CN109776070A - 一种防滑日用陶瓷及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防滑日用陶瓷及其制备方法，该防滑日用陶瓷包括以下重量份的原料：埃洛石6‑12份、高岭土35‑45份、KH791硅烷偶联剂9‑12份、钾长石20‑25份、钠长石22‑35份、锂辉石10‑15份、二氧化硅8‑15份、氧化铝6‑10份、氧化锂5‑10份、纳米氮化钛3‑7份、魔芋葡甘聚糖精粉20‑25份、淀粉10‑15份、EVA 5‑10份和烧制牡蛎壳粉8‑12份。本发明所制备的陶瓷具有防滑层，具有防滑、抗菌性能突出、使用寿命长等优点。

Description

一种防滑日用陶瓷及其制备方法

技术领域

本发明属于日用陶瓷的制备领域，具体涉及一种防滑日用陶瓷及其制备方法。

背景技术

日用陶瓷是指人们日常生活中所使用的生活用瓷，包括餐具、茶具、咖啡具、酒具、饭具等。日用陶瓷由于具有以下优点而广受人们喜爱：1)易于洗涤和保持洁净；2)热稳定性较好，传热慢；用来盛装沸水或滚烫的食物，端拿时不太烫手。3)化学性质稳定，经久耐用；4)瓷器的气孔极少，吸水率很低；用日用瓷器储存食物，严密封口后，能防止食物中水分挥发、渗透及外界细菌的侵害；5)彩绘装饰丰富多彩。

但是日用陶瓷的缺点在于比较光滑，在日常使用时容易失手掉落，严重影响了其使用寿命。申请号为201720664218.6的中国实用新型专利公开了一种具有防滑功能的日用陶瓷，包括底座，底座的底部固定连接有支腿，支腿的底部固定连接有防滑垫，底座的顶部开设有放置槽，放置槽底端的中部固定连接有卡块，放置槽的顶部通过第一橡皮垫活动连接有杯底，杯底底端的中部开设有卡槽，卡槽活动接在卡块的外侧，杯底顶部的外侧固定连接有杯壁。该具有防滑功能的日用陶瓷，通过底座、支腿、防滑垫、放置槽、卡块、卡槽以及杯底之间的配合，杯底会卡接在底座顶部的放置槽上，由于底座的体积以及重量大，底座会通过防滑垫牢牢的贴在桌子上，这样在使用过程中，不会出现陶瓷杯滑落在地的情况，使人们的使用安全得到保障。

但是该方法只是解决了日用陶瓷放置过程中的防滑问题，但是在具体使用时，陶瓷的防滑问题依然没有得到解决，比如陶瓷筷在使用过程中，如果过于光滑，则容易从手中滑落而摔碎。本发明拟从陶瓷制品本身出发，在烧制好的陶瓷制品表面施一层防滑层，使陶瓷制品(如陶瓷筷)在使用过程中不易滑落。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种防滑日用陶瓷及其制备方法。本发明所制备的陶瓷具有防滑层，具有防滑、抗菌性能突出、使用寿命长等优点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种防滑日用陶瓷，包括以下重量份的原料：埃洛石6-12份、高岭土35-45份、KH791硅烷偶联剂9-12份、钾长石20-25 份、钠长石22-35份、锂辉石10-15份、二氧化硅8-15份、氧化铝6-10份、氧化锂5-10 份、纳米氮化钛3-7份、魔芋葡甘聚糖精粉20-25份、淀粉10-15份、EVA 5-10份和烧制牡蛎壳粉8-12份。

优选的，所述的防滑日用陶瓷，包括以下重量份的原料：埃洛石8份、高岭土40 份、KH791硅烷偶联剂11份、钾长石22份、钠长石30份、锂辉石12份、二氧化硅10 份、氧化铝8份、氧化锂7份、纳米氮化钛5份、魔芋葡甘聚糖精粉22份、淀粉12份、 EVA 8份和烧制牡蛎壳粉10份。

优选的，所述的烧制牡蛎壳粉的制备方法为：将牡蛎壳粉放入900-1000℃高温炉中焚烧60-70min，然后冷却至室温，制得烧制牡蛎壳粉。

优选的，所述的EVA中乙烯乙酸的质量含量为20-40％。

一种如上所述的防滑日用陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

1)将高岭土加入球磨机中，加入KH791硅烷偶联剂，在转速为300-400rpm下球磨1- 2h；然后加入钾长石、钠长石、锂辉石、二氧化硅、氧化铝、氧化锂和纳米氮化钛，并且滴加物料总重量5-15％的无水乙醇，在转速为300-400rpm下球磨12-24h，得混合料；

2)将淀粉和埃洛石，加入到球磨机中进行湿法球磨，加入物料总重量10-20％的乙醇，在转速为300-400rpm下球磨4-8h，将球磨料加入混合料中，搅拌均匀，得混合泥；将混合泥在室温陈腐10-15天，经成型工艺制成坯体；坯体经烧制、打磨抛光，得基体；

3)将魔芋葡甘聚糖精粉和烧制牡蛎壳粉混合，加入物料总重量20-40倍的去离子水，搅拌溶解，30℃恒温均匀溶胀后，冷藏于8-12℃的条件下，制成改性溶胶液；

4)将EVA热熔后涂覆在步骤2)制得的基体上，然后继续在基体上均匀涂覆步骤3) 制得的改性溶胶液；将经处理后的基体置于-10～-20℃的环境下冷却处理10h，然后在真空条件下、30～35℃下干燥、成膜，即得防滑日用陶瓷。

优选的，步骤2)中所述的烧制为在300-400℃烧制4-6h，冷却后再在950-1000℃烧制7-8h。

优选的，步骤3)中所述的烧制牡蛎壳粉的制备方法为：将牡蛎壳粉放入900- 1000℃高温炉中焚烧60-70min，然后冷却至室温，制得烧制牡蛎壳粉。

优选的，步骤4)中所述的EVA中乙烯乙酸的质量含量为20-40％。

本发明的原料功效如下：

1)埃洛石是一种黏土矿，具有特殊的纳米中空管状结构以及具有较大的长径比，生物相容性良好；但是埃洛石受到表面电子效应以及表面羟基形成的氢键作用等影响，使得埃洛石在应用时易发生团聚现象，进而影响其应用效果。淀粉是微细无机材料，由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，采用淀粉改性埃洛石，有利于改善埃洛石在陶瓷基体的分散性，使其更好的发挥纤维增强作用；

2)魔芋葡甘聚糖精粉，又称KGM，是一种天然的高分子可溶性膳食纤维，具有天然的抗菌性。魔芋葡甘聚糖具有粘度高、成膜性好、稳定性好等优点。将魔芋葡甘聚糖精粉经烧制牡蛎壳粉改性后，将改性溶胶液涂敷于坯体上，有利于快速形成致密的魔芋葡甘聚糖膜，耐水性、耐酸碱性佳，具有优异的防滑功能；同时具备抗菌性能；

3)KH791硅烷偶联剂是N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，烷基链长，末端有两个极性氨基，其长链烷基可以使高岭土形成物理交联，末端两个极性氨基可增强与其他原料等物质的分子间相互作用，从而使坯体机械性能增强。

本发明的有益效果在于：

1)本发明首先选用KH791硅烷偶联剂对高岭土进行偶联改性处理，增强了高岭土与其他原料之间的分子间相互作用，使坯体的机械强度增强；再利用淀粉改性埃洛石，极大提高了埃洛石在陶瓷原料中的分散性，改善了陶瓷材料的韧性、致密性和光洁度，使陶瓷的机械性能得以显著改善；

2)本发明最后在坯体上涂膜经烧制牡蛎壳粉改性的魔芋葡甘聚糖溶胶液，在自然条件下干燥成膜，魔芋葡甘聚糖膜的致密性、稳定性高，具有优异的防滑效果；同时陶瓷产品的抗热震性也得到改善。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：一种防滑日用陶瓷，包括以下重量份的原料：埃洛石6份、高岭土45 份、KH791硅烷偶联剂9份、钾长石25份、钠长石22份、锂辉石15份、二氧化硅8份、氧化铝10份、氧化锂5份、纳米氮化钛7份、魔芋葡甘聚糖精粉20份、淀粉15份、EVA 5 份和烧制牡蛎壳粉12份。

其中，所述的烧制牡蛎壳粉的制备方法为：将牡蛎壳粉放入900℃高温炉中焚烧70min，然后冷却至室温，制得烧制牡蛎壳粉。

一种如上所述的防滑日用陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

1)将高岭土加入球磨机中，加入KH791硅烷偶联剂，在转速为300rpm下球磨2h；然后加入钾长石、钠长石、锂辉石、二氧化硅、氧化铝、氧化锂和纳米氮化钛，并且滴加物料总重量5％的无水乙醇，在转速为300rpm下球磨24h，得混合料；

2)将淀粉和埃洛石加入到球磨机中进行湿法球磨，加入物料总重量10％的乙醇，在转速为300rpm下球磨8h，将球磨料取出并加入步骤1)制得的混合料中，搅拌均匀，得混合泥；将混合泥在室温陈腐10天，经成型工艺制成坯体；坯体经烧制、打磨抛光，得基体；

3)将魔芋葡甘聚糖精粉和烧制牡蛎壳粉混合，加入物料总重量20倍的去离子水，搅拌溶解，30℃恒温均匀溶胀后，冷藏于12℃的条件下，制成改性溶胶液；

4)将EVA热熔后涂覆在步骤2)制得的基体上，然后继续在基体上均匀涂覆步骤3) 制得的改性溶胶液；将经处理后的基体置于-10℃的环境下冷却处理10h，然后在真空条件下、30℃下干燥、成膜，即得防滑日用陶瓷。

其中，步骤2)中所述的烧制为在300℃烧制6h，冷却后再在950℃烧制8h。

实施例2：一种防滑日用陶瓷，包括以下重量份的原料：埃洛石8份、高岭土40 份、KH791硅烷偶联剂11份、钾长石22份、钠长石30份、锂辉石12份、二氧化硅10 份、氧化铝8份、氧化锂7份、纳米氮化钛5份、魔芋葡甘聚糖精粉22份、淀粉12份、 EVA 8份和烧制牡蛎壳粉10份。

其中，所述的烧制牡蛎壳粉的制备方法为：将牡蛎壳粉放入950℃高温炉中焚烧65min，然后冷却至室温，制得烧制牡蛎壳粉。

其中，所述的EVA中乙烯乙酸的质量含量以20-40％为佳。

一种如上所述的防滑日用陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

1)将高岭土加入球磨机中，加入KH791硅烷偶联剂，在转速为400rpm下球磨1h；然后加入钾长石、钠长石、锂辉石、二氧化硅、氧化铝、氧化锂和纳米氮化钛，并且滴加物料总重量10％的无水乙醇，在转速为400rpm下球磨18h，得混合料；

2)将淀粉和埃洛石，加入到球磨机中进行湿法球磨，加入物料总重量10-20％的乙醇，在转速为400rpm下球磨6h，将球磨料取出并加入步骤1)制得的混合料中，搅拌均匀，得混合泥；将混合泥在室温陈腐12天，经成型工艺制成坯体；坯体经烧制、打磨抛光，得基体；

3)将魔芋葡甘聚糖精粉和烧制牡蛎壳粉混合，加入物料总重量30倍的去离子水，搅拌溶解，30℃恒温均匀溶胀后，冷藏于10℃的条件下，制成改性溶胶液；

4)将EVA热熔后涂覆在步骤2)制得的基体上，然后继续在基体上均匀涂覆步骤3) 制得的改性溶胶液；将经处理后的基体置于-20℃的环境下冷却处理10h，然后在真空条件下、32℃下干燥、成膜，即得防滑日用陶瓷。

其中，步骤2)中所述的烧制为在400℃烧制6h，冷却后再在1000℃烧制7h。

实施例3：一种防滑日用陶瓷，包括以下重量份的原料：埃洛石12份、高岭土35 份、KH791硅烷偶联剂12份、钾长石20份、钠长石35份、锂辉石10份、二氧化硅15 份、氧化铝6份、氧化锂10份、纳米氮化钛3份、魔芋葡甘聚糖精粉25份、淀粉10份、 EVA 10份和烧制牡蛎壳粉8份。

其中，所述的烧制牡蛎壳粉的制备方法为：将牡蛎壳粉放入1000℃高温炉中焚烧60min，然后冷却至室温，制得烧制牡蛎壳粉。

一种如上所述的防滑日用陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

1)将高岭土加入球磨机中，加入KH791硅烷偶联剂，在转速为400rpm下球磨2h；然后加入钾长石、钠长石、锂辉石、二氧化硅、氧化铝、氧化锂和纳米氮化钛，并且滴加物料总重量15％的无水乙醇，在转速为400rpm下球磨12h，得混合料；

2)将淀粉和埃洛石，加入到球磨机中进行湿法球磨，加入物料总重量20％的乙醇，在转速为400rpm下球磨4h，将球磨料取出并加入步骤1)制得的混合料中，搅拌均匀，得混合泥；将混合泥在室温陈腐15天，经成型工艺制成坯体；坯体经烧制、打磨抛光，得基体；

3)将魔芋葡甘聚糖精粉和烧制牡蛎壳粉混合，加入物料总重量40倍的去离子水，搅拌溶解，30℃恒温均匀溶胀后，冷藏于8℃的条件下，制成改性溶胶液；

4)将EVA热熔后涂覆在步骤2)制得的基体上，然后继续在基体上均匀涂覆步骤3) 制得的改性溶胶液；将经处理后的基体置于-15℃的环境下冷却处理10h，然后在真空条件下、35℃下干燥、成膜，即得防滑日用陶瓷。

其中，步骤2)中所述的烧制为在400℃烧制6h，冷却后再在950℃烧制8h。

对比例1：一种防滑日用陶瓷，其与实施例2的不同之处在于：未加魔芋葡甘聚糖精粉。一种如上所述的防滑日用陶瓷的制备方法，其与实施例2的不同之处在于：步骤3) 未加魔芋葡甘聚糖精粉。

对实施例1-3以及对比例1的陶瓷产品进行抗热震性、机械强度、抗冲击强度、防滑性等进行测试，结果如表1所示。

抗热震性是表明陶瓷产品抵抗外界温度急剧变化时而不出现裂纹或无破损能力的特征性指标，是重要的使用性能指标。根据GB T 3298-2008对本发明日用陶瓷产品的抗热震性进行测试，本标准为一次冷热循环后观察是否有裂纹、破损等缺陷，静置24h后复查。按照该标准的测试方法，将试样在加热炉中加热至230℃，然后投入20±2℃的水槽中，观察是否有裂纹、破损等缺陷；进行3次该冷热循环，得出结果。

防滑性是将实施例1-3、对比例1的材料制成试块，然后参照陶瓷砖防滑性测试方法进行测试。

表1

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做任何简单的修改、均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种防滑日用陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：埃洛石6-12份、高岭土35-45份、KH791硅烷偶联剂9-12份、钾长石20-25份、钠长石22-35份、锂辉石10-15份、二氧化硅8-15份、氧化铝6-10份、氧化锂5-10份、纳米氮化钛3-7份、魔芋葡甘聚糖精粉20-25份、淀粉10-15份、EVA 5-10份和烧制牡蛎壳粉8-12份。

2.根据权利要求1所述的防滑日用陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：包括以下重量份的原料：埃洛石8份、高岭土40份、KH791硅烷偶联剂11份、钾长石22份、钠长石30份、锂辉石12份、二氧化硅10份、氧化铝8份、氧化锂7份、纳米氮化钛5份、魔芋葡甘聚糖精粉22份、淀粉12份、EVA 8份和烧制牡蛎壳粉10份。

3.根据权利要求1或2所述的防滑日用陶瓷，其特征在于，所述的烧制牡蛎壳粉的制备方法为：将牡蛎壳粉放入900-1000℃高温炉中焚烧60-70min，然后冷却至室温，制得烧制牡蛎壳粉。

4.根据权利要求1或2所述的防滑日用陶瓷，其特征在于，所述的EVA中乙烯乙酸的质量含量为20-40%。

5.一种如权利要求1或2所述的防滑日用陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将高岭土加入球磨机中，加入KH791硅烷偶联剂，在转速为300-400rpm下球磨1-2h；然后加入钾长石、钠长石、锂辉石、二氧化硅、氧化铝、氧化锂和纳米氮化钛，并且滴加物料总重量5-15%的无水乙醇，在转速为300-400rpm下球磨12-24h，得混合料；

2）将淀粉和埃洛石加入到球磨机中进行湿法球磨，加入物料总重量10-20%的乙醇，在转速为300-400rpm下球磨4-8h，将球磨料取出并加入步骤1）制得的混合料中，搅拌均匀，得混合泥；将混合泥在室温陈腐10-15天，经成型工艺制成坯体；坯体经烧制、打磨抛光，得基体；

3）将魔芋葡甘聚糖精粉和烧制牡蛎壳粉混合，加入物料总重量20-40倍的去离子水，搅拌溶解，30℃恒温均匀溶胀后，冷藏于8-12℃的条件下，制成改性溶胶液；

4）将EVA热熔后涂覆在步骤2）制得的基体上，然后继续在基体上均匀涂覆步骤3）制得的改性溶胶液；将经处理后的基体置于-10~-20℃的环境下冷却处理10h，然后在真空条件下、30~35℃下干燥、成膜，即得防滑日用陶瓷。

6.根据权利要求5所述的防滑日用陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述的烧制为在300-400℃烧制4-6h，冷却后再在950-1000℃烧制7-8h。

7.根据权利要求5所述的防滑日用陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述的烧制牡蛎壳粉的制备方法为：将牡蛎壳粉放入900-1000℃高温炉中焚烧60-70min，然后冷却至室温，制得烧制牡蛎壳粉。

8.根据权利要求5所述的防滑日用陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤4）中所述的EVA中乙烯乙酸的质量含量为20-40%。