CN115231948A - 适用于静电喷涂的防滑剂、瓷砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及一种适用于静电喷涂的防滑剂、瓷砖及其制备方法。本发明公开了一种适用于静电喷涂的防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟盐0.5wt%‑10wt%、缓蚀剂1wt%‑5wt%、静电助剂3wt%‑15wt%、流平剂0.5wt%‑1wt%、润湿剂0.1wt%‑1wt%、余量为水。本发明通过采用静电喷雾的方式将所述防滑剂喷涂在瓷砖表面，不仅能够有效降低光泽度，提高防滑性能，而且还能够保持良好的防污性能。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及一种适用于静电喷涂的防滑剂、瓷砖及其制备方法。
背景技术
陶瓷砖作为一种装饰材料，在美化环境的同时，存在有水之后，表面摩擦系数降低导致各种滑倒摔伤事故的隐患，有可能造成了人体的伤残，尤其是对幼童、老人、孕妇以及行动不便者更为严重。
现有陶瓷砖防滑原理之一是用氟化氢酸性溶液对瓷砖的硅酸盐进行腐蚀，产生大量肉眼不可见的空孔，在瓷砖表面形成细微的凹凸结构达到防滑目的。这种方法在实际应用中存在一定问题，氟化氢和瓷砖表面硅酸盐接触后，反应迅速，光泽度立刻下降，常规的喷涂方式是空气喷枪将液体雾化，雾化后液滴会在空气和砖面发生二次团聚，在砖面进行凝结，导致腐蚀程度不一，刷涂或辊涂方式因反应迅速容易在砖面产生水痕，两种工艺手段都容易导致砖面腐蚀程度不一导致砖面光泽度高低不一致，影响瓷砖的效果和美观度，另外氟化氢的特性对储存、运输和使用等环境等有一定的安全、环保和劳动防护的要求。现有防滑剂不能直接用于静电喷涂，如果直接喷涂，附着在砖面上不是静电吸附，而是物理吸附在砖表面。
另外，现有技术中调整光泽度的方法主要有以下几种方案：
（1）调整釉料配方，调节釉料温度高低或者加入二价氧化物如氧化钙、氧化镁或者氧化钡等调节光泽度；
（2）调整抛光磨头模块的材质配合调整抛光工艺来调整光泽度。
上述两种方案中，第一种方案需要不断调整釉料配方，反复实验才能达到效果，并且不同光泽度需要结合不同的釉料配方加以解决，工作量大，前期投入大。第二种方案需要更换磨头和调整抛光工艺，需要投入更多的人力和物力，针对不同的光泽度，需要搭配不同的磨头配比和组合，同时调整抛光工艺，相对复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种适用于静电喷涂的防滑剂，其不仅能够有效降低瓷砖的光泽度，提高瓷砖的防滑性能，而且还能使瓷砖保持良好的防污性能。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种瓷砖，其通过采用静电喷雾的方式将所述防滑剂喷涂在瓷砖表面，不仅能够有效降低光泽度，提高防滑性能，而且还能够保持良好的防污性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于静电喷涂的防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟盐0.5wt%-10wt%、缓蚀剂1wt%-5wt%、静电助剂3wt%-15wt%、流平剂0.5wt%-1wt%、润湿剂0.1wt%-1wt%、余量为水。
优选地，以质量百分数计，包括以下组分：氟盐5wt%-9wt%、缓蚀剂1.5wt%-3wt%、静电助剂5wt%-8wt%、流平剂0.6wt%-0.8wt%、润湿剂0.2wt%-0.8wt%、余量为水。
在一种实施方式中，所述氟盐为氟化钠、氟化铵和氟化氢铵中的一种或组合；
所述缓蚀剂为碳酸钠或/和硫酸铵；
所述静电助剂为季铵盐类表面活性剂或/和酰胺类蜡粉；
所述流平剂为醇酯十二、醇酯十六和聚醚硅氧烷共聚物中的一种或组合；
所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
优选地，所述缓蚀剂为碳酸钠和硫酸铵，所述碳酸钠和硫酸铵的质量比为1：（1.5-3）。
在一种实施方式中，所述防滑剂的比重为1.0 g/ml-1.5g/ml；
所述防滑剂的流速为15s-25s。
相应地，本发明还提供了一种上述的适用于静电喷涂的防滑剂的制备方法，包括以下步骤：
以质量百分数计，将氟盐0.5wt%-10wt%、缓蚀剂1wt%-5wt%、静电助剂3wt%-15wt%、流平剂0.5wt%-1wt%、润湿剂0.1wt%-1wt%和水混合，搅拌溶解，过滤后得到所述适用于静电喷涂的防滑剂。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种瓷砖，所述瓷砖表面涂覆有上述的适用于静电喷涂的防滑剂。
在一种实施方式中，所述瓷砖的防滑系数≥0.8；所述瓷砖表面的光泽度偏差≤3°。
相应地，本发明提供了上述的瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
准备瓷砖；
采用静电喷雾的方式将上述的适用于静电喷涂的防滑剂喷涂在瓷砖表面，得到成品。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明提供的适用于静电喷涂的防滑剂，以无机盐化合物为主要成分，同时加入静电助剂、流平剂、润湿剂为辅助原料，创造性地采用静电喷雾的方法，将防滑剂雾化，均匀一致的喷涂在瓷砖表面，静电喷涂的优势是利用静电吸附的原理将液滴吸附在瓷砖表面，同时由于液体带有负电荷，在空气和砖面不会发生二次团聚，防滑剂能够更加均匀附着在瓷砖表面，对瓷砖面腐蚀均匀，光泽度一致，偏差不超过3°，有效解决了釉面腐蚀程度不一导致光泽度不一致的问题，同时提高瓷砖的防滑性能，而且能够保持良好的防污性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。
术语
除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
本发明中，所使用的“其组合”、“其任意组合”、“其任意组合方式”等中包括所列项目中任两个或任两个以上项目的所有合适的组合方式。
本发明中，“优选”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本发明保护范围的限制。
本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中，涉及到数值区间，如无特别说明，则包括数值区间的两个端点。
本发明提供了一种适用于静电喷涂的防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟盐0.5wt%-10wt%、缓蚀剂1wt%-5wt%、静电助剂3wt%-15wt%、流平剂0.5wt%-1wt%、润湿剂0.1wt%-1wt%、余量为水。
本发明提供的防滑剂能够通过静电喷雾工艺喷涂在瓷砖表面，最终不仅有利于提高瓷砖的防滑性能，而且得到的瓷砖表面光泽度低、光泽度偏差小，而且具有良好的耐污性能。
具体地，针对所述防滑剂的各组分进行进一步说明。
所述氟盐的主要作用是实现防滑效果，在一种实施方式中，所述氟盐为氟化钠、氟化铵和氟化氢铵中的一种或组合。所述通过氟盐化学反应产生的氟化氢和瓷砖中硅酸盐反应产生氟化硅气体逸出，使得瓷砖表面形成纳米级的微孔和凹凸结构。遇水或者油污时，脚底和瓷砖表面接触能形成物理的吸盘作用，从而达到防滑的效果。所述氟盐的加入量过多将导致瓷砖表面形成的微孔尺寸过大，进而影响瓷砖表面的光泽度的均匀程度；所述氟盐的加入量过少将导致微孔的数量过少，进而影响防滑效果。优选地，所述氟盐的加入量为5wt%-9wt%。示例性的氟盐的加入量为6wt%、7wt%、8wt%，但不限于上述列举。
所述缓蚀剂是防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，也可以称为腐蚀抑制剂，在一种实施方式中，为碳酸钠或/和硫酸铵。优选地，所述缓蚀剂为碳酸钠和硫酸铵，所述碳酸钠和硫酸铵的质量比为1：（1.5-3）。所述缓蚀剂的加入量过多将导致瓷砖表面形成的微孔数量过少，进而影响防滑效果；所述缓蚀剂的加入量过少将导致瓷砖表面的腐蚀过于严重，进而影响瓷砖表面的光泽度的均匀程度。优选地，所述缓蚀剂的加入量为1.5wt%-3wt%。示例性的缓蚀剂的加入量为2wt%、2.5wt%、4wt%，但不限于上述列举。
所述静电助剂能够使得所述防滑剂实现静电喷涂，在一种实施方式中，所述静电助剂为季铵盐类表面活性剂或/和酰胺类蜡粉。所述静电助剂的加入能够赋予浆料具有一定的负电荷，从而在电场的作用下能够静电吸附在瓷砖表面，同时浆料雾化后的雾滴在空气中因为异性相斥的原理，不会发生二次团聚，从而提高浆料的分散程度，进而提高防滑剂在瓷砖表面的均匀程度。所述静电助剂的加入量过多将导致防滑剂浆料的负电荷过剩；所述静电助剂的加入量过少将导致防滑剂浆料与瓷砖的贴合效果不好，都会影响防滑剂的静电喷涂效果。优选地，所述静电助剂的加入量为5wt%-8wt%。示例性的静电助剂的加入量为6wt%、6.5wt%、7wt%，但不限于上述列举。
需要说明的是，表面活性剂常常应用于固体/液体分散在液体体系中，起分散剂作用，但这并不能解决水分挥发等带来喷涂材料体系电导率时刻变化的问题，这就导致常规的表面活性剂不能起到本发明中所述静电助剂的作用。因为，想要实现静电喷雾均匀成膜，喷涂材料体系的电导率是一项很关键的影响因素，体系电导率越稳定、喷雾效果越好、成膜越均匀。但是在喷涂过程中由于水分挥发等不可避免的外界因素的影响，喷涂体系电导率会时刻发生变化，所以喷雾状态和成膜均匀性也难以保证。而本发明提供的所述静电助剂为季铵盐类表面活性剂或/和酰胺类蜡粉，由于分子官能团上特殊结构，成为喷涂材料体系的导电主体，有效替代了以水为导电主体的常规体系，成功避免了因水分挥发而导致喷涂材料体系电导率发生变化的弊端，所以能实现稳定喷雾和成膜均匀。
所述流平剂能够降低浆料表面张力，使雾化后的液滴能够更好的在瓷砖表面流平和均匀。在一种实施方式中，所述流平剂为醇酯十二、醇酯十六和聚醚硅氧烷共聚物中的一种或组合。所述流平剂的加入量过多将导致防滑剂与瓷砖的附着力变差；所述流平剂的加入量过少将影响防滑剂在瓷砖表面的均匀程度。优选地，所述流平剂的加入量为0.6wt%-0.8wt%，示例性的流平剂的加入量为0.65wt%、0.7wt%、0.75wt%，但不限于上述列举。
所述润湿剂能够使防滑剂更易于展开在瓷砖表面，在一种实施方式中，所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。所述润湿剂的加入量过多将导致防滑剂与瓷砖的附着力变差；所述润湿剂的加入量过少将影响防滑剂在瓷砖表面的均匀程度。优选地，所述润湿剂的加入量为0.2wt%-0.8wt%，示例性的润湿剂的加入量为0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%，但不限于上述列举。
综上，本发明提供的适用于静电喷涂的防滑剂，以无机盐化合物为主要成分，同时加入静电助剂、流平剂、润湿剂为辅助原料，创造性采用静电喷雾的方法，将防滑剂雾化，均匀一致的喷涂在瓷砖表面，静电喷涂的优势是利用静电吸附的原理将液滴吸附在瓷砖表面，同时由于液体带有负电荷，在空气和砖面不会发生二次团聚，防滑剂能够更加均匀附着在瓷砖表面，对瓷砖面腐蚀均匀，光泽度一致，偏差不超过3°，有效解决了釉面腐蚀程度不一导致光泽度不一致的问题，同时提高瓷砖的防滑性能。在一种实施方式中，所述防滑剂的比重为1.0 g/ml-1.5g/ml；所述防滑剂的流速为15s-25s。其中，流速是指用涂-4粘度计装满一杯釉浆从孔口开始流出到空口流线断开所用的时间。
相应地，本发明还提供了一种上述的适用于静电喷涂的防滑剂的制备方法，包括以下步骤：
以质量百分数计，将氟盐0.5wt%-10wt%、缓蚀剂1wt%-5wt%、静电助剂3wt%-15wt%、流平剂0.5wt%-1wt%、润湿剂0.1wt%-1wt%和水混合，搅拌溶解，过滤后得到所述适用于静电喷涂的防滑剂。在一种实施方式中，采用1.5μm~2.5μm的膜片进行增压过滤后得到所述适用于静电喷涂的防滑剂。
另外，本发明还提供了一种瓷砖，所述瓷砖表面涂覆有上述的适用于静电喷涂的防滑剂。本发明创造性地采用静电喷雾的方式将所述防滑剂喷涂在瓷砖表面，静电喷雾产生的雾化颗粒形状细小，密度一致，并且利用静电发生器使得雾化后的颗粒带有负电荷，瓷砖带正电荷，根据“同性相斥，异性相吸”的原理，雾化后颗粒在空气传播和瓷砖表面不会发生二次团聚，在瓷砖表面能够更加均匀密集的附着和堆积，使得防滑剂和瓷砖表面反应速度一致，腐蚀整体均匀，光泽度一致，避免了刷涂或者喷涂等方式的反应速度过快，釉面腐蚀程度不一导致同片砖光泽度相差较大的缺陷。在一种实施方式中，所述瓷砖的防滑系数≥0.8；所述瓷砖表面的光泽度偏差≤3°。而且，涂覆有上述的适用于静电喷涂的防滑剂后，瓷砖的光泽度大幅度降低，本发明能够提高的降低光泽度的方式相对简单容易操作，结合静电喷釉设备，将混合液均匀喷涂在砖表面，通过调整浓度以达到调整光泽度的目的，操作简单易行，大大提高生产效率。而且，一般而言，通过对釉面进行腐蚀的方式降低光泽度，会造成防污性能迅速变差，而本发明通过采用静电喷雾的方式将所述防滑剂喷涂在瓷砖表面，不仅能够有效降低光泽度，提高防滑性能，而且还能够保持良好的防污性能。
相应地，本发明提供了上述的瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
准备瓷砖；
采用静电喷雾的方式将上述的适用于静电喷涂的防滑剂喷涂在瓷砖表面，得到成品。
下面以具体实施例进一步说明本发明：
实施例1
本实施例提供一种适用于静电喷涂的防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟化铵8wt%、碳酸钠1wt%、硫酸铵1.5wt%、季铵盐表面活性剂6wt%、醇酯十二0.5wt%、聚醚改性聚硅氧烷0.1wt%、余量为水。
实施例2
本实施例提供一种适用于静电喷涂的防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟化钠6wt%、碳酸钠1wt%、硫酸铵2wt%、季铵盐表面活性剂15wt%、醇酯十六1wt%、聚醚改性聚硅氧烷0.3wt%、余量为水。
实施例3
本实施例提供一种适用于静电喷涂的防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟化氢铵10wt%、碳酸钠2wt%、硫酸铵2wt%、酰胺类蜡粉6wt%、聚醚硅氧烷共聚物0.7wt%、聚醚改性聚硅氧烷0.5wt%、余量为水。
实施例4
本实施例提供一种适用于静电喷涂的防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟化钠5wt%、碳酸钠1wt%、硫酸铵3wt%、酰胺类蜡粉3wt%、醇酯十六0.5wt%、聚醚改性聚硅氧烷1wt%、余量为水。
对比例1
本实施例提供一种防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟化钠5wt%、碳酸钠1wt%、硫酸铵3wt%、醇酯十六0.5wt%、聚醚改性聚硅氧烷1wt%、余量为水。
对比例2
本实施例提供一种防滑剂，以质量百分数计，包括以下组分：氟化钠5wt%、碳酸钠1wt%、硫酸铵3wt%、硫酸化物类阴离子表面活性剂3wt%、醇酯十六0.5wt%、聚醚改性聚硅氧烷1wt%、余量为水。
按照实施例1~4和对比例1~2提供的配方制备防滑剂。制备方法为将氟盐、缓蚀剂、静电助剂、流平剂、润湿剂和水混合，搅拌溶解，过滤后得到所述适用于静电喷涂的防滑剂。将实施例1~4制得的防滑剂采用静电喷雾的方式喷涂在瓷砖表面，得到成品。而对比例1和对比例2制得的防滑剂无法采用静电喷雾的方式喷涂在瓷砖表面，因此将对比例1~2制得的防滑剂采用普通喷嘴雾化的方式喷涂在瓷砖表面，得到成品。对比瓷砖喷涂前后的性能，其中，防污性能的测试方法为，将30mL墨水涂覆在瓷砖表面，静置1h，然后进行清洗，如仅用55±5℃的热水即可清洗干净，则为A等级；如用不含磨料的弱清洗剂即可清洗干净，则为B等级；如用含磨料的强清洗剂即可清洗干净，则为C等级。以上测试结果如表1所示。
表1为实施例1~4和对比例1~2制得的瓷砖的性能测试结果
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种适用于静电喷涂的防滑剂，其特征在于，以质量百分数计，包括以下组分：氟盐0.5wt%-10wt%、缓蚀剂1wt%-5wt%、静电助剂3wt%-15wt%、流平剂0.5wt%-1wt%、润湿剂0.1wt%-1wt%、余量为水。
2.如权利要求1所述的适用于静电喷涂的防滑剂，其特征在于，以质量百分数计，包括以下组分：氟盐5wt%-9wt%、缓蚀剂1.5wt%-3wt%、静电助剂5wt%-8wt%、流平剂0.6wt%-0.8wt%、润湿剂0.2wt%-0.8wt%、余量为水。
3.如权利要求2所述的适用于静电喷涂的防滑剂，其特征在于，所述氟盐为氟化钠、氟化铵和氟化氢铵中的一种或组合；
所述缓蚀剂为碳酸钠或/和硫酸铵；
所述静电助剂为季铵盐类表面活性剂或/和酰胺类蜡粉；
所述流平剂为醇酯十二、醇酯十六和聚醚硅氧烷共聚物中的一种或组合；
所述润湿剂为聚醚改性聚硅氧烷。
4.如权利要求1所述的适用于静电喷涂的防滑剂，其特征在于，所述缓蚀剂为碳酸钠和硫酸铵，所述碳酸钠和硫酸铵的质量比为1：（1.5-3）。
5.如权利要求1所述的适用于静电喷涂的防滑剂，其特征在于，所述防滑剂的比重为1.0 g/ml-1.5g/ml；
所述防滑剂的流速为15s-25s。
6.一种适用于静电喷涂的防滑剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求1-5任一项所述的适用于静电喷涂的防滑剂，包括以下步骤：
以质量百分数计，将氟盐0.5wt%-10wt%、缓蚀剂1wt%-5wt%、静电助剂3wt%-15wt%、流平剂0.5wt%-1wt%、润湿剂0.1wt%-1wt%和水混合，搅拌溶解，过滤后得到所述适用于静电喷涂的防滑剂。
7.一种瓷砖，其特征在于，所述瓷砖表面涂覆有如权利要求1~5任一项所述的适用于静电喷涂的防滑剂。
8.如权利要求7所述的瓷砖，其特征在于，所述瓷砖的防滑系数≥0.8；
所述瓷砖表面的光泽度偏差≤3°。
9.一种瓷砖的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备如权利要求7所述的瓷砖，包括以下步骤：
准备瓷砖；
采用静电喷雾的方式将如权利要求1~5任一项所述的适用于静电喷涂的防滑剂喷涂在瓷砖表面，得到成品。
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