CN111320481A - 一种基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其包括如下重量份的组分：聚醚醚酮5‑15份；无机纳米氧化物粉末1‑3份；偏硅酸钠3份‑8份；氯化钠1份‑5份。本发明的解胶剂采用聚醚醚酮与无机纳米氧化物粉末、偏硅酸钠、氯化钠等物料复配而成，聚醚醚酮本身具有良好的机械性能、化学稳定性和耐磨性，无机纳米氧化物粉末具有很好的分散性，聚醚醚酮与无机纳米氧化物的配合，大大地增强了聚醚醚酮在水中分散性及耐磨性，加上偏硅酸钠能与金属离子具有很好的吸附性能，可有效地将水从金属离子中分离，使其对浆料具有很好的解胶效果。

Description

一种基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂
技术领域
本发明涉及陶瓷工业技术领域，尤其涉及一种基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂。
背景技术
陶瓷解胶剂，是一种广泛使用的陶瓷添加剂，用于陶瓷工业的选泥、磨浆、制釉等工艺过程。陶瓷解胶剂的作用是改善浆料的流动性，使其在水分含量减少的情况下，粘度适当，流动性好，稳定性好，提高产品的质量。
泥浆的流动性与相对粘度成反比，流动性好的泥浆，才能保证坯体的质量，防止坯体变形。注浆泥浆中，低的含水量可降低坯体的收缩率，减小石膏模的吸水量，缩短模型的干燥时间，提高生产效率。由于大多数解胶剂的助磨效果较差，一般解胶剂添加后，会增加粘土的初始稠度，这样会导致粘土的流动性指数降低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，解决上述的传统问题，其具有组分简单，使用效果好。
本发明采用如下技术方案实现：
本发明提供一种基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其包括如下重量份的组分：
聚醚醚酮5-15份；
无机纳米氧化物粉末1-3份；
偏硅酸钠3份-8份；
氯化钠1份-5份。
进一步的，该基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂包括如下重量份的组分：
聚醚醚酮10-15份；
无机纳米氧化物粉末1-2份；
偏硅酸钠5份-8份；
氯化钠1份-3份。
进一步的，所述无机纳米氧化物粉末为气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的混合物。
进一步的，所述气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的质量比为1:1:1-4。
进一步的，所述气相二氧化钛的粒径范围为10nm～20nm。
进一步的，所述气相二氧化钛为气相二氧化钛P25。
进一步的，所述气相氧化铝的粒径范围为10nm～50nm，比表面积≥230m2/g。
进一步的，所述亲水性气相二氧化硅的松堆积密度为200g/dm3～400g/dm3，孔隙体积为0.1cm3/g～1.0cm3/g，平均孔隙直径为5nm～45nm。
进一步的，所述聚醚醚酮与所述无机纳米氧化物粉末的质量比为2-4：1。
进一步的，所述聚醚醚酮与所述偏硅酸钠的质量比为1-4：1-3。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的解胶剂采用聚醚醚酮与无机纳米氧化物粉末、偏硅酸钠、氯化钠等物料复配而成，聚醚醚酮本身具有良好的机械性能、化学稳定性和耐磨性，无机纳米氧化物粉末具有很好的分散性，聚醚醚酮与无机纳米氧化物的配合，大大地增强了聚醚醚酮在水中分散性及耐磨性，加上偏硅酸钠能与金属离子具有很好的吸附性能，可有效地将水从金属离子中分离，使其对浆料具有很好的解胶效果。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供一种基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，包括如下重量份的组分：
聚醚醚酮5-15份；
无机纳米氧化物粉末1-3份；
偏硅酸钠3份-8份；
氯化钠1份-5份。
具体的，无机纳米氧化物粉末为气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的混合物。气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的质量比为1:1:1-4。气相二氧化钛的粒径范围为10nm～20nm。气相二氧化钛为气相二氧化钛P25。气相氧化铝的粒径范围为10nm～50nm，比表面积≥230m2/g。亲水性气相二氧化硅的松堆积密度为200g/dm3～400g/dm3，孔隙体积为0.1cm3/g～1.0cm3/g，平均孔隙直径为5nm～45nm。
其中，气相二氧化钛是通过四氯化钛氢火焰燃烧得到。气相二氧化钛P25属于混晶型，锐钛矿和金红石的重量比大约为80/20，TiO2晶格内的缺陷密度，增大了载流子的浓度，使电子、空穴数量增加，使其具有更强的捕获在TiO2表面的溶液组份(水、氧气、有机物)的能力。
气相氧化铝是由三氯化铝(AlCl3)的高温燃烧水解过程。在这个过程中三氯化铝转变为气相，然后与氢氧焰燃烧产物-水解反应，生成产物气相法纳米级三氧化二铝，减少静电荷产生、提高粉末的流动性、改善在挤出机中加工性、避免潮气吸收，延长贮藏稳定性、增加在底材上的流变性能和边角覆盖性。
亲水性气相二氧化硅，以四氯化硅、氧气(或空气)和氢气，高温下反应而成。亲水性气相二氧化硅表面的氢氧基团使其具有亲水性，基本颗粒的平均粒径大约为21nm，颗粒的大小和4g/cm3的密度使其具有50m2/g的特殊表面。
进一步的，聚醚醚酮与无机纳米氧化物粉末的质量比为2-4：1。聚醚醚酮与偏硅酸钠的质量比为1-4：1-3。
优选的，该基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂包括如下重量份的组分：
聚醚醚酮10-15份；
无机纳米氧化物粉末1-2份；
偏硅酸钠5份-8份；
氯化钠1份-3份。
上述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂的制备方法包括如下步骤：将无机纳米氧化物粉末与水混合，搅拌均匀形成分散液，再向分散液中依次加入聚醚醚酮、偏硅酸钠、氯化钠，加热到80℃-120℃，恒温搅拌，然后喷雾干燥，即得解胶剂。
本发明的解胶剂的使用方法，具体操作为：按陶瓷坯料的干料量的0.05％-0.6％与原料一起进行球磨或者制浆或者成型。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1
将1份无机纳米氧化物粉末与水混合，搅拌均匀形成分散液，再向分散液中依次加入5份聚醚醚酮、3份偏硅酸钠、1份氯化钠，加热到90℃，恒温搅拌，然后喷雾干燥，即得解胶剂。
其中，无机纳米氧化物粉末由质量比1:1:2的气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅复配而成。
实施例2
实施例2与实施例1不同的是：该解胶剂包括如下重量份的组分：10份聚醚醚酮；2份无机纳米氧化物粉末；5份偏硅酸钠；3份氯化钠。
实施例3
实施例3与实施例1不同的是：该解胶剂包括如下重量份的组分：10份聚醚醚酮；1份无机纳米氧化物粉末；5份偏硅酸钠；1份氯化钠。
实施例4
实施例4与实施例1不同的是：该解胶剂包括如下重量份的组分：12份聚醚醚酮；1.5份无机纳米氧化物粉末；6份偏硅酸钠；2份氯化钠。
实施例5
实施例5与实施例1不同的是：该解胶剂包括如下重量份的组分：15份聚醚醚酮；2份无机纳米氧化物粉末；8份偏硅酸钠；3份氯化钠。
实施例6
实施例6与实施例1不同的是：该解胶剂包括如下重量份的组分：15份聚醚醚酮；3份无机纳米氧化物粉末；8份偏硅酸钠；5份氯化钠。
实施例7
实施例7与实施例6不同的是：无机纳米氧化物粉末由质量比1:1:4的气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅复配而成。
实施例8
实施例8与实施例6不同的是：该解胶剂包括如下重量份的组分：10份聚醚醚酮；3份无机纳米氧化物粉末；8份偏硅酸钠；5份氯化钠。
以上实施例中，各材料不限于上述所述的组分，各材料还可以为本发明所记载的其它单个组分或者多种组分组成，并且各材料的组分份数不限于上述份数，各材料的组分份数还可以为本发明所记载的其它组分份数的组合，在此不再赘述。
对比例1
对比例1是一种解胶剂，其与实施例1的区别在于，对比例1的原料未使用偏硅酸钠。
对比例2
对比例1是一种解胶剂，其与实施例1的区别在于，对比例1的原料未使用聚醚醚酮。
对比例3
对比例1是一种解胶剂，其与实施例1的区别在于，对比例1的原料未使用无机纳米氧化物粉末。
性能测试：
(1)测试产品
实施例1-8和对比例1-3
(2)实验方法
助磨效果测试：按陶瓷坯料的干料量的0.1％与原料、水混合，启动压缩冷却机(5℃)及砂磨机NT-0.3L，润洗砂磨机，调节转速为2000rpm，将混合浆料倒入砂磨机研磨2h，测试产物粒径的分布情况。
流动性测试：按陶瓷坯料的干料量的0.1％与原料一起进行球磨，配置成料浆；将调节PH后的浆料分为两份，第一份放置30s，测试其流出时间，记为t1；第二份放置30min后，测试其流出时间，记为t2；其中，采用涂四粘度计测试其流出时间。
(3)测试结果如下表1和表2。
表1
Figure BDA0002387001710000071
表2
Figure BDA0002387001710000072
Figure BDA0002387001710000081
通过表1中数据可以看出，与对比例1-3相比，本发明的解胶剂在研磨d50、d97的数值更小，即中值粒径及粗端粒径更小，故表明本发明的解胶剂的助磨效果好；通过表2中数据可看出，与对比例1-3相比，使用少量本发明的解胶剂，可显著提高陶瓷浆料的流动性，具有良好的解胶效果。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：
聚醚醚酮 5-15份；
无机纳米氧化物粉末 1-3份；
偏硅酸钠 3份-8份；
氯化钠 1份-5份。
2.根据权利要求1所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：
聚醚醚酮 10-15份；
无机纳米氧化物粉末 1-2份；
偏硅酸钠 5份-8份；
氯化钠 1份-3份。
3.根据权利要求1所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，所述无机纳米氧化物粉末为气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的混合物。
4.根据权利要求3所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，所述气相二氧化钛、气相氧化铝、亲水性气相二氧化硅的质量比为1:1:1-4。
5.根据权利要求3所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，所述气相二氧化钛的粒径范围为10nm～20nm。
6.根据权利要求5所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，所述气相二氧化钛为气相二氧化钛P25。
7.根据权利要求3所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，所述气相氧化铝的粒径范围为10nm～50nm，比表面积≥230m2/g。
8.根据权利要求3所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，所述亲水性气相二氧化硅的松堆积密度为200g/dm3～400g/dm3，孔隙体积为0.1cm3/g～1.0cm3/g，平均孔隙直径为5nm～45nm。
9.根据权利要求1所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，所述聚醚醚酮与所述无机纳米氧化物粉末的质量比为2-4：1。
10.根据权利要求1所述的基于硅酸盐体系的助磨效果好的浆料用解胶剂，其特征在于，所述聚醚醚酮与所述偏硅酸钠的质量比为1-4：1-3。
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