CN116217081A - 一种抗菌陶瓷釉料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种抗菌陶瓷釉料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及陶瓷釉料技术领域，具体公开了一种抗菌陶瓷釉料及其制备方法与应用，所述陶瓷釉料包括釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液，其中釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液的物质质量比为（10‑15）：（2‑3）:4：（12‑14）。本发明抗菌陶瓷釉料通过釉料基料配合以纳米银抗菌剂等组成，石墨烯协调剂通过石墨烯、硅灰石协效剂等原料复配处理，协配改性液采用硅烷偶联剂、硫酸镧溶液等原料配合改性，石墨烯协调剂、协配改性液，在复合材料中可复配釉料基料，起到协同增效的效果，石墨烯由于片状结构，负载针状硅灰石，起到增强抗菌、耐磨稳定性。

Description

一种抗菌陶瓷釉料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及陶瓷釉料技术领域，具体涉及一种抗菌陶瓷釉料及其制备方法与应用。
背景技术
建筑卫生陶瓷行业非常注重采用先进的釉料技术，国内已经出现一大批专业性很强的陶瓷釉料和陶瓷熔块、色料公司。建筑卫生陶瓷产品中所用的釉料越来越丰富多样，多数陶企使用的釉料产品，类别与用途可以大致分类如下:1、铅釉和无铅釉;2、生料釉与熔块釉;3、一次烧成或二次烧成用釉;4、瓷砖，餐具，卫生陶瓷与电瓷用釉;5、按施釉方法划分的浸釉、喷釉、浇釉;6、高温釉和低温釉;7、高膨胀釉和低膨胀釉;8、烧成气氛氧化焰、中性焰和还原焰;9、颜色釉与无色釉;10、透明釉与乳浊釉;11、光泽釉、无光釉、半无光釉或花纹釉等等。
现有的陶瓷釉料抗菌性能差，同时耐磨性能一般，为了优化协调二者性能，需进一步的改进处理。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种抗菌陶瓷釉料及其制备方法与应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种抗菌陶瓷釉料，所述陶瓷釉料包括釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液，其中釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液的物质质量比为（10-15）：（2-3）:4：（12-14）。
优选地，所述釉料基料包括以下重量份原料：石英10-20份、钾长石2-5份、莫来石1-4份、烧滑石2-5份、锂长石1-4份。
优选地，所述石墨烯协调剂的制备方法为：
S01：将10-15份石墨烯加入到20-30份盐酸溶液中，随后加入2-6份壳聚糖、1-4份烷基磺酸钠，搅拌均匀，得到石墨烯复合液；
S02：将硅灰石协效剂按照重量比1:5加入到石墨烯复合液中，搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到石墨烯协调剂。
优选地，所述盐酸溶液的质量分数为2-5%。
优选地，所述硅灰石协效剂的制备方法为：
将硅灰石按照重量比1:5加入到海藻酸钠溶液中，随后加入硅灰石总量10-20%的十六烷基三甲基溴化铵、2-5%的羧甲基纤维素，搅拌充分，最后水洗、干燥，得到硅灰石协效剂。
优选地，所述海藻酸钠溶液的质量分数为20-30%。
优选地，所述协配改性液的制备方法为：
将2-5份硅烷偶联剂加入到10-15份乙醇溶剂中，随后加入1-4份草酸钠、2-6份硫酸镧溶液，搅拌充分，最后加入1-3份磷酸缓冲溶液，得到协配改性液。
优选地，所述硫酸镧溶液的质量分数为20-30%；所述硅烷偶联剂为偶联剂KH560；所述磷酸缓冲溶液的pH值为4.5。
本发明还提供了一种抗菌陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：将釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂依次加入到搅拌机中搅拌充分，最后加入到协配改性液中继续混合充分，搅拌结束，水洗、干燥，得到抗菌陶瓷釉料。
本发明还提供了一种抗菌陶瓷釉料在抗菌产品中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明抗菌陶瓷釉料通过釉料基料配合以纳米银抗菌剂等组成，石墨烯协调剂通过石墨烯、硅灰石协效剂等原料复配处理，协配改性液采用硅烷偶联剂、硫酸镧溶液等原料配合改性，石墨烯协调剂、协配改性液，在复合材料中可复配釉料基料，起到协同增效的效果，石墨烯由于片状结构，负载针状硅灰石，起到增强抗菌、耐磨稳定性，而协配改性液优化产品原料，增强原料之间的界面性，二者协配，共同增强了产品的抗菌、耐磨等性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料，所述陶瓷釉料包括釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液，其中釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液的物质质量比为（10-15）：（2-3）:4：（12-14）。
本实施例的釉料基料包括以下重量份原料：石英10-20份、钾长石2-5份、莫来石1-4份、烧滑石2-5份、锂长石1-4份。
本实施例的石墨烯协调剂的制备方法为：
S01：将10-15份石墨烯加入到20-30份盐酸溶液中，随后加入2-6份壳聚糖、1-4份烷基磺酸钠，搅拌均匀，得到石墨烯复合液；
S02：将硅灰石协效剂按照重量比1:5加入到石墨烯复合液中，搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到石墨烯协调剂。
本实施例的盐酸溶液的质量分数为2-5%。
本实施例的硅灰石协效剂的制备方法为：
将硅灰石按照重量比1:5加入到海藻酸钠溶液中，随后加入硅灰石总量10-20%的十六烷基三甲基溴化铵、2-5%的羧甲基纤维素，搅拌充分，最后水洗、干燥，得到硅灰石协效剂。
本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为20-30%。
本实施例的协配改性液的制备方法为：
将2-5份硅烷偶联剂加入到10-15份乙醇溶剂中，随后加入1-4份草酸钠、2-6份硫酸镧溶液，搅拌充分，最后加入1-3份磷酸缓冲溶液，得到协配改性液。
本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为20-30%；所述硅烷偶联剂为偶联剂KH560；所述磷酸缓冲溶液的pH值为4.5。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：将釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂依次加入到搅拌机中搅拌充分，最后加入到协配改性液中继续混合充分，搅拌结束，水洗、干燥，得到抗菌陶瓷釉料。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料在抗菌产品中的应用。
实施例1.
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料，所述陶瓷釉料包括釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液，其中釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液的物质质量比为10：2:4：12。
本实施例的釉料基料包括以下重量份原料：石英10份、钾长石2份、莫来石1份、烧滑石2份、锂长石1份。
本实施例的石墨烯协调剂的制备方法为：
S01：将10份石墨烯加入到20份盐酸溶液中，随后加入2份壳聚糖、1份烷基磺酸钠，搅拌均匀，得到石墨烯复合液；
S02：将硅灰石协效剂按照重量比1:5加入到石墨烯复合液中，搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到石墨烯协调剂。
本实施例的盐酸溶液的质量分数为2%。
本实施例的硅灰石协效剂的制备方法为：
将硅灰石按照重量比1:5加入到海藻酸钠溶液中，随后加入硅灰石总量10%的十六烷基三甲基溴化铵、2%的羧甲基纤维素，搅拌充分，最后水洗、干燥，得到硅灰石协效剂。
本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为20%。
本实施例的协配改性液的制备方法为：
将2份硅烷偶联剂加入到10份乙醇溶剂中，随后加入1份草酸钠、2份硫酸镧溶液，搅拌充分，最后加入1份磷酸缓冲溶液，得到协配改性液。
本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为20%；所述硅烷偶联剂为偶联剂KH560；所述磷酸缓冲溶液的pH值为4.5。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：将釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂依次加入到搅拌机中搅拌充分，最后加入到协配改性液中继续混合充分，搅拌结束，水洗、干燥，得到抗菌陶瓷釉料。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料在抗菌产品中的应用。
实施例2.
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料，所述陶瓷釉料包括釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液，其中釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液的物质质量比为15：3:4：14。
本实施例的釉料基料包括以下重量份原料：石英20份、钾长石5份、莫来石4份、烧滑石5份、锂长石4份。
本实施例的石墨烯协调剂的制备方法为：
S01：将15份石墨烯加入30份盐酸溶液中，随后加入6份壳聚糖、4份烷基磺酸钠，搅拌均匀，得到石墨烯复合液；
S02：将硅灰石协效剂按照重量比1:5加入到石墨烯复合液中，搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到石墨烯协调剂。
本实施例的盐酸溶液的质量分数为5%。
本实施例的硅灰石协效剂的制备方法为：
将硅灰石按照重量比1:5加入到海藻酸钠溶液中，随后加入硅灰石总量20%的十六烷基三甲基溴化铵、5%的羧甲基纤维素，搅拌充分，最后水洗、干燥，得到硅灰石协效剂。
本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为30%。
本实施例的协配改性液的制备方法为：
将5份硅烷偶联剂加入到15份乙醇溶剂中，随后加入4份草酸钠、6份硫酸镧溶液，搅拌充分，最后加入3份磷酸缓冲溶液，得到协配改性液。
本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为30%；所述硅烷偶联剂为偶联剂KH560；所述磷酸缓冲溶液的pH值为4.5。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：将釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂依次加入到搅拌机中搅拌充分，最后加入到协配改性液中继续混合充分，搅拌结束，水洗、干燥，得到抗菌陶瓷釉料。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料在抗菌产品中的应用。
实施例3.
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料，所述陶瓷釉料包括釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液，其中釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液的物质质量比为12.5：2.5:4：13。
本实施例的釉料基料包括以下重量份原料：石英15份、钾长石3.5份、莫来石2.5份、烧滑石3.5份、锂长石2.5份。
本实施例的石墨烯协调剂的制备方法为：
S01：将12.5份石墨烯加入到25份盐酸溶液中，随后加入4份壳聚糖、2.5份烷基磺酸钠，搅拌均匀，得到石墨烯复合液；
S02：将硅灰石协效剂按照重量比1:5加入到石墨烯复合液中，搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到石墨烯协调剂。
本实施例的盐酸溶液的质量分数为3.5%。
本实施例的硅灰石协效剂的制备方法为：
将硅灰石按照重量比1:5加入到海藻酸钠溶液中，随后加入硅灰石总量15%的十六烷基三甲基溴化铵、3.5%的羧甲基纤维素，搅拌充分，最后水洗、干燥，得到硅灰石协效剂。
本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为25%。
本实施例的协配改性液的制备方法为：
将2-5份硅烷偶联剂加入到12.5份乙醇溶剂中，随后加入2.5份草酸钠、4份硫酸镧溶液，搅拌充分，最后加入2份磷酸缓冲溶液，得到协配改性液。
本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为25%；所述硅烷偶联剂为偶联剂KH560；所述磷酸缓冲溶液的pH值为4.5。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：将釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂依次加入到搅拌机中搅拌充分，最后加入到协配改性液中继续混合充分，搅拌结束，水洗、干燥，得到抗菌陶瓷釉料。
本实施例的一种抗菌陶瓷釉料在抗菌产品中的应用。
对比例1.
与实施例3不同是未添加石墨烯协调剂。
对比例2.
与实施例3不同是石墨烯协调剂的制备中未加入硅灰石协效剂。
对比例3.
与实施例3不同是硅灰石协效剂采用硅灰石代替。
对比例4.
与实施例3不同是未添加协配改性液。
对比例5.
与实施例3不同是协配改性液制备中未加入硫酸镧溶液。
对比例6.
与实施例3不同是协配改性液制备中未加入草酸钠。
实施例1-3及对比例1-6性能测量结果如下；
Figure SMS_1
从实施例1-3及对比例1-6中得出，
实施例3的产品具有优异的抗菌性、耐磨损性能，而产品在2%的盐酸下仍具有稳定的耐磨性能；
未添加石墨烯协调剂、协配改性液中的一种，产品的耐磨稳定性、抗菌性能显著降低，二者协配具有协同增效效果，增强产品的协调效果，而石墨烯协调剂的制备中未加入硅灰石协效剂、硅灰石协效剂采用硅灰石代替，产品的性能均有变差趋势，以及协配改性液制备中未加入硫酸镧溶液、协配改性液制备中未加入草酸钠，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的方法制备的协配改性液性能效果最为显著。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种抗菌陶瓷釉料，其特征在于，所述陶瓷釉料包括釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液，其中釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液的物质质量比为（10-15）：（2-3）:4：（12-14）。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌陶瓷釉料，其特征在于，所述釉料基料包括以下重量份原料：石英10-20份、钾长石2-5份、莫来石1-4份、烧滑石2-5份、锂长石1-4份。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌陶瓷釉料，其特征在于，所述石墨烯协调剂的制备方法为：
S01：将10-15份石墨烯加入到20-30份盐酸溶液中，随后加入2-6份壳聚糖、1-4份烷基磺酸钠，搅拌均匀，得到石墨烯复合液；
S02：将硅灰石协效剂按照重量比1:5加入到石墨烯复合液中，搅拌均匀，最后水洗、干燥，得到石墨烯协调剂。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌陶瓷釉料，其特征在于，所述盐酸溶液的质量分数为2-5%。
5.根据权利要求3所述的一种抗菌陶瓷釉料，其特征在于，所述硅灰石协效剂的制备方法为：
将硅灰石按照重量比1:5加入到海藻酸钠溶液中，随后加入硅灰石总量10-20%的十六烷基三甲基溴化铵、2-5%的羧甲基纤维素，搅拌充分，最后水洗、干燥，得到硅灰石协效剂。
6.根据权利要求5所述的一种抗菌陶瓷釉料，其特征在于，所述海藻酸钠溶液的质量分数为20-30%。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌陶瓷釉料，其特征在于，所述协配改性液的制备方法为：
将2-5份硅烷偶联剂加入到10-15份乙醇溶剂中，随后加入1-4份草酸钠、2-6份硫酸镧溶液，搅拌充分，最后加入1-3份磷酸缓冲溶液，得到协配改性液。
8.根据权利要求7所述的一种抗菌陶瓷釉料，其特征在于，所述硫酸镧溶液的质量分数为20-30%；所述硅烷偶联剂为偶联剂KH560；所述磷酸缓冲溶液的pH值为4.5。
9.一种如权利要求1-8任一项所述抗菌陶瓷釉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂依次加入到搅拌机中搅拌充分，最后加入到协配改性液中继续混合充分，搅拌结束，水洗、干燥，得到抗菌陶瓷釉料。
10.一种如权利要求1-8任一项所述抗菌陶瓷釉料在抗菌产品中的应用。
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