本發(fā)明涉及無機(jī)非金屬涂層材料,具體為一種高耐污性的搪瓷亞光釉及制備方法。
背景技術(shù):
1、搪瓷制品以其美觀、耐用等特性在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。從廚房中的餐具、爐灶面板,到建筑裝飾材料、化工設(shè)備內(nèi)襯,都能看到搪瓷的身影。隨著人們生活品質(zhì)的提升和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境要求的提高,對(duì)搪瓷制品的性能要求也日益嚴(yán)苛,其中耐污性成為關(guān)鍵考量因素之一。
2、傳統(tǒng)的搪瓷釉料在耐污性能方面存在明顯短板。普通搪瓷釉面相對(duì)光滑,但缺乏抗污機(jī)制,在面對(duì)各類污漬時(shí),污漬容易附著在釉面,難以清洗干凈。尤其是在廚房、衛(wèi)生間等油污、水漬頻繁接觸的場(chǎng)景下,經(jīng)過一段時(shí)間使用,搪瓷表面會(huì)殘留大量污漬,不僅影響美觀,還可能滋生細(xì)菌,危害人體健康。在工業(yè)領(lǐng)域,一些化工設(shè)備使用的搪瓷內(nèi)襯,一旦被化學(xué)物質(zhì)污染,不僅會(huì)降低設(shè)備的使用壽命,還可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題,增加生產(chǎn)成本。
3、現(xiàn)有的提高搪瓷耐污性的方法存在諸多不足。部分方法通過增加釉層厚度來減少污漬滲透,但這會(huì)影響搪瓷制品的外觀質(zhì)感,使其失去原有的光澤和細(xì)膩度,而且不能從根本上解決污漬附著的問題。還有一些方法添加常規(guī)的表面活性劑或抗污劑,但這些物質(zhì)在高溫?zé)Y(jié)過程中容易分解或揮發(fā),無法有效發(fā)揮作用,同時(shí)還可能影響釉料的其他性能,如釉面的硬度和光澤度。
4、此外,市場(chǎng)上對(duì)搪瓷亞光釉的需求逐漸增加,亞光釉能賦予搪瓷制品獨(dú)特的質(zhì)感和視覺效果,滿足消費(fèi)者對(duì)于個(gè)性化和高端化產(chǎn)品的追求。然而,現(xiàn)有的亞光釉在實(shí)現(xiàn)亞光效果的同時(shí),往往進(jìn)一步犧牲了耐污性,這成為制約搪瓷亞光釉發(fā)展的重要因素。
5、在這樣的背景下,開發(fā)一種高耐污性的搪瓷亞光釉迫在眉睫。它不僅能夠提升搪瓷制品的綜合性能,滿足消費(fèi)者和工業(yè)生產(chǎn)的需求,還能為搪瓷行業(yè)的發(fā)展開辟新的方向,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和市場(chǎng)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)解決的技術(shù)問題
2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種高耐污性的搪瓷亞光釉及制備方法。
3、(二)技術(shù)方案
4、一種具有卓越高耐污性的搪瓷亞光釉,包含以下成分及制備工藝:
5、基礎(chǔ)原料及配比:由22-28重量份的精選石英砂、18-22重量份的長(zhǎng)石、12-18重量份的硼砂、8-12重量份的純堿、4-6重量份的氧化鋅、3-5重量份的二氧化鈦、2-4重量份的氧化鋯組成基礎(chǔ)成分,所述長(zhǎng)石由鉀長(zhǎng)石與鈉長(zhǎng)石按2:1-3:1混合;
6、創(chuàng)新添加劑及反應(yīng):添加0.8-1.5重量份的復(fù)合添加劑y,所述y為有機(jī)硅-磷酸酯-氟碳聚合物,其結(jié)構(gòu)式為:
7、;
8、在800-1000℃的搪瓷燒結(jié)過程中,生成的??、??在釉層表面形成高度交聯(lián)的納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時(shí)添加1-2重量份的稀土激活劑z,所述z為鈰-鑭復(fù)合稀土有機(jī)酸鹽,化學(xué)式為??,??為有機(jī)基團(tuán);
9、制備工藝:先將基礎(chǔ)原料混合球磨5-7小時(shí),再加入復(fù)合添加劑y和稀土激活劑z,繼續(xù)球磨,將混合物料在1250-1350℃的高溫熔爐中熔融2.5-3.5小時(shí),隨后在12-18℃的去離子水中水淬處理,得到的釉料顆粒再次球磨4-6小時(shí),控制粒度在35-45μm。
10、優(yōu)選的,所述精選石英砂中雜質(zhì)元素總含量低于0.1%。
11、優(yōu)選的,所述復(fù)合添加劑y的合成過程中,反應(yīng)溫度為60-80℃,反應(yīng)時(shí)間為4-6小時(shí),使用有機(jī)堿作為催化劑,催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.5%-1.5%。
12、優(yōu)選的,所述稀土激活劑z中鈰和鑭的純度均不低于99.5%。
13、優(yōu)選的,在第一次球磨過程中,添加占基礎(chǔ)原料總質(zhì)量0.2%-0.5%的聚羧酸鹽類分散劑,提高原料分散均勻性。
14、優(yōu)選的,熔融過程中,熔爐內(nèi)保持弱還原氣氛,一氧化碳含量為2%-5%。
15、優(yōu)選的,水淬處理后的釉料顆粒需進(jìn)行超聲清洗10-20分鐘,去除表面雜質(zhì)。
16、優(yōu)選的,再次球磨時(shí),加入占釉料顆粒質(zhì)量0.3%-0.7%的助磨劑硬脂酸鋅,提高球磨效率。
17、優(yōu)選的,該搪瓷制品在模擬日常污漬污染12小時(shí)后,經(jīng)清水沖洗,表面污漬殘留率低于5%;在500小時(shí)的人工加速老化測(cè)試后,耐污性能保持率不低于90%,所述老化測(cè)試為采用氙燈老化試驗(yàn)箱,光照強(qiáng)度5000-6000lx,溫度50-60℃,相對(duì)濕度60%-70%。
18、(三)有益的技術(shù)效果
19、與現(xiàn)有的技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
20、1.通過添加復(fù)合添加劑?y?和稀土激活劑?z,在燒結(jié)過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),在釉面形成致密且具有自清潔功能的納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)極大地降低了污漬與釉面的附著力,使得常見污漬難以附著其上。無論是廚房的油污,還是其他難以清潔的污漬,在接觸釉面后,只需簡(jiǎn)單的清水沖洗或輕微擦拭就能去除,大大減輕了清潔負(fù)擔(dān),提高了搪瓷制品的使用便利性。
21、2.由于耐污性的提升,搪瓷制品表面不易殘留污漬,減少了污漬對(duì)釉面的侵蝕,從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。在工業(yè)應(yīng)用中,這意味著設(shè)備的維護(hù)周期可以延長(zhǎng),降低了設(shè)備的維修成本和停機(jī)時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率。在日常生活中,消費(fèi)者購(gòu)買的搪瓷餐具、廚具等產(chǎn)品能夠長(zhǎng)期保持美觀和衛(wèi)生,提升了產(chǎn)品的性價(jià)比。
22、3.稀土激活劑?z?增強(qiáng)的光催化自清潔性能,能夠在光照條件下分解空氣中的有機(jī)污染物,起到凈化空氣的作用。而且,本申請(qǐng)的制備工藝不使用有害化學(xué)物質(zhì),減少了生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染,符合當(dāng)下綠色環(huán)保的發(fā)展理念。
23、4.本申請(qǐng)的搪瓷亞光釉在保證高耐污性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的亞光效果。這種亞光質(zhì)感不僅使搪瓷制品更具現(xiàn)代感和藝術(shù)感,滿足了消費(fèi)者對(duì)于個(gè)性化、高端化產(chǎn)品的需求,還提升了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
1.一種具有卓越高耐污性的搪瓷亞光釉,其特征在于,包含以下成分及制備工藝:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐污性的搪瓷亞光釉,其特征在于,所述精選石英砂中雜質(zhì)元素總含量低于0.1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐污性的搪瓷亞光釉,其特征在于,所述復(fù)合添加劑y的合成過程中,反應(yīng)溫度為60-80℃,反應(yīng)時(shí)間為4-6小時(shí),使用有機(jī)堿作為催化劑,催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.5%-1.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐污性的搪瓷亞光釉,其特征在于,所述稀土激活劑z中鈰和鑭的純度均不低于99.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐污性的搪瓷亞光釉,其特征在于,在第一次球磨過程中,添加占基礎(chǔ)原料總質(zhì)量0.2%-0.5%的聚羧酸鹽類分散劑,提高原料分散均勻性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐污性的搪瓷亞光釉,其特征在于,熔融過程中,熔爐內(nèi)保持弱還原氣氛,一氧化碳含量為2%-5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐污性的搪瓷亞光釉,其特征在于,水淬處理后的釉料顆粒需進(jìn)行超聲清洗10-20分鐘,去除表面雜質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐污性的搪瓷亞光釉,其特征在于,再次球磨時(shí),加入占釉料顆粒質(zhì)量0.3%-0.7%的助磨劑硬脂酸鋅,提高球磨效率。
9.一種由權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的高耐污性的搪瓷亞光釉制成的搪瓷制品,其特征在于,該搪瓷制品在500小時(shí)的人工加速老化測(cè)試后,耐污性能保持率不低于90%,所述老化測(cè)試為采用氙燈老化試驗(yàn)箱,光照強(qiáng)度5000-6000lx,溫度50-60℃,相對(duì)濕度60%-70%。