CN108609849A - 一种耐腐蚀的无铅釉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀的无铅釉，涉及无机非金属材料（陶瓷）技术领域，由以下成分制成：硫酸钡、四氧化三钴、改性电气石、活性绢云母、钾长石、硅酸钠、氧化钛、方解石、菱锶矿、凹凸棒土、氧化锌、氧化硼、石英粉、颜料；本发明制备的无铅釉烧制后能够产生更高浓度的负离子；本发明制备的无铅釉烧制后的釉面具有良好的耐酸碱性能，能够有效的防止酸碱性溶液对釉面的损失和破坏，从而提高了釉面的使用性能，扩大了其应用领域。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料（陶瓷）技术领域，具体涉及一种耐腐蚀的无铅釉。
背景技术
随着传统能源的日益紧张，科学技术的发展以及对陶瓷工艺的不断改进，促使陶瓷的生产向高性能、低能耗、低成本方向发展；对陶瓷制品进行色釉装饰历史悠久,生产工艺也非常成熟。高温陶瓷色釉产品多为炻瓷,使用生料釉和一次烧成工艺,烧成温度多在1180～1250℃；低温陶瓷色釉产品多为精陶(包括白云瓷),使用熔块釉,采用“高温素烧、低温釉烧”的两次烧工艺,釉烧温度一般在1000～1080℃范围内;中温陶瓷色釉产品多为高档瓷,使用熔块釉,采用两次烧成工艺,釉烧温度一般为1120～1180℃。国内陶瓷色釉产品以炻瓷为主,精陶类为辅,高档瓷产品进行色釉装饰的相对比较少。目前,随着人们环保意识的加强,对陶瓷产品铅镉溶出量的标准要求越来越高,陶瓷制品使用含铅釉进行装饰已不适应时代需求。要降低陶瓷制品的铅镉溶出量、提高产品档次, 最有效的措施之一就是使用无铅釉代替含铅釉。
现有方法制备的无铅釉烧制成成品后，耐腐蚀性能一般，釉面易于被酸碱性溶液腐蚀，从而破坏釉面。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐腐蚀的无铅釉。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐腐蚀的无铅釉，按重量份计由以下成分制成：硫酸钡3-7、四氧化三钴1.5-1.9、改性电气石1.2-1.5、活性绢云母6-10、钾长石8-12、硅酸钠10-15、氧化钛1-3、方解石3-6、菱锶矿2-4、凹凸棒土3-6、氧化锌5-8、氧化硼4-6、石英粉18-22、颜料0.6-0.8。
进一步的，所述改性电气石制备方法为：
将电气石碎至1200目，得到电气石粉，将电气石在质量分数为0.5-1.4％的有机酸盐溶液中浸泡2小时后，电气石与有机酸盐溶液混合比例为70-80g：250mL，然后向有机酸盐溶液中添加其质量0.02%的氯化稀土，以1200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性电气石。
进一步的，所述有机酸盐溶液为马来酸钾溶液。
进一步的，所述氯化稀土为氯化钇。
进一步的，所述真空干燥温度为52℃。
进一步的，所述活性绢云母制备方法为：
（1）将绢云母研磨，过1800目筛，得到绢云母粉；
（2）将上述得到的绢云母粉按200-230g：300mL的质量分数为2.5%的弱碱溶液中，水浴加热至95℃，然后添加绢云母粉质量1.8%的硫脲，以500r/min转速搅拌2小时，然后进行过滤，烘干至恒重；
（3）将磷酸钾溶解于去离子水中配制得到质量浓度为25.8％的磷酸钾溶液，将磷酸钾溶液加热至58℃，保温15min，然后再向磷酸钾溶液中添加与磷酸钾等摩尔量的3-氯-2-羟基丙磺酸钠，继续加热至72℃，以500r/min转速搅拌2小时，然后超声波处理2min，然后冷却至12℃进行结晶，持续40min，然后过滤去除结晶体，得滤液；将滤液与质量分数为20％的烷基聚糖苷水溶液、绢云母粉按300mL：200mL：80-100g的比例混合后，添加到反应釜中，调节温度至70℃，保温10min，然后再加入绢云母粉质量的0.1％的碱性催化剂，升温至88℃，以1200r/min转速搅拌4小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗，50℃下真空干燥至恒重，即得活性绢云母。
进一步的，所述绢云母比重为2.9g/cm³，容积比为3.8ml/g。
进一步的，所述弱碱溶液为醋酸钠溶液。
进一步的，所述碱性催化剂为碳酸钾。
铅溶出量（检出限0.1μg/ml）进行检测，GB/T3534-2002：结果未检出。
抗热震性，GB/T3298-2008：结果未裂。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的无铅釉烧制后能够产生更高浓度的负离子；负离子粉体的用途体现为：(1)净化化空气：负离子粉体中的负离子在空气中移动是呈现Z字形的。而且输送负电荷给细菌、灰尘、烟雾微粒以及水滴等，电荷与这此微粒相结合聚成球而下沉，从而达到净化空气的目的。(2)消除室内异味和各种有害气体：在室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭酸臭味，香烟等对人本有害的异味，用含负离子粉体的壁布、窗帘等或含负离子粉体的涂料，其释放的空气负离子都能有效地加以消除。(3)保健作用：改善大脑皮层功能保持良好的精神状态；同时，本发明制备的无铅釉烧制后的釉面具有良好的耐酸碱性能，能够有效的防止酸碱性溶液对釉面的损失和破坏，从而提高了釉面的使用性能，扩大了其应用领域；本发明制备的无铅釉烧制后的釉面气泡缺陷大幅度的降低，显著的提高了釉面的质量，本发明通过对绢云母进行处理，制备的活性绢云母添加到釉料中，能够有效的抑制气泡的聚合和长大，同时，通过活性绢云母的加入，能够有效的提高了釉面的表面张力，通过提高釉面的表面张力，能够使得气泡产生后，气泡达到釉面时能够及时破裂，同时最主要的是，当气泡破裂后，釉面能够及时的愈合和平整，从而达到防止气泡缺陷的效果。
具体实施方式
实施例1
一种耐腐蚀的无铅釉，按重量份计由以下成分制成：硫酸钡3、四氧化三钴1.5、改性电气石1.2、活性绢云母6、钾长石8、硅酸钠10、氧化钛1、方解石3、菱锶矿2、凹凸棒土3、氧化锌5、氧化硼4、石英粉18、颜料0.6。
进一步的，所述改性电气石制备方法为：
将电气石碎至1200目，得到电气石粉，将电气石在质量分数为0.5％的有机酸盐溶液中浸泡2小时后，电气石与有机酸盐溶液混合比例为70g：250mL，然后向有机酸盐溶液中添加其质量0.02%的氯化稀土，以1200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性电气石。
进一步的，所述有机酸盐溶液为马来酸钾溶液。
进一步的，所述氯化稀土为氯化钇。
进一步的，所述真空干燥温度为52℃。
进一步的，所述活性绢云母制备方法为：
（1）将绢云母研磨，过1800目筛，得到绢云母粉；
（2）将上述得到的绢云母粉按200g：300mL的质量分数为2.5%的弱碱溶液中，水浴加热至95℃，然后添加绢云母粉质量1.8%的硫脲，以500r/min转速搅拌2小时，然后进行过滤，烘干至恒重；
（3）将磷酸钾溶解于去离子水中配制得到质量浓度为25.8％的磷酸钾溶液，将磷酸钾溶液加热至58℃，保温15min，然后再向磷酸钾溶液中添加与磷酸钾等摩尔量的3-氯-2-羟基丙磺酸钠，继续加热至72℃，以500r/min转速搅拌2小时，然后超声波处理2min，然后冷却至12℃进行结晶，持续40min，然后过滤去除结晶体，得滤液；将滤液与质量分数为20％的烷基聚糖苷水溶液、绢云母粉按300mL：200mL：80g的比例混合后，添加到反应釜中，调节温度至70℃，保温10min，然后再加入绢云母粉质量的0.1％的碱性催化剂，升温至88℃，以1200r/min转速搅拌4小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗，50℃下真空干燥至恒重，即得活性绢云母。
进一步的，所述绢云母比重为2.9g/cm³，容积比为3.8ml/g。
进一步的，所述弱碱溶液为醋酸钠溶液。
进一步的，所述碱性催化剂为碳酸钾。
实施例2
一种耐腐蚀的无铅釉，按重量份计由以下成分制成：硫酸钡7、四氧化三钴1.9、改性电气石1.5、活性绢云母10、钾长石12、硅酸钠15、氧化钛3、方解石6、菱锶矿4、凹凸棒土6、氧化锌8、氧化硼6、石英粉22、颜料0.8。
进一步的，所述改性电气石制备方法为：
将电气石碎至1200目，得到电气石粉，将电气石在质量分数为1.4％的有机酸盐溶液中浸泡2小时后，电气石与有机酸盐溶液混合比例为80g：250mL，然后向有机酸盐溶液中添加其质量0.02%的氯化稀土，以1200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性电气石。
进一步的，所述有机酸盐溶液为马来酸钾溶液。
进一步的，所述氯化稀土为氯化钇。
进一步的，所述真空干燥温度为52℃。
进一步的，所述活性绢云母制备方法为：
（1）将绢云母研磨，过1800目筛，得到绢云母粉；
（2）将上述得到的绢云母粉按230g：300mL的质量分数为2.5%的弱碱溶液中，水浴加热至95℃，然后添加绢云母粉质量1.8%的硫脲，以500r/min转速搅拌2小时，然后进行过滤，烘干至恒重；
（3）将磷酸钾溶解于去离子水中配制得到质量浓度为25.8％的磷酸钾溶液，将磷酸钾溶液加热至58℃，保温15min，然后再向磷酸钾溶液中添加与磷酸钾等摩尔量的3-氯-2-羟基丙磺酸钠，继续加热至72℃，以500r/min转速搅拌2小时，然后超声波处理2min，然后冷却至12℃进行结晶，持续40min，然后过滤去除结晶体，得滤液；将滤液与质量分数为20％的烷基聚糖苷水溶液、绢云母粉按300mL：200mL： 100g的比例混合后，添加到反应釜中，调节温度至70℃，保温10min，然后再加入绢云母粉质量的0.1％的碱性催化剂，升温至88℃，以1200r/min转速搅拌4小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗，50℃下真空干燥至恒重，即得活性绢云母。
进一步的，所述绢云母比重为2.9g/cm³，容积比为3.8ml/g。
进一步的，所述弱碱溶液为醋酸钠溶液。
进一步的，所述碱性催化剂为碳酸钾。
实施例3
一种耐腐蚀的无铅釉，按重量份计由以下成分制成：硫酸钡5、四氧化三钴1.6、改性电气石1.3、活性绢云母7、钾长石10、硅酸钠12、氧化钛2、方解石5、菱锶矿3、凹凸棒土4、氧化锌6、氧化硼5、石英粉19、颜料0.7。
进一步的，所述改性电气石制备方法为：
将电气石碎至1200目，得到电气石粉，将电气石在质量分数为0.8％的有机酸盐溶液中浸泡2小时后，电气石与有机酸盐溶液混合比例为75g：250mL，然后向有机酸盐溶液中添加其质量0.02%的氯化稀土，以1200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性电气石。
进一步的，所述有机酸盐溶液为马来酸钾溶液。
进一步的，所述氯化稀土为氯化钇。
进一步的，所述真空干燥温度为52℃。
进一步的，所述活性绢云母制备方法为：
（1）将绢云母研磨，过1800目筛，得到绢云母粉；
（2）将上述得到的绢云母粉按210g：300mL的质量分数为2.5%的弱碱溶液中，水浴加热至95℃，然后添加绢云母粉质量1.8%的硫脲，以500r/min转速搅拌2小时，然后进行过滤，烘干至恒重；
（3）将磷酸钾溶解于去离子水中配制得到质量浓度为25.8％的磷酸钾溶液，将磷酸钾溶液加热至58℃，保温15min，然后再向磷酸钾溶液中添加与磷酸钾等摩尔量的3-氯-2-羟基丙磺酸钠，继续加热至72℃，以500r/min转速搅拌2小时，然后超声波处理2min，然后冷却至12℃进行结晶，持续40min，然后过滤去除结晶体，得滤液；将滤液与质量分数为20％的烷基聚糖苷水溶液、绢云母粉按300mL：200mL：90g的比例混合后，添加到反应釜中，调节温度至70℃，保温10min，然后再加入绢云母粉质量的0.1％的碱性催化剂，升温至88℃，以1200r/min转速搅拌4小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗，50℃下真空干燥至恒重，即得活性绢云母。
进一步的，所述绢云母比重为2.9g/cm³，容积比为3.8ml/g。
进一步的，所述弱碱溶液为醋酸钠溶液。
进一步的，所述碱性催化剂为碳酸钾。
对比例1：与实施例1区别仅在于将活性绢云母替换为未处理的绢云母。
对比例2：与实施例1区别仅在于活性绢云母替换为申请号：201711073769.6方法改性得到的绢云母。
对比例3：与实施例1区别仅在于不添加活性绢云母。
对比例4：与实施例1区别仅在于将改性电气石替换为未改性处理的电气石。
对实施例与对比例等量的无铅釉均匀涂刷到相同规格的碗素坯表面，釉烧温度为1180℃，取各组成品置于密封箱中，密闭24小时，用美国Alphalab公司生产的AIC-1000负离子检测仪每隔1小时检测一次，每次取20个数据，求得各数据的平均值作为最终检测结果，测试数据见表1：
表1
由表1可以看出，本发明制备的无铅釉烧制后能够产生更高浓度的负离子。
对实施例与对比例等量的无铅釉均匀涂刷到相同规格的碗素坯表面，釉烧温度为1180℃，取各组成品进行耐酸、耐碱性能：按照GB/T5003-1999检测：耐酸、耐碱性能均为A级，而对比例1耐酸、耐碱性能均为C级，对比例2耐酸、耐碱性能均为B级。
对实施例与对比例等量的无铅釉均匀涂刷到相同规格的素坯表面，釉烧温度为1180℃，对比各组釉面：
表2
由表2可以看出，本发明制备的无铅釉烧制后的釉面气泡缺陷大幅度的降低，显著的提高了釉面的质量。
Claims (9)
1.一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：硫酸钡3-7、四氧化三钴1.5-1.9、改性电气石1.2-1.5、活性绢云母6-10、钾长石8-12、硅酸钠10-15、氧化钛1-3、方解石3-6、菱锶矿2-4、凹凸棒土3-6、氧化锌5-8、氧化硼4-6、石英粉18-22、颜料0.6-0.8。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，所述改性电气石制备方法为：
将电气石碎至1200目，得到电气石粉，将电气石在质量分数为0.5-1.4％的有机酸盐溶液中浸泡2小时后，电气石与有机酸盐溶液混合比例为70-80g：250mL，然后向有机酸盐溶液中添加其质量0.02%的氯化稀土，以1200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性电气石。
3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，所述有机酸盐溶液为马来酸钾溶液。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，所述氯化稀土为氯化钇。
5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，所述真空干燥温度为52℃。
6.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，所述活性绢云母制备方法为：
（1）将绢云母研磨，过1800目筛，得到绢云母粉；
（2）将上述得到的绢云母粉按200-230g：300mL的质量分数为2.5%的弱碱溶液中，水浴加热至95℃，然后添加绢云母粉质量1.8%的硫脲，以500r/min转速搅拌2小时，然后进行过滤，烘干至恒重；
（3）将磷酸钾溶解于去离子水中配制得到质量浓度为25.8％的磷酸钾溶液，将磷酸钾溶液加热至58℃，保温15min，然后再向磷酸钾溶液中添加与磷酸钾等摩尔量的3-氯-2-羟基丙磺酸钠，继续加热至72℃，以500r/min转速搅拌2小时，然后超声波处理2min，然后冷却至12℃进行结晶，持续40min，然后过滤去除结晶体，得滤液；将滤液与质量分数为20％的烷基聚糖苷水溶液、绢云母粉按300mL：200mL：80-100g的比例混合后，添加到反应釜中，调节温度至70℃，保温10min，然后再加入绢云母粉质量的0.1％的碱性催化剂，升温至88℃，以1200r/min转速搅拌4小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗，50℃下真空干燥至恒重，即得活性绢云母。
7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，所述绢云母比重为2.9g/cm³，容积比为3.8ml/g。
8.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，所述弱碱溶液为醋酸钠溶液。
9.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀的无铅釉，其特征在于，所述碱性催化剂为碳酸钾。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181002 |
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