技术摘要：
本发明公开了一种热稳型易清洁搪瓷釉料的制备方法，属于搪瓷材料领域。本发明以锂辉石和泡花碱等作用，促进搪瓷网络结构的，并可形成复合金属相，提升釉料层的热稳定性及密着性，减少污渍的沾染，添加纳米氧化铝和玻化微珠经过甘油和硅烷偶联剂等处理后，提高玻化微珠 全部
背景技术：
搪瓷釉料是把硅酸盐、氧化物等无机粉末高温熔化后覆盖在坯体外面的一种材 料。搪瓷釉料与一般陶瓷釉料不同，其突出的特点是具有玻璃特性，搪瓷釉料不仅表面光滑 美观，而且具有非常优良的耐蚀性、耐磨性、耐高温、不导电性等特殊性能。在金属基体表面 烧制一层搪瓷层能够有效提高其使用寿命，并且可以解决不锈钢钢板不能同时具备的高温 力学性能和抗高温腐蚀性能的矛盾。 瓷釉的组成一般属于硼硅酸盐玻璃，硅含量在65％以上，有高度的耐腐蚀性和耐 磨性，表面光洁度好，易洗涤。结构与一般陶瓷涂层不同，其突出特点是具有玻璃特性。属于 远程无序和近程有序结构，其中存在一定数量及大小的较有规则排列的微小区域，因而具 有微观不均匀性，但从其宏观结构而言，则是均匀无序的。搪瓷涂层表面光滑美观，而且具 有非常优良的耐蚀性、耐磨性、耐高温、不导电等特殊性能。这些性能是其它材料很难同时 具备的，搪瓷涂层已经在航天、化工、热水箱、外墙装饰等领域中广泛应用。 目前的搪瓷釉主要存在的问题是：一、耐酸化学稳定性较好的搪瓷釉，如氧化锑乳 白搪瓷釉，其烧成的温度比较高，工艺性能较差，烧成好的搪瓷釉层易开裂和爆瓷；二、而工 艺性能较好的搪瓷釉，如：氧化锆乳白搪瓷釉，其化学稳定性差，易玷污、难洁净，影响了搪 瓷釉产品的使用效果。用氧化锑、氧化锆作乳白剂的搪瓷釉，其乳浊能力较低，搪瓷釉层需 要涂得比较厚，才能达到较好的乳浊效果，这既增加了搪瓷釉的成本，又增加了搪瓷瓷层产 生开裂和爆瓷机率，降低了搪瓷产品的成品率。 上述问题都是由搪瓷层的耐酸性引发，而搪瓷层的耐酸性是由瓷釉的组成所决定 的，与瓷釉球磨后加的调整物及烧成工艺有关。目前搪瓷釉料的生产主要以石英等耐火原 料和易熔的化工原料以及其它特性原料，按一定的比例配合经1300～1350℃高温熔融后， 急剧冷却成粒状或片状的硼硅酸盐搪瓷釉料。釉料主要以氧化物及二氧化硅、氧化硼、氧化 锆、氧化锌、氧化钠、氧化锑等原料烧制，在瓷釉中以多面体形式相互组合为连续网架。为提 高瓷釉的耐酸性，往往在配方中增加SiO2的含量。而SiO2是耐火原料，引入量过高,就会导致 瓷釉的烧制熔点高于1300℃，搪瓷釉料制品的烧成温度在850～900℃。为了降低烧制温度， 尽可能少的碱性氧化物，但却因此提高了烧成温度,从而对降低生产成本和保证金属的机 械强度不利，如果增加瓷釉中的碱性氧化物含量，烧成温度可以满足要求，却降低了瓷釉强 度和耐酸碱等理化性能。因此针对目前搪瓷釉料的热稳定性不佳，存在待溶解的物质残留 釉料层中，易导致搪瓷表面极易沾染上污渍，不能保障釉料层光洁度的问题，发明一种新型 的搪瓷釉料十分有必要。 3 CN 111592221 A 说 明 书 2/7 页
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前常用搪瓷釉料的热稳定性不佳，存在待溶 解的物质残留釉料层中，易导致搪瓷表面极易沾染上污渍，不能保障釉料层光洁度的问题， 提供一种热稳型易清洁搪瓷釉料的制备方法。 为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是： 一种热稳型易清洁搪瓷釉料的制备方法，包括如下步骤： （1）取锂辉石粉碎过筛，收集过筛颗粒和泡花碱、添加剂混合，于30~55℃，搅拌，升温至 85~100℃，保温搅拌，过滤，收集滤饼冷冻干燥，得冻干料，于45~65℃，取预处理石墨烯按重 量比3：1：12~17：0.2加入冻干料、HCl溶液、高锰酸钾混合搅拌，降温至20~30℃，加入双氧水 混合搅拌，过滤，取滤饼水洗，干燥，得锂辉石处理料，备用； （2）按重量份数计，取2~5份纳米氧化铝、15~25份玻化微珠、0.1~0.4份硅烷酯偶联剂 KH-550、5~8份甘油、45~60份乙醇溶液混合，于35~45℃，搅拌，超声分散，出料，抽滤，收集滤 饼按质量比15~25：2加入助磨剂混合研磨，得含铝成膜料； （3）按质量比7~12：5：35：0.2取备用的锂辉石处理料、含铝成膜料、试剂、辅料混合搅 拌，调节pH，室温静置，减压蒸发，得复合基体釉料； （4）按质量份数计，取30~50份预处理长石粉、6~10份石英砂、8~13份硼砂、3~5份金属盐 料、60~80份复合基体釉料混合，于50~70℃，搅拌，于1200~1300℃熔制，保温，得熔液，取熔 液于水中激淬，滤干，即得热稳型易清洁搪瓷釉料。 所述步骤（1）中的预处理石墨烯：按重量份数计，取80~100份浓硫酸、1~4份过硫酸 钾、2~5份五氧化二磷、10~15份过筛的石墨烯粉混合，于70~85℃，搅拌，冷却，得混物，取混 物按重量比1：2~4加水混合搅拌，离心，收集离心物干燥，即得预处理石墨烯。 所述步骤（1）中的添加剂：按质量比3~7：1取二甲基硅油、苯基氯化硒混合，即得添 加剂。 所述步骤（1）中过筛颗粒、泡花碱、添加剂的质量比为1：6~10：0.04。 所述步骤（2）中的助磨剂：按质量比3~7：1取氢化蓖麻油、萜烯树脂混合，即得助磨 剂。 所述步骤（3）中的试剂：按质量比12~16：1~3取硫酸氧钛酸溶液、氯化铁混合，即得 试剂。 所述步骤（3）中调节pH为用质量分数为20%的NaOH溶液调节pH至7.6~7.9。 所述步骤（4）中的预处理长石粉：按质量比20~30：1：1~3取长石、十二烷基苯磺酸 钠、聚乙烯醇混合研磨，即得预处理长石粉。 所述步骤（4）中的金属盐料：按质量比3~6：1：1取硝酸钠、碳酸锂、氟硅酸钠混合， 即得金属盐料。 所述步骤（4）以700~850℃热处理30~50min，升温至1200~1300℃熔制1~3h。 本发明与其他方法相比，有益技术效果是： （1）本发明采用锂辉石和泡花碱等共混、热处理，其中，锂辉石中提供的氧化锂能够作 为网络修饰体，降低搪瓷的网络结构连接程度，促使搪瓷釉料局部网络结构区域有序化，具 有促进瓷釉成核的作用，提升其稳定性，并且在受到高温作用时，氧化锂的存在能够起到降 低熔体粘度的作用，能够使晶粒择优横向生长，形成良好的晶相，便于提升釉料层光洁度， 4 CN 111592221 A 说 明 书 3/7 页 而泡花碱提供的硅酸根能够结合锂辉石提供的铝离子、钙离子等相作用，能够在高热作用 下，形成SiO2-Al2O3-CaO相金属氧化物结构，提升本搪瓷釉料的热稳定性，另外本发明对石 墨烯进行预氧化分散处理，再与锂辉石等所制冻干料共混并氧化处理，提升本搪瓷釉料层 结构的致密性，提高组分之间相互扩散的能力，使得其能够表现出良好的密着性，有利于本 搪瓷釉料中提升，稳定性和减少污渍的沾染； （2）本发明添加的纳米氧化铝和玻化微珠经过甘油和硅烷偶联剂等处理后，可提高玻 化微珠和助磨剂中萜烯树脂的粘结力，而硅烷偶联剂能够促使树脂成分和玻化微珠间形成 架桥，使得固化后的膜能够形成坚实的膜层，而纳米氧化铝成分紧密均匀排列在所成膜中， 能够在辅助提高釉料层光泽度的同时，不易粘着污渍，提升本搪瓷釉料的使用效果，而本发 明在物料共混时添加了较多的碳酸盐，能够在受热作用下，分解出二氧化碳提高釉料层内 部分压，促进待溶解物质的溶解，提高应用效果； （3）本发明以锂辉石和泡花碱等作用，促进搪瓷网络结构的，并可形成复合金属相，提 升釉料层的热稳定性及密着性，并可减少污渍的沾染，添加的纳米氧化铝和玻化微珠经过 甘油和硅烷偶联剂等处理后，可提高玻化微珠和助磨剂中萜烯树脂的粘结力，硅烷偶联剂 能够促使树脂成分和玻化微珠间形成架桥，使得固化后的膜能够形成坚实的膜层，纳米氧 化铝粒子的紧密均匀排列，也能够在辅助提高釉料层光泽度，本发明针对目前常用搪瓷釉 料的热稳定性不佳，存在待溶解的物质残留釉料层中，易导致搪瓷表面极易沾染上污渍，不 能保障釉料层光洁度的问题，改善效果显著，具有很好的应用前景。
本发明公开了一种热稳型易清洁搪瓷釉料的制备方法，属于搪瓷材料领域。本发明以锂辉石和泡花碱等作用，促进搪瓷网络结构的，并可形成复合金属相，提升釉料层的热稳定性及密着性，减少污渍的沾染，添加纳米氧化铝和玻化微珠经过甘油和硅烷偶联剂等处理后，提高玻化微珠 全部
背景技术：
搪瓷釉料是把硅酸盐、氧化物等无机粉末高温熔化后覆盖在坯体外面的一种材 料。搪瓷釉料与一般陶瓷釉料不同，其突出的特点是具有玻璃特性，搪瓷釉料不仅表面光滑 美观，而且具有非常优良的耐蚀性、耐磨性、耐高温、不导电性等特殊性能。在金属基体表面 烧制一层搪瓷层能够有效提高其使用寿命，并且可以解决不锈钢钢板不能同时具备的高温 力学性能和抗高温腐蚀性能的矛盾。 瓷釉的组成一般属于硼硅酸盐玻璃，硅含量在65％以上，有高度的耐腐蚀性和耐 磨性，表面光洁度好，易洗涤。结构与一般陶瓷涂层不同，其突出特点是具有玻璃特性。属于 远程无序和近程有序结构，其中存在一定数量及大小的较有规则排列的微小区域，因而具 有微观不均匀性，但从其宏观结构而言，则是均匀无序的。搪瓷涂层表面光滑美观，而且具 有非常优良的耐蚀性、耐磨性、耐高温、不导电等特殊性能。这些性能是其它材料很难同时 具备的，搪瓷涂层已经在航天、化工、热水箱、外墙装饰等领域中广泛应用。 目前的搪瓷釉主要存在的问题是：一、耐酸化学稳定性较好的搪瓷釉，如氧化锑乳 白搪瓷釉，其烧成的温度比较高，工艺性能较差，烧成好的搪瓷釉层易开裂和爆瓷；二、而工 艺性能较好的搪瓷釉，如：氧化锆乳白搪瓷釉，其化学稳定性差，易玷污、难洁净，影响了搪 瓷釉产品的使用效果。用氧化锑、氧化锆作乳白剂的搪瓷釉，其乳浊能力较低，搪瓷釉层需 要涂得比较厚，才能达到较好的乳浊效果，这既增加了搪瓷釉的成本，又增加了搪瓷瓷层产 生开裂和爆瓷机率，降低了搪瓷产品的成品率。 上述问题都是由搪瓷层的耐酸性引发，而搪瓷层的耐酸性是由瓷釉的组成所决定 的，与瓷釉球磨后加的调整物及烧成工艺有关。目前搪瓷釉料的生产主要以石英等耐火原 料和易熔的化工原料以及其它特性原料，按一定的比例配合经1300～1350℃高温熔融后， 急剧冷却成粒状或片状的硼硅酸盐搪瓷釉料。釉料主要以氧化物及二氧化硅、氧化硼、氧化 锆、氧化锌、氧化钠、氧化锑等原料烧制，在瓷釉中以多面体形式相互组合为连续网架。为提 高瓷釉的耐酸性，往往在配方中增加SiO2的含量。而SiO2是耐火原料，引入量过高,就会导致 瓷釉的烧制熔点高于1300℃，搪瓷釉料制品的烧成温度在850～900℃。为了降低烧制温度， 尽可能少的碱性氧化物，但却因此提高了烧成温度,从而对降低生产成本和保证金属的机 械强度不利，如果增加瓷釉中的碱性氧化物含量，烧成温度可以满足要求，却降低了瓷釉强 度和耐酸碱等理化性能。因此针对目前搪瓷釉料的热稳定性不佳，存在待溶解的物质残留 釉料层中，易导致搪瓷表面极易沾染上污渍，不能保障釉料层光洁度的问题，发明一种新型 的搪瓷釉料十分有必要。 3 CN 111592221 A 说 明 书 2/7 页
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前常用搪瓷釉料的热稳定性不佳，存在待溶 解的物质残留釉料层中，易导致搪瓷表面极易沾染上污渍，不能保障釉料层光洁度的问题， 提供一种热稳型易清洁搪瓷釉料的制备方法。 为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是： 一种热稳型易清洁搪瓷釉料的制备方法，包括如下步骤： （1）取锂辉石粉碎过筛，收集过筛颗粒和泡花碱、添加剂混合，于30~55℃，搅拌，升温至 85~100℃，保温搅拌，过滤，收集滤饼冷冻干燥，得冻干料，于45~65℃，取预处理石墨烯按重 量比3：1：12~17：0.2加入冻干料、HCl溶液、高锰酸钾混合搅拌，降温至20~30℃，加入双氧水 混合搅拌，过滤，取滤饼水洗，干燥，得锂辉石处理料，备用； （2）按重量份数计，取2~5份纳米氧化铝、15~25份玻化微珠、0.1~0.4份硅烷酯偶联剂 KH-550、5~8份甘油、45~60份乙醇溶液混合，于35~45℃，搅拌，超声分散，出料，抽滤，收集滤 饼按质量比15~25：2加入助磨剂混合研磨，得含铝成膜料； （3）按质量比7~12：5：35：0.2取备用的锂辉石处理料、含铝成膜料、试剂、辅料混合搅 拌，调节pH，室温静置，减压蒸发，得复合基体釉料； （4）按质量份数计，取30~50份预处理长石粉、6~10份石英砂、8~13份硼砂、3~5份金属盐 料、60~80份复合基体釉料混合，于50~70℃，搅拌，于1200~1300℃熔制，保温，得熔液，取熔 液于水中激淬，滤干，即得热稳型易清洁搪瓷釉料。 所述步骤（1）中的预处理石墨烯：按重量份数计，取80~100份浓硫酸、1~4份过硫酸 钾、2~5份五氧化二磷、10~15份过筛的石墨烯粉混合，于70~85℃，搅拌，冷却，得混物，取混 物按重量比1：2~4加水混合搅拌，离心，收集离心物干燥，即得预处理石墨烯。 所述步骤（1）中的添加剂：按质量比3~7：1取二甲基硅油、苯基氯化硒混合，即得添 加剂。 所述步骤（1）中过筛颗粒、泡花碱、添加剂的质量比为1：6~10：0.04。 所述步骤（2）中的助磨剂：按质量比3~7：1取氢化蓖麻油、萜烯树脂混合，即得助磨 剂。 所述步骤（3）中的试剂：按质量比12~16：1~3取硫酸氧钛酸溶液、氯化铁混合，即得 试剂。 所述步骤（3）中调节pH为用质量分数为20%的NaOH溶液调节pH至7.6~7.9。 所述步骤（4）中的预处理长石粉：按质量比20~30：1：1~3取长石、十二烷基苯磺酸 钠、聚乙烯醇混合研磨，即得预处理长石粉。 所述步骤（4）中的金属盐料：按质量比3~6：1：1取硝酸钠、碳酸锂、氟硅酸钠混合， 即得金属盐料。 所述步骤（4）以700~850℃热处理30~50min，升温至1200~1300℃熔制1~3h。 本发明与其他方法相比，有益技术效果是： （1）本发明采用锂辉石和泡花碱等共混、热处理，其中，锂辉石中提供的氧化锂能够作 为网络修饰体，降低搪瓷的网络结构连接程度，促使搪瓷釉料局部网络结构区域有序化，具 有促进瓷釉成核的作用，提升其稳定性，并且在受到高温作用时，氧化锂的存在能够起到降 低熔体粘度的作用，能够使晶粒择优横向生长，形成良好的晶相，便于提升釉料层光洁度， 4 CN 111592221 A 说 明 书 3/7 页 而泡花碱提供的硅酸根能够结合锂辉石提供的铝离子、钙离子等相作用，能够在高热作用 下，形成SiO2-Al2O3-CaO相金属氧化物结构，提升本搪瓷釉料的热稳定性，另外本发明对石 墨烯进行预氧化分散处理，再与锂辉石等所制冻干料共混并氧化处理，提升本搪瓷釉料层 结构的致密性，提高组分之间相互扩散的能力，使得其能够表现出良好的密着性，有利于本 搪瓷釉料中提升，稳定性和减少污渍的沾染； （2）本发明添加的纳米氧化铝和玻化微珠经过甘油和硅烷偶联剂等处理后，可提高玻 化微珠和助磨剂中萜烯树脂的粘结力，而硅烷偶联剂能够促使树脂成分和玻化微珠间形成 架桥，使得固化后的膜能够形成坚实的膜层，而纳米氧化铝成分紧密均匀排列在所成膜中， 能够在辅助提高釉料层光泽度的同时，不易粘着污渍，提升本搪瓷釉料的使用效果，而本发 明在物料共混时添加了较多的碳酸盐，能够在受热作用下，分解出二氧化碳提高釉料层内 部分压，促进待溶解物质的溶解，提高应用效果； （3）本发明以锂辉石和泡花碱等作用，促进搪瓷网络结构的，并可形成复合金属相，提 升釉料层的热稳定性及密着性，并可减少污渍的沾染，添加的纳米氧化铝和玻化微珠经过 甘油和硅烷偶联剂等处理后，可提高玻化微珠和助磨剂中萜烯树脂的粘结力，硅烷偶联剂 能够促使树脂成分和玻化微珠间形成架桥，使得固化后的膜能够形成坚实的膜层，纳米氧 化铝粒子的紧密均匀排列，也能够在辅助提高釉料层光泽度，本发明针对目前常用搪瓷釉 料的热稳定性不佳，存在待溶解的物质残留釉料层中，易导致搪瓷表面极易沾染上污渍，不 能保障釉料层光洁度的问题，改善效果显著，具有很好的应用前景。
