本發(fā)明涉及陶瓷,具體涉及一種液體陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù):
1、陶瓷產(chǎn)品具有悠久歷史,高溫?zé)Y(jié)的瓷磚、瓷板經(jīng)久耐用,不燃燒、耐水、耐磨、耐候、而且美觀大方,是建筑領(lǐng)域中不可缺少的常用產(chǎn)品,尤其是近年來(lái)開發(fā)的釉面磚、大巖板,更是受市場(chǎng)歡迎,但是以下兩個(gè)缺點(diǎn):一是硬脆、易斷裂、不便加工、安裝時(shí)也容易損壞;二是高溫灼燒能耗太大,同時(shí)排放污染性氣體,為改進(jìn)缺點(diǎn),同時(shí)在節(jié)能減排和環(huán)保的指引下,研發(fā)主體開始研發(fā)生態(tài)板,包括水泥板、硅鈣板、鎂板、復(fù)合板等能夠不經(jīng)高溫灼燒的無(wú)機(jī)板材,如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01210138195.7,公布日為2012.09.19的專利文獻(xiàn),其公開了一種基于搪瓷表面的自潔防污疏水膜層及其制備方法,該疏水膜層按體積百分比包括:0.1~10%的成膜劑、10~75%的共溶劑、0.5~10%的催化劑、5~70%的疏水劑;其制備方法包括:(1)將稱取的共溶劑和催化劑混合,密封,攪拌后滴加成膜劑,得混合溶液;(2)將搪瓷基板放置上述混合溶液中浸泡,取出搪瓷基板于50~70℃保溫,然后將保溫后的搪瓷基板放入干燥氣氛中自然冷卻后,再于陰涼干燥處放置,最后置于疏水劑中浸泡,晾干后即可。
2、而在現(xiàn)有的建筑裝飾中存在特別的設(shè)計(jì),如羅馬柱、不規(guī)則凸體等需要貼陶瓷板磚時(shí),要求便于加工、裁切且能夠在彎曲面或邊角異型面上鋪貼,但上述文獻(xiàn)是通過(guò)溶膠-凝膠法制備的含sio2顆粒的薄膜來(lái)降低搪瓷材料表面的親水性,使得表面液滴的接觸角增大,使得膜層具有自潔、防污、疏水的功能,該膜層涂膜在板磚上只是能起到自潔和防污以及疏水功能,并不能實(shí)現(xiàn)一開始為流體狀態(tài),然后在固化之后能確保高硬度、高耐磨的特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種液體陶瓷及其制備方法,能確保以流體狀態(tài)進(jìn)行涂覆,且在固化之后能較高的硬度,從而能方便其他底材結(jié)合后便于加工、裁切且能夠?qū)崿F(xiàn)在彎曲面或邊角異型面上鋪貼。
2、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供一種液體陶瓷的制備方法,
3、s1在反應(yīng)器中依次加入硅溶膠150g、硅烷系復(fù)合改性劑90g和促進(jìn)劑10g;
4、s2對(duì)步驟s1中的混合溶液進(jìn)行攪拌,使硅溶膠發(fā)生縮聚反應(yīng)后生成由硅氧鍵連接形成的立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),同時(shí)使硅烷系復(fù)合改性劑與硅溶膠發(fā)生脫水縮合反應(yīng)后,硅溶膠中的硅醇或羥基反應(yīng)連接形成長(zhǎng)鏈穿插在立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中;
5、s3改變促進(jìn)劑組分從而調(diào)整ph值,重復(fù)步驟s1~s2進(jìn)行試驗(yàn),通過(guò)觀測(cè)步驟s2中的反應(yīng)速度和反應(yīng)后的生成物確定最佳組分的促進(jìn)劑;
6、s4通過(guò)助劑試驗(yàn)確定分散劑質(zhì)量,然后通過(guò)防污劑試驗(yàn)確定防污劑質(zhì)量;
7、s5在確定分散劑0.5?g、防污劑3.0?g和最佳組分的促進(jìn)劑10g后,按照重量配比依次加入最佳組分的促進(jìn)劑10g、硅烷系復(fù)合改性劑90g、促進(jìn)劑10g、分散劑0.5?g、潤(rùn)濕劑0.3g、防污劑3.0?g和異丙醇0.1~0.3g,待充分反應(yīng)后,進(jìn)行烘干形成釉層。
8、以上設(shè)置,由于硅氧鍵的鍵能很高,不易被外界破壞,進(jìn)而使得立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐高溫和耐老化性能非常好,同時(shí)由于硅醇或羥基連接形成的長(zhǎng)鏈穿插在立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,從而增加了立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的柔韌性,使得形成的釉層表面的連續(xù)平整性更好,這樣在將液體陶瓷噴涂到生態(tài)板磚上后,使得與液體陶瓷結(jié)合后的生態(tài)板磚無(wú)需經(jīng)過(guò)高溫煅燒工藝,便能夠具有高硬度、高耐磨的性能,并且通過(guò)最佳組分促進(jìn)劑試驗(yàn),確定促進(jìn)劑的成分,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),反應(yīng)快形成粉狀沉淀二氧化硅,反應(yīng)緩慢進(jìn)行,經(jīng)幾個(gè)小時(shí)充分反應(yīng)之后,烘干失水,才能形成連續(xù)相薄層釉面,增加促進(jìn)劑組分,提高氫離子濃度,樹脂水解反應(yīng)以及硅溶膠縮聚反應(yīng)會(huì)向右移動(dòng),正反應(yīng)加快。如果氫離子濃度過(guò)高,反應(yīng)劇烈會(huì)發(fā)生爆聚,從而需要進(jìn)行最佳組分的促進(jìn)劑確定,然后使得促進(jìn)劑能確保速度確保形成釉面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,這樣使得一開始的液體的陶瓷能與生態(tài)板結(jié)合,可以在彎曲面或邊角異型面上實(shí)現(xiàn)鋪貼,并且經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后固化從而形成高硬度面,滿足裝飾要求。
9、進(jìn)一步的,所述硅烷系復(fù)合改性劑包括硅烷和橋接樹脂-r基混合形成的復(fù)合改性劑或硅烷偶聯(lián)劑和橋接樹脂-r基混合形成的復(fù)合改性劑。
10、以上設(shè)置,便于硅烷系復(fù)合改性劑與硅溶膠發(fā)生反應(yīng)。
11、進(jìn)一步的,所述促進(jìn)劑為醋酸、檸檬酸和蟻酸的混合溶液。
12、以上設(shè)置,確保ph值穩(wěn)定而適中,避免反應(yīng)過(guò)快,使得反應(yīng)能夠緩慢進(jìn)行,反應(yīng)充分。
13、進(jìn)一步的,所述步驟s2中硅溶膠發(fā)生縮聚反應(yīng)的反應(yīng)式如下:
14、;
15、以上設(shè)置,便于在釉面中形成以硅氧鍵為主的立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由于硅氧鍵的鍵能極高,使得多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定且耐高溫、耐老化性能好。
16、進(jìn)一步的,所述步驟s2還包括樹脂水解反應(yīng),水解反應(yīng)后生成帶r-cooh或r-oh的活性官能團(tuán),生成r-oh活性官能團(tuán)的反應(yīng)式如下:
17、;
18、r-cooh或r-oh的活性官能團(tuán)與硅溶膠中的硅醇(-sioh)或羥基(-oh)進(jìn)行脫水縮合反應(yīng),反應(yīng)式如下:
19、。
20、以上設(shè)置,這樣在硅溶膠中的硅醇或羥基連接形成長(zhǎng)鏈穿插在立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后,能夠增加立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的柔性和釉面的連續(xù)平整性。
21、進(jìn)一步的,所述分散劑通過(guò)助劑試驗(yàn)選取,試驗(yàn)如下:
22、將不同型號(hào)的助劑以相同的體積加入到步驟s2中,觀測(cè)不同型號(hào)助劑的試驗(yàn)效果,篩選出試驗(yàn)效果中最佳助劑,然后分別以不同的比例再進(jìn)行試驗(yàn),得到試驗(yàn)效果中最佳比例的助劑,將最佳比例的助劑混合形成制備液體陶瓷原料中的分散劑。
23、以上設(shè)置,便于篩選出效果最佳的分散劑,進(jìn)而有助于改善釉層的表面流動(dòng)性,使得釉層表面更加平整光滑。
24、進(jìn)一步的,所述防污劑通過(guò)防污劑試驗(yàn)選取,試驗(yàn)如下:
25、將不同型號(hào)的防污劑以相同的體積加入到步驟s2中,觀測(cè)不同型號(hào)防污劑的試驗(yàn)效果,篩選出試驗(yàn)效果中最佳的防污劑,然后分別以不同的比例再進(jìn)行試驗(yàn),得到試驗(yàn)效果中的最佳比例區(qū)間,在最佳比例區(qū)間中進(jìn)一步以不同的比例再進(jìn)行試驗(yàn),篩選出最佳比例的防污劑,最后確定最佳比例的防污劑為制備液體陶瓷原料中的防污劑。
26、以上設(shè)置,通過(guò)加入最佳比例的防污劑,能夠有效提高防污染性。
27、進(jìn)一步的,在液體陶瓷的基礎(chǔ)上加入色漿便能夠形成不同顏色的液體陶瓷。
28、以上設(shè)置,能夠滿足不同裝飾的需求。
29、本發(fā)明還提供一種液體陶瓷,按照重量配比的包括以下制備原料:硅溶膠150g;硅烷系復(fù)合改性劑90g;促進(jìn)劑10g;分散劑0.5?g;潤(rùn)濕劑0.3g;防污劑3.0?g;異丙醇0.1~0.3g。
30、以上設(shè)置,由于硅氧鍵的鍵能很高,不易被外界破壞,進(jìn)而使得立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐高溫和耐老化性能非常好,同時(shí)由于硅醇或羥基連接形成的長(zhǎng)鏈穿插在立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,從而增加了立體多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的柔韌性,使得形成的釉層表面的連續(xù)平整性更好,這樣在將液體陶瓷噴涂到生態(tài)板磚上后,使得與液體陶瓷結(jié)合后的生態(tài)板磚無(wú)需經(jīng)過(guò)高溫煅燒工藝,便能夠具有高硬度、高耐磨的性能,并且通過(guò)最佳組分促進(jìn)劑試驗(yàn),確定促進(jìn)劑的成分,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),反應(yīng)快形成粉狀沉淀二氧化硅,反應(yīng)緩慢進(jìn)行,經(jīng)幾個(gè)小時(shí)充分反應(yīng)之后,烘干失水,才能形成連續(xù)相薄層釉面,增加促進(jìn)劑組分,提高氫離子濃度,樹脂水解反應(yīng)以及硅溶膠縮聚反應(yīng)會(huì)向右移動(dòng),正反應(yīng)加快。如果氫離子濃度過(guò)高,反應(yīng)劇烈會(huì)發(fā)生爆聚,從而需要進(jìn)行最佳組分的促進(jìn)劑確定,然后使得促進(jìn)劑能確保速度確保形成釉面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,這樣使得一開始的液體的陶瓷能與生態(tài)板結(jié)合,可以在彎曲面或邊角異型面上實(shí)現(xiàn)鋪貼,并且經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后固化從而形成高硬度面,滿足裝飾要求。