一种超防污光感釉的制备方法与流程

allin2025-04-23  24


本发明属于光感釉制备,具体涉及一种超防污光感釉的制备方法。


背景技术:

1、在当代家居装饰领域,陶瓷砖因其耐用、美观及易清洁等特性,始终占据着重要的市场地位。然而,随着消费者审美水平的提升和生活品质要求的提高,传统的陶瓷釉面已难以满足市场对于光感柔和与高度防污性能的双重追求。随着消费者对家居环境品质要求的提高,不仅关注陶瓷砖的美观性,更重视其实用性能,如防污、耐磨等。特别是在厨房、卫生间等易产生污渍的区域,一款既能保持优雅光感又能轻松抵御污渍的陶瓷砖,赢得市场的广泛青睐。

2、专利cn112456967a公开一种耐污釉面砖及其生产工艺,所述的耐污釉面砖,包括通体砖砖体及喷涂所述通体砖砖体外表的防污釉层,所述通体砖砖体按百分比算,包含以下组分:钾长石10%-15%,钠长石10%-20%,锂辉石5%-15%,煅烧高岭土5%-15%,烧滑石1%-3%,黑泥30%-55%;所述防污釉层按百分比算,包含以下组分:钾长石10%-20%,钠长石20%-25%,方解石18%-22%,高岭土8%-13%,烧滑石3%-7%,石英粉5%-10%,氧化锌2%-6%,煅烧高岭土8%-12%,碳酸钡2%-6%,通过该发明可以制备得到耐污釉面砖,但是其光泽度、防污性和耐磨性仍有提高的空间。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超防污光感釉的制备方法,用于解决现有技术中光感釉的光泽度、防污性和耐磨性不佳的技术问题。

2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

3、本发明提供一种超防污光感釉的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤(1):将长石、石英、方解石和蒸馏水加入至球磨机中,混合均匀,得到釉浆,将增硬剂、交联剂、改性流平剂和硅烷偶联剂依次加入至釉浆中,搅拌混合均匀,得到混合釉料;

5、步骤(2):将得到的混合釉料通过喷釉的方式均匀地施加在陶瓷砖胚体上,随后烘干,将烘干后的陶瓷砖胚体加入至窑炉中进行烧制,得到预处理釉;

6、步骤(3):将制备的防污涂料均匀喷涂在预处理釉表面,烘干,得到超防污光感釉。

7、作为优选,所述步骤(1)中,长石、石英、方解石和蒸馏水的用量比为(12-18)kg:(4-9)kg:(1-3)kg:(5-10)l,球磨混合过程中:球磨转速为200-300rpm,球磨时间为8-12h,釉浆、增硬剂、交联剂、改性流平剂和硅烷偶联剂的质量比为(5-9):(0.12-0.18):(0.08-0.15):(0.05-0.19):(0.13-0.17),搅拌混合时间为4-8h。

8、作为优选,所述改性流平剂的制备方法,包括以下步骤:

9、q1:将马来酸酐加入至装有丙酮的容器中,冰浴条件下,加入对氨基苯酚,低温反应后抽滤除去滤液,对滤固进行真空干燥后,得到化合物1,随后将其加入至含有对甲苯磺酸的容器中,随后加入甲苯和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液,加热回流反应,反应结束后,冷却,加入去离子水,得到沉淀,抽滤去除滤液,将滤固真空干燥,溶解,重结晶,得到化合物2;

10、q2:将苯胺和多聚甲醛溶于n,n-二甲基乙酰胺和二甲苯的混合溶液中,搅拌后,加入化合物2,回流反应,反应结束后,冷却,加入去离子水,过滤,洗涤,真空干燥,得到化合物3;

11、q3:将化合物3、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈溶于1,4-二氧六环中,加入苯甲醚,得到混合溶液,将混合溶液加入至反应容器中,除氧,油浴聚合,聚合反应结束后,沉降,真空干燥,得到改性流平剂。

12、以上过程中,改性流平剂的合成反应式如下:

13、

14、作为优选,所述q1中,马来酸酐和对氨基苯酚的摩尔比为(1-2):(0.9-1.9),低温反应温度为0-1℃,低温反应时间为3-5h,真空干燥温度为60-80℃,真空干燥时间为10-12h,化合物1、对甲苯磺酸、甲苯和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为(8.6-11.2)g:(0.9-1.2)g:(50-65)ml:(10-13)ml,加热回流反应温度为110-120℃,反应时间为8-10h;所述q2中,苯胺、多聚甲醛和化合物2的摩尔比为(1-2):(2-4.2):(1-1.9),搅拌时间为30-45min,回流反应温度为120-130℃,反应时间为6-8h,用5wt%的碳酸氢钠溶液洗涤后,再用去离子水洗涤。

15、作为优选,所述q3中,化合物3、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈的摩尔比为(2-3):(0.1-0.15):(8-12):(0.02-0.03),油浴聚合温度为70-90℃,聚合时间为14-16h,真空干燥时间为20-24h。

16、作为优选,所述防污涂料的制备方法,包括以下步骤:

17、s1:将二氧化硅加入至乙醇和水的混合溶液中,超声处理得到分散液,加热搅拌后,滴加氨水和(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷,冷凝回流,离心,洗涤产物,得到改性二氧化硅;

18、s2:将改性二氧化硅加入至n,n-二甲基甲酰胺中,超声处理,得到改性二氧化硅溶液,然后将苯乙烯-马来酸酐共聚物加入至n,n-二甲基甲酰胺中,得到共聚物溶液,将改性二氧化硅溶液缓慢滴加至共聚物溶液中,控制滴加温度,滴加完成后,冷凝回流,离心,洗涤,干燥,得到共聚物复合二氧化硅;

19、s3:将共聚物复合二氧化硅、异佛尔酮二异氰酸酯加入至四氢呋喃中,加热反应,得到预聚体,然后将4,4’-二羟基二苯二硫醚加入至预聚体中,继续加热反应,反应结束后,加入丁二酮肟,加热反应,反应结束后,冷却,得到防污涂料。

20、以上过程中,首先将苯乙烯-马来酸酐共聚物接枝到二氧化硅表面,制备具有双亲性能的共聚物复合二氧化硅,再以共聚物复合二氧化硅和异佛尔酮二异氰酸酯为主链,4,4’-二羟基二苯二硫醚和丁二酮肟为扩链剂,制备得到防污涂料。

21、作为优选,所述s1中,二氧化硅、乙醇、水、氨水和(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷的用量比为(2-4)g:(175-350)ml:(25-50)ml:(5-10)ml:(1-2)ml,超声处理时间为10-20min,加热温度为70-80℃,转速为500-700rpm,搅拌时间为30-45min,冷凝回流时间为8-10h,用乙醇洗涤产物3-5次。

22、作为优选,所述s2中,改性二氧化硅和苯乙烯-马来酸酐共聚物的质量比为(2-4):(1-2),滴加温度为80-90℃,冷凝回流时间为10-12h,首先用n,n-二甲基甲酰胺进行洗涤,然后用乙醇进行洗涤,干燥温度为60-80℃,时间为10-12h。

23、作为优选,所述s3中,共聚物复合二氧化硅、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二羟基二苯二硫醚和丁二酮肟的摩尔比为(4-8):(5.2-10):(0.6-1.1):(0.6-1.2),加热反应温度为40-50℃,时间为3-5h,继续加热反应温度为40-50℃,时间为3-4h,加热反应温度为60-70℃,时间为2-3h。

24、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

25、1.本发明首先以马来酸酐、对氨基苯酚、苯胺、多聚甲醛、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸和聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯为原料,制备得到改性流平剂,再以二氧化硅、苯乙烯-马来酸酐共聚物、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二羟基二苯二硫醚和丁二酮肟为原料,制备得到防污涂料,将改性流平剂和防污涂料加入至超防污光感釉的制备过程中,可以有效提高光感釉的耐磨性、防污性和光泽度。

26、2.本发明通过可逆加成-断裂链转移聚合的方式,以4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸为链转移剂,制备得到的化合物3、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯为聚合单体,在偶氮二异丁腈的引发下,得到改性流平剂,改性流平剂中的高分子成分具有良好的流动性和铺展性,在光感釉的成膜过程中,高分子可以迅速迁移到釉层表面,形成一层均匀且致密的薄膜,薄膜的存在可以填补釉层表面的微小凹凸,使表面更加平滑,从而反射光线时减少散射,增加镜面反射,提高光泽度;改性流平剂还可以降低釉层的表面张力,使得釉层在干燥和固化过程中可以更好地流平,减少因表面张力不均而产生的缩孔、针眼等缺陷,缺陷的减少有助于釉层的光滑度和光泽度的提升,同时,较低的表面张力有利于防污性能的提升;更强的分子间结合力有助于提升釉层的内聚力和致密性,减少因分子间空隙而产生的光线散射,提高光泽度。

27、3.本发明以二氧化硅、苯乙烯-马来酸酐共聚物、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二羟基二苯二硫醚和丁二酮肟为原料,制备得到防污涂料,将其作为涂料喷涂至预处理釉表面,可以有效提高釉的防污性和耐磨性,防污涂料中的二氧化硅经过处理后,具有优异的疏水性,有助于减少污渍在光感釉表面的附着,形成的聚氨酯/聚脲交联结构可以使涂层更加致密,有效阻挡污渍的渗透,提高耐污染性能;形成的交联结构使得涂层的硬度显著增加,使其受到外力摩擦时可以更好地抵抗磨损,延长涂层的使用寿命,同时,改性二氧化硅和苯乙烯-马来酸酐共聚物结合形成的交联结构,使得涂料与光感釉基材之间形成了良好的附着力,确保涂层在受到外力作用时不易脱落,提高涂层的耐磨性。


技术特征:

1.一种超防污光感釉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的超防污光感釉的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,长石、石英、方解石和蒸馏水的用量比为(12-18)kg:(4-9)kg:(1-3)kg:(5-10)l,球磨混合过程中:球磨转速为200-300rpm,球磨时间为8-12h,釉浆、增硬剂、交联剂、改性流平剂和硅烷偶联剂的质量比为(5-9):(0.12-0.18):(0.08-0.15):(0.05-0.19):(0.13-0.17),搅拌混合时间为4-8h。

3.根据权利要求1所述的超防污光感釉的制备方法,其特征在于,所述改性流平剂的制备方法,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的超防污光感釉的制备方法,其特征在于,所述q1中,马来酸酐和对氨基苯酚的摩尔比为(1-2):(0.9-1.9),低温反应温度为0-1℃,低温反应时间为3-5h,真空干燥温度为60-80℃,真空干燥时间为10-12h,化合物1、对甲苯磺酸、甲苯和n,n-二甲基甲酰胺的用量比为(8.6-11.2)g:(0.9-1.2)g:(50-65)ml:(10-13)ml,加热回流反应温度为110-120℃,反应时间为8-10h;所述q2中,苯胺、多聚甲醛和化合物2的摩尔比为(1-2):(2-4.2):(1-1.9),搅拌时间为30-45min,回流反应温度为120-130℃,反应时间为6-8h,用5wt%的碳酸氢钠溶液洗涤后,再用去离子水洗涤。

5.根据权利要求3所述的超防污光感釉的制备方法,其特征在于,所述q3中,化合物3、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈的摩尔比为(2-3):(0.1-0.15):(8-12):(0.02-0.03),油浴聚合温度为70-90℃,聚合时间为14-16h,真空干燥时间为20-24h。

6.根据权利要求1所述的超防污光感釉的制备方法,其特征在于,所述防污涂料的制备方法,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的超防污光感釉的制备方法,其特征在于,所述s1中,二氧化硅、乙醇、水、氨水和(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷的用量比为(2-4)g:(175-350)ml:(25-50)ml:(5-10)ml:(1-2)ml,超声处理时间为10-20min,加热温度为70-80℃,转速为500-700rpm,搅拌时间为30-45min,冷凝回流时间为8-10h,用乙醇洗涤产物3-5次。

8.根据权利要求6所述的超防污光感釉的制备方法,其特征在于,所述s2中,改性二氧化硅和苯乙烯-马来酸酐共聚物的质量比为(2-4):(1-2),滴加温度为80-90℃,冷凝回流时间为10-12h,首先用n,n-二甲基甲酰胺进行洗涤,然后用乙醇进行洗涤,干燥温度为60-80℃,时间为10-12h。

9.根据权利要求6所述的超防污光感釉的制备方法,其特征在于,所述s3中,共聚物复合二氧化硅、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二羟基二苯二硫醚和丁二酮肟的摩尔比为(4-8):(5.2-10):(0.6-1.1):(0.6-1.2),加热反应温度为40-50℃,时间为3-5h,继续加热反应温度为40-50℃,时间为3-4h,加热反应温度为60-70℃,时间为2-3h。


技术总结
本发明公开了一种超防污光感釉的制备方法,属于光感釉制备技术领域。所述超防污光感釉的制备方法,包括以下步骤:步骤(1):将长石、石英、方解石和蒸馏水加入至球磨机中,混合均匀,得到釉浆,将增硬剂、交联剂、改性流平剂和硅烷偶联剂依次加入至釉浆中,搅拌混合均匀,得到混合釉料;步骤(2):将得到的混合釉料通过喷釉的方式均匀地施加在陶瓷砖胚体上,随后烘干,将烘干后的陶瓷砖胚体加入至窑炉中进行烧制,得到预处理釉;步骤(3):将制备的防污涂料均匀喷涂在预处理釉表面,烘干,得到超防污光感釉。通过该方法制备得到的光感釉具有优异的光泽度、耐污染性和耐磨性。

技术研发人员:杨琳梓,袁飞
受保护的技术使用者:淄博金狮王科技陶瓷集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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