出现波纹以及微小斑点，提高釉面的光泽度；抛光液中因含有核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体功能材料，在可见光或紫外线照射下，抛光后的陶瓷具有很强的净化空气能力，能将甲醛、甲苯、二甲苯、氨、氡、TVOC、细菌、微生物等有害物进行分解，而且去除效率高、去除功能持久。

Description

一种光触媒型陶瓷抛光液
技术领域
本发明涉及一种抛光液，尤其涉及到一种光触媒型陶瓷抛光液，属于陶瓷材料技术领域。
技术背景
有机/无机纳米复合微球受到越来越多的重视，这是因为它兼具有机材料的可塑性、易加工性、轻量化和无机材料的刚性、耐热性、耐磨性、耐化学腐蚀性、易改性以及各种功能特性，如磁性，导电性等。作为有机/无机复合材料的一种，具有核壳结构的聚合物/二氧化硅纳米复合微球已经被广泛地应用于生物医学、催化、电子器件以及胶体界面研究领域。
陶瓷地板砖釉面有许多小的凹凸不平现象，造成陶瓷砖釉面的粗糙度大，但是实际实用中要求陶瓷地板砖釉面的光泽度很高(90以上)。通过机械化学抛光的原理对陶瓷地板砖釉面进行抛光加工可达到所需光泽度要求。机械化学抛光利用机械摩擦和化学分解双重作用，如磨轮和抛光液相结合对陶瓷地板砖釉面进行研磨抛光，从而使釉面的光泽度达到90以上。
中国专利CN103484026A公开了一种高效陶瓷抛光液，其有效成份包括粒径为3～300nm的纳米硅溶胶，络合剂及表面活性剂，pH调节剂，其中抛光液的pH＝3.0～9.0，硅溶胶粒度分布呈非高斯分布，(D100-D80)/(D100-D0)<0.15；其制备过程是先将粒径为纳米硅溶胶颗粒悬浮在水中，再加入络合剂，表面活性剂到悬浮液中，最后将悬浮液的pH值调整到3.0～9.0。该陶瓷抛光液对氧化锆陶瓷抛光可以避免氧化锆陶瓷表面出现波纹以及微小斑点。
市场现在存在的抛光砖、抛釉砖在使用一定时间后会出现细菌滋生和发霉现象。目前陶瓷生产厂家采取在釉料里添加银离子或氧化锌材料作杀菌剂，存在价格昂贵、细菌杀死率低的特点；家庭、商场采用杀菌剂作定期杀菌处理，存在操作繁琐，抗菌持久性差的特点；同时，部分抛光液生产厂家采用在抛光液中添加杀菌剂，也存在杀菌剂游离、杀菌时效短的缺点。
CNCN103524118A公开了一种银基η-Al2O3介孔纤维抗菌粉体及抗菌陶瓷，所述抗菌粉体由η-Al2O3介孔纤维、AgNO3溶液和银基配位剂NH3·H2O震荡吸附后得到，所述抗菌粉体的粒径为200nm，孔径为2～15nm，平均孔径为6.6nm，长度5～12μm，最低抑菌浓度为210μg/mL；本发明采用η-Al2O3(PEG)介孔纤维作为抗菌剂载体，有效利用了介孔纤维的良好吸附性能，其抗菌粉体具有明显的抗菌效果，且由于Al2O3是陶瓷釉料的主要化学组分，以该介孔纤维作为载体不但不会改变釉料的性质，还可以降低釉料的烧结温度，明显改善釉层性能。此发明的缺点是价格昂贵，且由于制备方法要求较高难于大规模应用。
现行公开文件和产品中未有关于在陶瓷抛光液持久抗菌的报道，陶瓷抛光液作为陶瓷最表面的一层疏水、填孔薄膜，因此制备抗菌添加剂或持久抗菌陶瓷抛光液以改善瓷砖的持久抗菌性能具有重要意义。
发明内容
为克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的旨在提供一种光触媒型陶瓷抛光液。
本发明的一种光触媒型陶瓷抛光液，按重量百分比计，其组成为：核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体40.0～50.0％、水性有机硅玻璃树脂1.0～5.0％、透感增强剂1.0～5.0％、润滑剂0.2％～1.0％、表面活性剂0.2～0.5％、硅溶胶0～30.0％、其余为水。
其中，所述核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体，其制备方法如下：
在100份乙醇中加入2～6份去离子水、30份有机硅单体、1～3份阳离子表面活性剂，常温下搅拌10～30min后，加入1～3份氨水，继续搅拌12h；分别滴加8～14份冰乙酸、20～30份钛酸酯单体、100份乙醇，在0.5～2h滴加完毕，继续搅拌反应3～6h得淡蓝色溶胶，加水或乙醇兑稀，得所述的一种核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体。
所述的有机硅单体为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丁酯、四氯化硅中的一种或几种的组合。
所述的钛酸酯单体为钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四异丙醇酯中的一种或几种的组合。
所述的阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基叔胺醋酸盐、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基氯化吡啶、十六烷基溴化吡啶中的一种或几种的组合。
所述的透感增强剂为氯化钠、硼酸钠、硝酸钠、氯化钾中的一种或几种的组合。
所述的润滑剂为乙二醇、甘油、丁二醇、二甲基硅油、羟基硅油、氨基硅油、含氢硅油中的一种或几种的组合。
所述的表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、月桂酰基谷氨酸、聚乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯中的一种或几种的组合。
本发明制得的一种光触媒型陶瓷抛光液，在抛光机和润滑剂的摩擦加热和润滑作用下，抛光液中的抗菌型TiO2/SiO2分散液和有机硅树脂被挤压到瓷砖表面的毛孔内，避免陶瓷表面出现波纹以及微小斑点，提高釉面的光泽度；抛光液中因含有核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体功能材料，在可见光或紫外线照射下，抛光后的陶瓷具有很强的净化空气能力，能将甲醛、甲苯、二甲苯、氨、氡、TVOC、细菌、微生物等有害物进行分解，而且去除效率高、去除功能持久。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的一种光触媒型陶瓷抛光液做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
实施例1
一种核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体A，其制备工艺如下：
在100份乙醇中加入4份去离子水、30份正硅酸甲酯、2份十六烷基三甲基溴化铵，常温下搅拌10min后，加入15％质量份数2份氨水，继续搅拌12h；分别滴加10份冰乙酸、25份钛酸四乙酯、100份乙醇，在1h滴加完毕，继续搅拌反应4h得淡蓝色溶胶，加水或乙醇兑稀至10％固含量的核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体A。
实施例2
一种核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体B，其制备工艺如下：
在100份乙醇中加入5份去离子水、30份正硅酸甲酯、1份十二烷基三甲基氯化铵，常温搅拌15min后加入3份质量份数20％氨水，继续搅拌12h；分别滴加10份冰乙酸、11份钛酸四丁酯、100份乙醇，在2h滴加完毕，继续搅拌反应6h得淡蓝色溶胶，加水或乙醇兑稀为10％固含量的核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体B。
实施例3
一种核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体C，其制备工艺如下：
在100份乙醇中加入4份去离子水、30份正硅酸丁酯、2份十六烷基三甲基溴化铵，常温搅拌30min后加入3份氨水，继续搅拌12h；分别滴加8份冰乙酸、25份钛酸四乙酯、100份乙醇，在1.5h滴加完毕，继续搅拌反应4h得淡蓝色溶胶，加水或乙醇兑稀至15％固含量的核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体C。
实施例4
一种光触媒型陶瓷抛光液，其组成为：核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体A40.0份、水性有机硅玻璃树脂2.0份、氯化钠2.0份、乙二醇0.5份、聚乙二醇-400 0.3份、30％固含硅溶胶30.0份、其余为水。
实施例5
一种光触媒型陶瓷抛光液，其组成为：核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体B45.0份、水性有机硅玻璃树脂4.0份、硼酸钠2.0份、甘油0.5份、十二烷基苯磺酸钠0.5份、固含30％硅溶胶10.0份、其余为水。
实施例6
一种光触媒型陶瓷抛光液，其组成为：核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体C50.0份、水性有机硅玻璃树脂4.0份、氯化钾1.0份、羟基硅油0.1份、月桂酰基谷氨酸0.2份、固含30％硅溶胶20.0份、其余为水。
将本发明实施例4～6中的持久抗菌抛光液按规定工艺在瓷砖上进行抛光，按照JC/T 897-2002标准测试瓷砖的抗菌性能，测试数据如表1所示：
表1抛光瓷砖抗菌性能技术指标
尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (7)

1.一种光触媒型陶瓷抛光液，其特征在于：按重量百分比计，其组成为：核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体40.0～50.0％、水性有机硅玻璃树脂1.0～5.0％、透感增强剂1.0～5.0％、润滑剂0.2％～1.0％、表面活性剂0.2～0.5％、硅溶胶0～30.0％、其余为水；
其中，所述核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体，由以下步骤制备：
在100份乙醇中加入2～6份去离子水、30份有机硅单体、1～3份阳离子表面活性剂，常温下搅拌10～30min后，加入1～3份氨水，继续搅拌12h；分别滴加8～14份冰乙酸、20～30份钛酸酯单体、100份乙醇，在0.5～2h滴加完毕，继续搅拌反应3～6h得淡蓝色溶胶，加水或乙醇兑稀，得所述的一种核壳结构的抗菌纳米TiO2/SiO2水分散体。
2.根据权利要求1所述的光触媒型陶瓷抛光液，其特征在于：所述的透感增强剂为氯化钠、硼酸钠、硝酸钠、氯化钾中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的光触媒型陶瓷抛光液，其特征在于：所述的润滑剂为乙二醇、甘油、丁二醇、二甲基硅油、羟基硅油、氨基硅油、含氢硅油中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的光触媒型陶瓷抛光液，其特征在于：所述的表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、月桂酰基谷氨酸、聚乙二醇、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的光触媒型陶瓷抛光液，其特征在于：所述的有机硅单体为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丁酯、四氯化硅中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的光触媒型陶瓷抛光液，其特征在于：所述的钛酸酯单体为钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四异丙醇酯中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述的光触媒型陶瓷抛光液，其特征在于：所述的阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基叔胺醋酸盐、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基氯化吡啶、十六烷基溴化吡啶中的一种或几种的组合。
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