CN102515876B

CN102515876B - 树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水及其制备方法

Info

Publication number: CN102515876B
Application number: CN 201210003438
Authority: CN
Inventors: 王艳香; 孙健; 范学运; 黄丽群; 周时俊; 钟蓉
Original assignee: Jingdezhen Ceramic Institute
Current assignee: Jingdezhen Ceramic Institute
Priority date: 2012-01-07
Filing date: 2012-01-07
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2032-01-07
Also published as: CN102515876A

Abstract

本发明涉及树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水及其制备方法。其特征在于以钛、铁和铋为着色元素，按重量比：氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液25%~50%，氧化铁含量为4%~5%树脂酸铁溶液10%~25%，氧化铋含量为4%~5%树脂酸铋溶液25%~35%，成膜剂10%~20%进行配制，该电光水不含有害的铅和铀元素，解决了电光水在制备和后续使用过程在对人体和环境造成的伤害；其制备方法以钛的醇盐与醇松香反应的湿法制备树脂酸钛盐，制备的树脂酸钛盐均匀且氧化钛的含量高，使得电光水颜色更深更亮。调节铁钛铋的含量可制备由柠檬黄到金黄色并伴有幻彩效果的系列电光水。

Description

树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水及其制备方法

技术领域

本发明属于陶瓷釉上装饰之着色电光水技术领域，具体涉及一种树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水及其制备方法。

背景技术

电光水是陶瓷釉上液体装饰材料，将其喷涂于陶瓷釉面上，经高温彩烧后在陶瓷釉面上形成一层有强烈光泽的金属或氧化物薄膜，达到装饰的目的。电光水分为无色与着色两种。无色电光水，绘在瓷釉面上，烧成后发出特种光彩，有珍珠母或月光的光彩。着色电光水为着色金属所发出一种珠光颜色。电光水的发色原理是在彩烤时树脂酸盐分解，金属氧化物留存在釉面上，由于铋溶入釉中，使釉面上的氧化物显现出特殊的光彩。

物质的颜色与光密切相关，它是物质对光选择性反射（或透过）的物理现象之一。各种物质对白光的反射和吸收不同，而呈现出不同的颜色。目前，亮黄色电光水主要是三种系列的着色元素：着色元素为铬铅、着色元素为铀和着色元素为铈、铋和钒。着色元素为铬铅系列中用到了铅，铅长期与食物接触会不同程度地溶解在食品中，当这些溶出离子进入人体内会影响身体健康。着色元素为铀的黄色电光水，铀元素属于稀有元素之一，不仅价格昂贵，而且还是放射性元素，从它的生产到使用，再到装饰到瓷器上，对周围环境会造成一定的影响。着色元素为铈、铋和钒的黄色电光水，由于铈和钒为无色的电光水，因此着色元素为铈、铋和钒的黄色电光水不能发亮黄色且不带幻彩。本发明针对当前亮黄色电光水存在着色元素不环保的问题，发明一种不含铅和铀成分而可以发亮黄色并伴有幻彩的电光水的配方及制备工艺。

发明内容

本发明目的是提供一种环境友好型树脂酸钛铁铋系列黄色电光水以及这种电光水的制备方法。

本发明提供的一种树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水，其特征是：以钛、铁和铋为着色元素，电光水的配比按重量比为：

氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液25%~55%，氧化铁含量为4%~5%树脂酸铁溶液10%~20%，氧化铋含量为4%~5%树脂酸铋溶液25%~35%，成膜剂10%~20%，

其中，所述的树脂酸钛溶液和树脂酸铁溶液是以质量比为2:1的环己酮和松节油混合物作为溶剂，所述的树脂酸铋溶液是以结晶次硝酸铋和松香的共熔融物加热熔化于松节油而形成，所述的成膜剂由松香和松节油调制而成；在上述电光水的配比中，各溶液氧化物含量用松节油调节。

上述以着色元素为钛铁铋的电光水通过各组成间配比的调配，可以制出从柠檬黄到亮黄的系列黄色电光水，并且色泽鲜艳、稳定，并且带有幻彩效果。铬铅铋系列中用到了铅，铅会溶出进入人体内会影响身体健康，而铀铋系列中铀元素具有很强的放射性。本发明提供的黄色电光水系列对人体及环境无害，能够取代铬铅铋树脂盐系列和铀铋树脂盐系列黄色电光水。

本发明还提供一种树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水的制备方法，包括：首先，以钛的醇盐与醇松香溶液反应的湿法制备树脂酸钛盐，然后溶于环己酮和松节油混合物中制备氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液；以FeSO₄与松脂酸钠反应生成树脂酸铁盐后溶于环己酮和松节油混合物中制备氧化铁含量为4%~5%树脂酸铁溶液；以结晶次硝酸铋融于熔融的松香中，待完全固化后再加入到松节油中加热熔化制备氧化铋含量为4%~5%树脂酸铋溶液；将松香在瓷蒸发皿中熔融，滴入松节油制备成膜剂；然后，按重量比：氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液25%~55%，氧化铁含量为4%~5%树脂酸铁溶液10%~20%，氧化铋含量为4%~5%树脂酸铋溶液25%~35%，成膜剂10%~20%，将各组份混合均匀，以松节油作为电光水溶液粘度调节剂，配制成树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水。

上述钛的醇盐优选钛酸四正丁酯，醇松香溶液是由无水乙醇和松香配制而成，而所述作为溶剂的环己酮和松节油混合物，以质量比为2:1的环己酮和松节油混合物为最佳。

上述氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液的具体制备方法可以是：以无水乙醇和松香为原料配制成醇松香溶液，再缓缓滴入一定的钛酸四丁酯，搅拌均匀至溶液中出现深黄色沉淀，然后，加入一定量的温水，静置一段时间，将上层悬浮的黄色物质过滤、得到树脂酸钛盐，再用温水将所得的树脂酸钛盐反复洗涤，以洗去其中的水溶性物质，将洗涤后的树脂酸钛盐干燥备用。然后再量取2:1的环己酮和松节油若干克制成溶剂，称取一定量干燥后的树脂酸钛盐溶解于溶剂中，搅拌均匀形成后氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液。

采用上述制备方法获得环境友好型黄色系列电光水，其优点在于：

（一）该制备方法以着色元素为钛铁铋的电光水互相配合制出柠檬黄到亮黄等系列黄色电光水，该系列对人体及环境无害；

（二）采用液相法制备树脂酸钛盐。相比与传统的将四氯化钛直接加入到熔融的松香中，所制得树脂酸钛盐更为均匀，氧化钛的含量高，达到15.5%；

（三）以树脂酸钛含量调制发色效果，随着配方中钛含量的增加制成的黄色电光水带有很强的幻彩效果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明提供的树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水及其制备方法，其具体实施方式可按以下工艺步骤进行：

（一）树脂酸钠的制备

取80克松香粉，88克NaOK溶液（80克水，8克NaOH配成的水溶液），加热并不断搅拌，使松香完全溶解，再倒入800克开水稀释，制成透明的松脂酸钠溶液。

（二）树脂酸盐溶液的制备

1）树脂酸钛溶液的制备

取400ml无水乙醇和40克松香粉配制成醇松香溶液，再缓缓滴入15ml的钛酸四正丁酯，不断搅拌均匀至溶液中出现深黄色沉淀后，用温水洗涤，静置一段时间，将上层悬浮的黄色物质过滤、得到树脂酸钛盐，再用温水将所得的树脂酸钛盐反复洗涤，以洗去其中的水溶性物质，将洗涤后的树脂酸钛盐干燥备用。然后再量取2:1的环己酮和松节油若干克制成溶剂，按比例称取一定量干燥后的树脂酸钛盐溶解于溶剂中搅拌均匀后沉放备用。

2）树脂酸铁溶液的制备

称取一定量的FeSO₄溶于水制成FeSO₄水溶液，然后将FeSO₄水溶液逐滴滴到松脂酸钠溶液中，不断搅拌，至松脂酸钠溶液pH值为7左右，停止滴定，用温水洗涤所得的沉淀后干燥。然后加入2:1的环己酮和松节油溶剂溶成树脂酸铁溶液，沉放备用。

3 ）树脂酸铋溶液的制备

称取结晶次硝酸铋10克，松香30克。先将松香在瓷蒸发皿中熔融，在不断搅拌下将硝酸铋慢慢加入。每次加入的量不能太多，当前一小部分完全融化后，继续加入另一部分，一直到加完为止。当熔融物变为褐色，停止加热。待其完全固化后，再加入60克的松节油将其加热熔化，即得到树脂酸铋溶液。

（三）成膜剂的制备

称取松香和松节油各50克，先将松香在瓷蒸发皿中熔融，在不断搅拌下慢慢滴入松节油，制成成膜剂。

（四）电光水配制

按所述配比量取树脂酸钛溶液、树脂酸铁溶液、树脂酸铋溶液和成膜剂，充分搅拌，以松节油作为电光水溶液粘度调节剂，配制成一定氧化钛、氧化铁和氧化铋含量的电光水溶液。

实施例一

(1)树脂酸钛溶液，树脂酸铁溶液，树脂酸铋溶液以及成膜剂的制备

如所述具有实施方式制备树脂酸钛溶液，树脂酸铁溶液，树脂酸铋溶液以及成膜剂。用松节油调制成：氧化钛含量为3.3%树脂酸钛溶液，氧化铁含量为4.2%树脂酸铁溶液，氧化铋含量为4.2%树脂酸铋溶液，松香固含量为50%的成膜剂。

(2)涂覆

电光水配方组成（wt%）：氧化钛含量为3.3%树脂酸钛溶液29%，氧化铁含量为4.2%树脂酸铁溶液18%，氧化铋含量为4.2%树脂酸铋溶液35%，松香的含量为50%的成膜剂18%。将其混合并搅拌均匀制成液态电光水，然后将配制好的电光水溶液均匀的涂覆到釉烧后的瓷盘上，干燥。

(3)彩烤

从室温升到400℃的升温速率为10℃/min，并且要注意通风强氧化。然后从400℃到820℃的升温速率为8℃/min，在820℃保温10min。

(4)呈色

彩烤后瓷盘表面的颜色为柠檬黄，并伴有幻彩。

实施例二

如所述具有实施方式制备树脂酸钛溶液，树脂酸铁溶液，树脂酸铋溶液以及成膜剂。用松节油调制成，氧化铁含量为4.2%树脂酸铁溶液，氧化铋含量为4.2%树脂酸铋溶液，松香固含量为50%的成膜剂。

(2)涂覆

电光水配方组成（wt%）：氧化钛含量为3.3%树脂酸钛溶液45%，氧化铁含量为4.2%树脂酸铁溶液13%，氧化铋含量为4.2%树脂酸铋溶液29%，松香的含量为50%成膜剂13%。将上述树脂溶液混合均匀制成液态电光水，然后将配制好的电光水均匀的涂覆到釉烧后的瓷盘上，干燥。

(3)彩烤

(4)呈色

彩烤后瓷盘表面的颜色为菊黄，并伴有幻彩。

实施例三

(2)涂覆

电光水配方组成（wt%）：氧化钛含量为3.3%树脂酸钛溶液39%，氧化铁含量为4.2%树脂酸铁溶液13%，氧化铋含量为4.2%树脂酸铋溶液35%，松香的含量为50%的成膜剂13%。将上述树脂溶液混合均匀制成液态电光水，将电光水静置一段时间，然后将配制好的电光水均匀的涂覆到釉烧后的瓷盘上，干燥。

(3)彩烤

(4)呈色

彩烤后瓷盘表面的颜色为橙色，并伴有幻彩。

实施例四

(2)涂覆

电光水配方组成（wt%）：氧化钛含量为3.3%树脂酸钛溶液40%，氧化铁含量为4.2%树脂酸铁溶液20%，氧化铋含量为4.2%树脂酸铋溶液25%，松香的含量为50%的成膜剂15%。将上述树脂溶液混合均匀制成液态电光水，将电光水静置一段时间，然后将配制好的电光水均匀的涂覆到釉烧后的瓷盘上，干燥。

(3)彩烤

(5)呈色

彩烤后瓷盘表面的颜色为浅亮黄，并伴有幻彩。

实施例五

(2)涂覆

电光水配方组成（wt%）：氧化钛含量为3.3%树脂酸钛溶液40%，氧化铁含量为4.2%树脂酸铁溶液25%，氧化铋含量为4.2%树脂酸铋溶液25%，松香的含量为50%的成膜剂10%。将上述树脂溶液混合均匀制成液态电光水，将电光水静置一段时间，然后将配制好的电光水均匀的涂覆到釉烧后的瓷盘上，干燥。

(3)彩烤

(6)呈色

彩烤后瓷盘表面的颜色为金黄色，并伴有幻彩。

Claims

1.一种树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水的制备方法，所述树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水的配比按重量比为：

氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液25%~50%，氧化铁含量为4%~5%树脂酸铁溶液10%~25%，氧化铋含量为4%~5%树脂酸铋溶液25%~35%，成膜剂10%~20%，

其特征是：首先，以钛的醇盐与醇松香溶液反应湿法制备树脂酸钛盐，然后溶于环己酮和松节油混合物中制备氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液；以FeSO₄与松脂酸钠反应生成树脂酸铁盐后溶于环己酮和松节油混合物中制备氧化铁含量为4%~5%树脂酸铁溶液；以结晶次硝酸铋融于熔融的松香中，待完全固化后再加入到松节油中加热熔化制备氧化铋含量为4%~5%树脂酸铋溶液；将松香在瓷蒸发皿中熔融，滴入松节油制备成膜剂；然后，按重量比：氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液25%~55%，氧化铁含量为4%~5%树脂酸铁溶液10%~20%，氧化铋含量为4%~5%树脂酸铋溶液25%~35%，成膜剂10%~20%；将前述各组份混合均匀，以松节油作为电光水溶液粘度调节剂，配制成树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水；所述钛的醇盐是钛酸四正丁酯，醇松香溶液是由无水乙醇和松香配制而成，环己酮和松节油的质量比为2:1。

2.根据权利要求1所述树脂酸钛铁铋体系黄色系列电光水的制备方法，其特征在于：所述氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液的制备方法是：以无水乙醇和松香为原料配制成醇松香溶液，再缓缓滴入一定的钛酸四丁酯，搅拌均匀至溶液中出现深黄色沉淀，然后，加入一定量的温水，静置一段时间，将上层悬浮的黄色物质过滤、得到树脂酸钛盐，再用温水将所得的树脂酸钛盐反复洗涤，以洗去其中的水溶性物质，将洗涤后的树脂酸钛盐干燥备用；然后再量取2:1的环己酮和松节油若干克制成溶剂，称取一定量干燥后的树脂酸钛盐溶解于溶剂中，搅拌均匀形成后氧化钛含量为3%~5%树脂酸钛溶液。