一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法，按以下步驟進行，1）：在粒徑為5-20nm、PH=9.5-10.5、二氧化硅的質量分數(shù)為10-30%的硅溶膠中加入含氟表面活性劑，形成體系A，其中硅溶膠的質量分數(shù)為95-99.9%；2）：攪拌體系A并升溫至50-100℃，加入PH=2-9、粒徑為10-20nm、氧化鋯的質量分數(shù)為10-20%的鋯溶膠和氟硅酸鹽，形成體系B，A體系、鋯溶膠和氟硅酸鹽的重量比為98-99.45、0.5-1和0.05-1；3）：攪拌B體系，同時加入重量為B體系的0.1-3%的防水劑，調節(jié)pH至9.5-11。本發(fā)明生產成本低、儲存穩(wěn)定時間長、硬度較強、拋光效果好。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷材料制造【技術領域】，具體涉及一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備 方法。 一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法

【背景技術】
[0002] 粗陶瓷地板磚釉面有許多小的凹凸不平現(xiàn)象，造成陶瓷磚釉面的粗糙度大，但是 實際實用中要求陶瓷地板磚釉面的光澤度很高（90以上)。通過機械化學拋光的原理對陶 瓷地板磚釉面進行拋光加工可達到所需光澤度要求。機械化學拋光利用機械摩擦和化學分 解雙重作用，如磨輪和拋光液相結合對陶瓷地板磚釉面進行研磨拋光，從而使釉面的光澤 度達到90以上。所采用的拋光液含有磨粒、表面活性劑、硬度增強劑和防水劑，其中要求磨 粒要均勻分散在溶液中，粒徑范圍是在納米級別。
[0003] 現(xiàn)有的用于陶瓷拋光的材料要么拋光效果差，要么成本高，要么不便于儲存，如專 利號為200810030197.8國內專利發(fā)明專利公開了一種陶瓷磚拋光方法，其中磨料為氧化 鈰粉體，氧化鈰不溶于水且容易凝聚，在水中達不到均勻分布，同時氧化鈰的價格比較貴， 生產成本較高，不利于市場化。另外發(fā)明專利申請?zhí)?01310460945. 7公開了一種高效陶瓷 拋光液，硅溶膠其pH值3. 0-9. 0,然而pH值在4. 0-7. 0之間，硅溶膠儲存穩(wěn)定時間短，容易 凝膠，不利于加工處理。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的任務是提供一種生產成本低、儲存穩(wěn)定時間長、硬度較強、拋光效果好的 改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法。
[0005] 本發(fā)明通過下述技術方案來實現(xiàn)： 一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法，其特征在于：按以下步驟進行， 1) :在粒徑為5-20nm的硅溶膠中加入含氟表面活性劑，形成體系A ;硅溶膠中二氧化硅 的質量分數(shù)為10-30%，硅溶膠的PH=9. 5-10. 5 ; 按重量計算，硅溶膠的含量為體系A的95-99. 9%，含氟表面活性劑的含量為體系A的 0. 1-5% ； 2) :攪拌體系A并升溫至50-KKTC，分別向其中加入鋯溶膠和氟硅酸鹽，形成體系B，體 系B中形成有硅鋯鍵合的鋯硅溶膠；鋯溶膠的PH=2-9,鋯溶膠的粒徑10-20nm，鋯溶膠中的 氧化鋯的質量分數(shù)為10-20% ; 按重量比計算，A體系：鋯溶膠：氟硅酸鹽=98-99. 45 :0. 5-1 :0. 05-1 ; 3) :攪拌B體系，同時加入重量份為B體系的0. 1-3%的防水劑將pH值調節(jié)至9. 5-11， 得到陶瓷拋光液。
[0006] 本發(fā)明進一步的改進方案包括： 所述防水劑為甲基硅酸鈉或甲基硅酸鉀。
[0007] 所述含氟表面活性劑為水溶性含氟表面活性劑。
[0008] 所述含氟表面活性劑為陰離子含氟表面活性劑或非離子含氟表面活性劑。
[0009] 所述陰離子含氟表面活性劑包括AC-703、silokl00、zonyl-1033D、RB-802,非離子 含氟表面活性劑包括HaisenTMFN-6810、RB-5100、FY-4902、FY-4903、silokl20、AKS/4046、 7250氟硅表面活性劑。
[0010] 所述氟硅酸鹽為氟硅酸銨、氟硅酸鈉、氟硅酸鋁、氟硅酸鋅、氟硅酸鉀和氟硅酸鎂 中的任意一種或多種。
[0011] 所述步驟2)包括先攪拌所述體系A并升溫至50°C -70°c，再分別加入所述鋯溶膠 和所述氟硅酸鹽。
[0012] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點：含氟表面活性劑的加入，增加了硅溶膠的分散性，使制得的 陶瓷拋光液更均勻，拋光效果更好，陶瓷拋光液的大部分磨料為硅溶膠，硅溶膠價格便宜， 降低陶瓷拋光液生產成本，拋光液中少量磨料為鋯溶膠，具有硬度較強的優(yōu)點，而且能其中 的鋯能與硅鍵合，進一步增加拋光液的硬度、提高拋光效率、增加拋光亮度，使石材釉面的 光澤度達到95以上，防水劑的加入，增加了耐水性和耐磨性，使拋光液具有更好的拋光效 果；陶瓷拋光液pH值控制在9. 5-11，儲存穩(wěn)定性時間長達1年，不易凝膠。

【具體實施方式】
[0013] 下面通過具體實施例對本發(fā)明一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法做進一步 說明： 實施例1 : 一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法，按以下步驟進行： 1):在粒徑為5-20nm的硅溶膠中滴加入含氟表面活性劑，形成體系A ;硅溶膠中二氧化 硅的質量分數(shù)為10-30%，硅溶膠的PH=9. 5-10. 5 ; 按重量計算，硅溶膠的含量為體系A的95-99. 9%，含氟表面活性劑的含量為體系A的 0. 1-5% ； 其中含氟表面活性劑優(yōu)選為水溶性含氟表面活性劑，更優(yōu)選為陰離子含氟表面活性 劑或非離子含氟表面活性劑，如陰離子含氟表面活性劑AC-703、siloklOO、z〇nyl-1033D、 RB-802,非離子含氟表面活性劑 HaisenTMFN-6810、RB-5100、FY-4902、FY-4903、silokl20、 AKS/4046、7250氟硅表面活性劑； 含氟表面活性劑的加入，有利于提高娃溶膠的分散性。
[0014] 2):攪拌體系A并升溫至50-100°C，分別向其中加入鋯溶膠和氟硅酸鹽，形成體系 B，體系B中形成有硅鋯鍵合的鋯硅溶膠；鋯溶膠的PH=2-9,鋯溶膠的粒徑10-20nm，鋯溶膠 中的氧化鋯的質量分數(shù)為10-20% ;優(yōu)選攪拌體系A并升溫至50-70°C，更優(yōu)選為60°C。
[0015] 按重量比計算，A體系：鋯溶膠：氟硅酸鹽=98-99. 45 :0. 5-1 :0. 05-1 ; 其中氟硅酸鹽優(yōu)選為氟硅酸銨、氟硅酸鈉、氟硅酸鋁、氟硅酸鋅、氟硅酸鉀、氟硅酸鎂中 的一種或多種。
[0016] 3):攪拌B體系，同時加入重量份為B體系的0. 1-3%的防水劑甲基硅酸鈉或甲基 硅酸鉀，將pH值調節(jié)至9. 5-11，得到陶瓷拋光液；甲基硅酸鈉 pH值在12-13之間，甲基硅 酸鉀的PH值為13左右，加入一定量的甲基硅酸鈉或甲基硅酸鉀使得整個體系的pH值就自 動調整到9. 5-11，它們既起到調節(jié)PH值的作用，也可以起到防水劑的作用。
[0017] 在前述基礎上，以下對本發(fā)明的優(yōu)選方案進一步說明，優(yōu)選方案包括但不限于以 下幾種： 方案一： 步驟1)中，含氟表面活性劑分別選用AC-703、zonyl-1033D、silokl20、AKS/4046進行 四組實驗，每組的硅溶膠中二氧化硅的質量分數(shù)為10%，硅溶膠的含量為整個體系A的重量 的95%，含氟表面活性劑的含量為整個體系A的重量的5% ; 步驟2)中，氟硅酸鹽選用氟硅酸銨，鋯溶膠中的氧化鋯的質量分數(shù)為10%; A體系、鋯溶膠和氟硅酸銨分別為整個體系B的重量的99. 4%、0. 5%和0. 1% ; 步驟3)中，防水劑選用甲基硅酸鈉防水劑，防水劑用量分別為：0. 1%，0. 5%，1%，3%。
[0018] 將前述四組實驗以及硅溶膠陶瓷拋光液的數(shù)據(jù)進行對比，各組原料配比、參數(shù)及 拋光結果如下表：

【權利要求】
1. 一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法，其特征在于：按以下步驟進行， 1) :在粒徑為5-20nm的硅溶膠中加入含氟表面活性劑，形成體系A ;硅溶膠中二氧化硅 的質量分數(shù)為10-30%，硅溶膠的PH=9. 5-10. 5 ; 按重量計算，硅溶膠的含量為體系A的95-99. 9%，含氟表面活性劑的含量為體系A的 0. 1-5% ； 2) :攪拌體系A并升溫至50-KKTC，分別向其中加入鋯溶膠和氟硅酸鹽，形成體系B，體 系B中形成有硅鋯鍵合的鋯硅溶膠；鋯溶膠的PH=2-9,鋯溶膠的粒徑10-20nm，鋯溶膠中的 氧化鋯的質量分數(shù)為10-20% ; 按重量比計算，A體系：鋯溶膠：氟硅酸鹽=98-99. 45 5-1 05-1 ; 3) :攪拌B體系，同時加入重量份為B體系的0. 1-3%的防水劑將pH值調節(jié)至9. 5-11， 得到陶瓷拋光液。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法，其特征在于：所述 防水劑為甲基硅酸鈉或甲基硅酸鉀。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法，其特征在于：所述 含氟表面活性劑為水溶性含氟表面活性劑。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法，其特征在于：所述 含氟表面活性劑為陰離子含氟表面活性劑或非離子含氟表面活性劑。
5. 根據(jù)權利要求1-4中任一權利要求所述的一種改性锫娃溶膠陶瓷拋光液制備方法， 其特征在于：所述氟硅酸鹽為氟硅酸銨、氟硅酸鈉、氟硅酸鋁、氟硅酸鋅、氟硅酸鉀和氟硅酸 鎂中的任意一種或多種。
6. 根據(jù)權利要求5所述的一種改性鋯硅溶膠陶瓷拋光液制備方法，其特征在于：所述 步驟2)包括先攪拌所述體系A并升溫至50°C -70°C，再分別加入所述鋯溶膠和所述氟硅酸 鹽。
【文檔編號】C09G1/02GK104046244SQ201410205052
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權日:2014年5月15日
【發(fā)明者】楊訓成, 范淵卿, 姜忠 申請人:廣東惠和硅制品有限公司