專利名稱：一種陶瓷墻地磚填縫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷墻地磚填縫方法，尤其涉及一種通過加熱使陶瓷墻地縫隙中
填充的含有玻璃或陶瓷化合物的無機填縫劑快速熔融并凝固，可實現(xiàn)陶瓷墻地磚縫隙的填補和粘接的陶瓷墻地磚填縫方法。
背景技術(shù)：
隨著建筑業(yè)的發(fā)展，各類外墻、室內(nèi)用陶瓷地磚用量巨大，與之配套的陶瓷墻地磚填縫劑用量亦相當可觀?，F(xiàn)有陶瓷墻地磚填縫劑主要包括水泥基填縫劑和反應型樹脂填縫劑這兩大類。 在使用過程中，水泥基填縫劑水化生成的Ca(0H)2在水存在時會將大量的Ca2+通過瓷磚或填縫劑本身內(nèi)部的毛細孔和縫隙滲透到砂漿或瓷磚表面，并與空氣中的C02反應生成CaC03沉積在表面，形成泛堿。如果水泥堿性氧化物含量過高，加水拌和后它們會反應形成Na2S04、 K2S04等水溶性鹽類，這些可溶性鹽遇水后也會逐漸遷移到材料表面，并隨著水的蒸發(fā)而析晶為白霜狀物質(zhì)。對于反應型樹脂填縫劑，在各種環(huán)境介質(zhì)作用下，所用樹脂會吸附污質(zhì)，逐漸老化并導致陶瓷墻地磚縫隙增大。因此，研究一種新型的陶瓷墻地磚填縫方法，改善填縫效果，延長使用壽命，具有積極的意義。 目前，運用激光或氧炔焰等高能熱源和可玻璃化或陶瓷化的無機填縫劑進行陶瓷墻地磚縫隙填補與粘接的新型陶瓷墻地磚填縫方法還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了改善陶瓷墻地磚的填縫效果，延長使用壽命而提供了一種利用可玻璃化或陶瓷化的無機填縫劑進行陶瓷墻地磚縫隙的填補與粘結(jié)的陶瓷墻地磚填縫方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案為一種陶瓷墻地磚填縫方法，其具體步驟為A、將粘結(jié)劑與無機填縫劑粉末按照質(zhì)量比為1 3 : 20混合，將無機填縫劑調(diào)成粘稠狀；B、將粘稠狀的無機填縫劑均勻填充在陶瓷地面磚的縫隙中，采用激光或火焰加熱的方式使其熔融，熔融的無機填縫劑將陶瓷墻地磚縫隙有效的填充和粘接起來。 其中所述的無機填縫劑為玻璃和/或陶瓷，且玻璃和/或陶瓷中至少有一種稀土，其中稀土元素的摩爾含量占無機填縫劑總摩爾量的0. 2% -40%。所述的玻璃為硼硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃或碲鍺酸鹽玻璃中的一種或幾種；所述的陶瓷為鋁硅酸鹽陶瓷或鎂鋁硅酸鹽陶瓷中的一種或幾種；所述的稀土元素為鈰、釹、鉺、釤、鏑、銪、鐠、禮、鈥、鋱、銩或鐿中的一種或幾種。稀土元素的引入形式為稀土氧化物或稀土鹽類中的一種或幾種。
其中無機填縫劑粉末是通過將所述的玻璃或陶瓷化合物破碎后，稱取一定的量裝入聚四氟乙烯的球磨罐中進行球磨，控制出料粒度，使其小于lOOOym即可，一般優(yōu)選0. 5 ii m-1000 ii m ;球磨的方式可以是濕磨也可以是干磨，濕磨介質(zhì)為水、乙醇或任意比的水醇混合物中的一種，濕磨后需烘干。球磨時間根據(jù)原料特性進行選擇，出料粒度最終控制在1000 iim以內(nèi)即可。 所述的粘結(jié)劑為質(zhì)量百分濃度為氨基樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸改性樹脂或5 15 %的聚乙烯醇溶液中的一種或幾種。 所述的激光為半導體光纖激光器、Nd:YAG激光器或二氧化碳激光器所產(chǎn)生的激光；所述的火焰為乙炔火焰或氫氧火焰。其中優(yōu)選半導體光纖激光器的輸出波長為808/976/1060/1064/1535/1550中的任意一種，功率變化可調(diào)且介于10 160W，優(yōu)選Nd:YAG激光器輸出波長中心波長為1064nm，功率10 200W變化可調(diào)節(jié)；優(yōu)選二氧化碳激光器的波長為10. 6 ii m，功率20 500W變化可調(diào)。激光輻射能量可在60秒以內(nèi)將無機填縫劑快速熔化。所述的火焰加熱方式可以是乙炔火焰或氫氧火焰，火焰能夠在60秒以內(nèi)將無機填縫劑快速熔化。
有益效果 1.發(fā)明的陶瓷墻地磚填縫方法，填縫速度快，效率高。通過高溫熔化后的玻璃態(tài)或陶瓷態(tài)無機填縫劑具有結(jié)構(gòu)致密、粘接強度高、耐水及酸堿介質(zhì)侵蝕以及使用壽命長等優(yōu)點，克服了現(xiàn)有水泥基填縫劑和反應型樹脂填縫劑的不足之處。 2.無機填縫劑原料來源廣泛，可消納大量的廢舊玻璃或陶瓷材料，工藝方法綠色環(huán)保。
具體實施例方式
實施例1 :以二氧化碳激光器(波長為10. 6iim，功率200W)為輻射光源，組成為40Te02-50Ge02-lNa20-7. 8BaF2_0. 2Er203_lYb203的碲鍺酸鹽玻璃陶瓷作為填縫劑的主體成分。采用干法研磨的方法，將粉碎的碲鍺酸鹽玻璃研磨到80微米左右。取上述研磨過的碲鍺酸鹽玻璃粉末300g，加入質(zhì)量濃度為8%的聚乙烯醇溶液33克，將填縫劑調(diào)制成粘稠狀，并均勻填充在陶瓷地面磚的縫隙中。將激光輻照在填縫劑上，保持30秒左右，使填縫劑充分吸收激光能量快速熔融；關(guān)閉激光后，熔融的碲鍺酸鹽玻璃陶瓷填縫劑在60秒內(nèi)將陶瓷地面磚的縫隙快速填充和固化粘接起來。熔融固化后的填縫劑表面光潔，具有很好的抗水和酸堿性介質(zhì)腐蝕，接合強度可達到40MPa以上。 實施例2 :以半導體光纖激光器(輸出波長為1535nm，功率80W)為輻射光源，選用組分為37. 2Si02-27 . 8B203-2BaO-8ZnO-10K20_15Sm203的稀土硼硅酸鹽玻璃1000克作為填縫劑的主體成分。采用干法研磨的方法，將粉碎的稀土硼硅酸鹽玻璃研磨到50微米左右，加入質(zhì)量濃度為15%的聚乙烯醇溶液141g，將填縫劑調(diào)制成粘稠狀，并均勻填充在陶瓷地面磚的縫隙中。將激光輻照在填縫劑上，保持60秒左右，使填縫劑充分吸收激光能量熔融；關(guān)閉激光后，熔融的稀土硼硅酸鹽玻璃填縫劑在40秒內(nèi)將陶瓷地面磚的縫隙快速填充和固化粘接起來。熔融固化后的填縫劑表面光潔，具有很好的抗水和耐堿性介質(zhì)腐蝕性能，接合強度可達到45MPa以上。 實施例3 :以氧炔焰為加熱源，選用組分為70P205-8Al203-5BaO-8K20-2Y203-5Yb203-2La(N03)3的稀土磷酸酸鹽玻璃作為填縫劑的主體成分。采用干法研磨的方法，將粉碎的稀土磷酸鹽玻璃研磨到70微米左右。取上述研磨過的磷酸鹽玻璃粉末600g，根據(jù)填縫劑重量，加入32克質(zhì)量濃度為12%的聚乙烯醇溶液、20克有機硅樹脂，將填縫劑調(diào)制成粘稠狀，并均勻填充在陶瓷地面磚的縫隙中。將火焰噴射在填縫劑上，保持25秒左右，使填縫劑吸
4收熱量快速熔融；關(guān)閉火焰后，熔融的稀土磷酸鹽玻璃填縫劑在40秒內(nèi)將陶瓷地面磚的縫隙快速填充和固化粘接起來。熔融固化后的稀土磷酸鹽玻璃填縫劑表面光潔，具有很好耐酸性介質(zhì)腐蝕性能，接合強度可達到30MPa以上。 實施例4 :以半導體光纖激光器(選用輸出波長976nm，功率150W)為加熱源，選用組分為20ErF3-5CaO-20Si02-12. 2A1203_30. 8B203-7ZrO-lMgO-3K20_lLi20的鎂鋁硅酸鹽陶瓷600g、組分為38Si02-36B203-8ZnO-5K20-13Gd203的硼硅酸鹽玻璃900g、采用濕法研磨的方法，將粉碎的稀土硼硅酸鹽玻璃研磨到100微米左右，加入氨基樹脂100g，丙烯酸改性樹脂100g，調(diào)成粘稠漿料，將漿料均勻填充在陶瓷地面磚中，在激光輻射加熱作用下，無機填縫劑吸收熱量，在100s以內(nèi)熔融，2min以內(nèi)固化，將陶瓷地面磚的縫隙填充和粘結(jié)起來。接合強度可達到25Mpa，經(jīng)4%鹽酸、3%氨水(摩爾比)浸泡二十五天未見腐蝕和開裂。
實施例5 :以半導體光纖激光器(選用輸出波長808nm，功率130W)為加熱源，選用組分為18Yb203-llEr203-50P205-3Al203-10BaO-8K20的磷酸鹽陶瓷500g，組分為7ZrO_13Nd203-38Si02-10Al203-20B203-2BaO-5Li20-5Na20的稀土硅鋁酸鹽陶瓷300g，組分為20Si02_8MgO-12Nd203-38Si02-10Al203-2BaO-5Li20-5Na20的稀土鎂鋁硅酸鹽陶瓷300g，采用濕法研磨的方法，將粉碎的稀土硼硅酸鹽玻璃及陶瓷粉研磨到5微米左右，加入丙烯酸改性樹脂103g，調(diào)成粘稠漿料，將漿料均勻填充在陶瓷地面磚中，在氧炔焰加熱作用下，無機填縫劑吸收熱量，在30s以內(nèi)熔融，1. 5min以內(nèi)固化，將陶瓷地面磚的縫隙填充和粘接起來。接合強度可達到26Mpa，經(jīng)2%鹽酸、7%氨水(摩爾比)浸泡十八天未見腐蝕和開裂。
權(quán)利要求
一種陶瓷墻地磚填縫方法，其具體步驟為A、將粘結(jié)劑與無機填縫劑按質(zhì)量比為1～3∶20混合，將無機填縫劑調(diào)成粘稠狀；B、將粘稠狀的無機填縫劑均勻填充在陶瓷地面磚的縫隙中，采用激光或火焰加熱的方式使其熔融，熔融的無機填縫劑將陶瓷墻地磚縫隙填充和粘接起來。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷墻地磚填縫方法，其特征在于所述的無機填縫劑為玻璃和/或陶瓷，且玻璃和/或陶瓷中至少含有一種稀土元素，其中稀土元素的摩爾含量占無機填縫劑總摩爾量的0. 2% -40%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的玻璃為硼硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃或碲鍺酸鹽玻璃中的一種或幾種；所述的陶瓷為硅鋁酸鹽陶瓷或者鎂鋁硅酸鹽陶瓷中的一種或幾種；所述的稀土元素為鈰、釹、鉺、釤、鏑、銪、鐠、禮、鈥、鋱、銩或鐿中的一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷墻地磚填縫方法，其特征在于所述的粘結(jié)劑為氨基樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸改性樹脂或質(zhì)量濃度為5 15%聚乙烯醇溶液中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷墻地磚填縫方法，其特征在于所述的激光為半導體光纖激光器、Nd:YAG激光器或二氧化碳激光器產(chǎn)生的激光；所述的火焰為乙炔火焰或氫氧火焰。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種陶瓷墻地磚填縫方法。填縫劑為玻璃和/或陶瓷化合物，通過加熱使其熔化，熔融的填縫劑可對陶瓷墻地磚縫隙進行填補和粘結(jié)。本發(fā)明提供的陶瓷墻地磚填縫方法適應性強，可根據(jù)加熱方式的不同，進行無機填縫劑的選擇、設(shè)計和材料制備。經(jīng)熔融而玻璃化或陶瓷化的無機填縫劑可與陶瓷墻地磚之間結(jié)合，使填補后的縫隙表面光滑、結(jié)構(gòu)致密、色彩多變、耐摩擦、耐各種介質(zhì)侵蝕，使用壽命長。
文檔編號C04B14/04GK101761204SQ201010017639
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者許仲梓, 陸春華 申請人:南京工業(yè)大學