一种抗菌防静电陶瓷砖及其制备方法技术

技术编号:14470520 阅读:87 留言:0更新日期:2017-01-21 02:38
本发明专利技术公开了一种抗菌防静电陶瓷砖及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:步骤A,制备底釉:按质量百分比计,将30~35%熔块、2~8%功能剂、20~28%锂瓷石、5~10%硅酸锆、20~25%高岭土及10~12%石英混合均匀,湿法球磨,过筛后得浆状底釉;步骤B,制备面釉:按质量百分比计,将70~80%熔块、1~5%导电粉、10~20%高岭土、5~8%氧化铝、1~2%氧化锌及1~5%硅酸锆混合均匀,湿法球磨,过筛后得浆状面釉;步骤C,将步骤A、B制备的底釉及面釉先后施釉于瓷砖坯土,烧成得陶瓷砖。和现有陶瓷砖相比,本发明专利技术制造的陶瓷砖配料科学,制备合理,性能稳定;而且经过合理的搭配导电粉、除臭剂及抗菌粉,使得陶瓷砖具有优异抗菌和防静电以及净化空气性能,进一步拓宽了陶瓷砖的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了石英石
,特别是涉及了一种抗菌防静电陶瓷砖及其制备方法
技术介绍
细菌,霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大危害,影响人们的健康甚至危及生命,带来了重大的经济损失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人们的关注,抗菌制品的需求将构成巨大的市场。陶瓷砖是由粘土和其他无机非金属原料,经成型、烧结等工艺生产的板状或块状陶瓷制品,用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。但是,目前也鲜有报道关于均匀性较好的稳定的抗菌功能的陶瓷砖。而且现有陶瓷砖一般是单一功能的产品,功能如抗菌、防静电等等,即一种产品不具备多项功能,这极大限制了其应用范围,还有待进一步提高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种抗菌防静电陶瓷砖及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:一种抗菌防静电陶瓷砖及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:步骤A,制备底釉:按质量百分比计,将30~35%熔块、2~8%功能剂、20~28%锂瓷石、5~10%硅酸锆、20~25%高岭土及10~12%石英混合均匀,湿法球磨,过300~350目筛后得浆状底釉;步骤B,制备面釉:按质量百分比计,将70~80%熔块、1~5%导电粉、10~20%高岭土、5~8%氧化铝、1~2%氧化锌及1~5%硅酸锆混合均匀,湿法球磨,过300~350目筛后得浆状面釉;步骤C,将步骤A、B制备的底釉及面釉采用淋釉方式先后施釉于瓷砖坯土;然后在窑内烧成,烧成温度为800~900℃,烧成周期为40~50min,得陶瓷砖;其中,所述熔块通过如下方法制得:按重量百分比计,将10~18%石英、5~12%长石、15~25%硼砂、3~12%碳酸盐、20~35%硼酸、3~8%锂辉石、1~4%氟化盐、1~5%高岭土混合研磨均匀,然后高温熔融后快速淬冷制得。在本专利技术中,所述长石由钾长石和钠长石按重量比3~5:1~2混合而得。所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙中的至少一种组成,优选地,所述碳酸盐由碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡、碳酸锂及碳酸钙按重量比3:1:3:2:1混合而得。所述氟化盐由氟化钠、氟化钙和氟化锂按重量比4:2:1混合而得。在本专利技术中,所述导电粉制备方法如下:将30~40%环氧树脂、35~50%酚醛树脂、1~5%纳米石墨烯、2~6%铝粉、5~10%炭黑和3~8%石墨充分混合,其中,所述纳米石墨烯、铝粉、碳黑及石墨的重量之和占导电粉总重量的15~25%,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900~1000℃,保温1~2h;将膜刮离该基板,得导电多孔网状碳膜,即导电粉。在本专利技术中,所述功能剂可通过以下方法制得:(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1~3g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应3~5h;快速加入100~150ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照30~60min,激光辐照功率为0.5~2W;备用;(2)超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:1),超声搅拌10~20min;逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;(3)取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液,30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液,GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼,在30~40℃下还原反应0.5~1h;之后,再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应30~48h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;(4)将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比3~5:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:1~3),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应30~60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;(5)取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中,逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中,三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1~5;10~100W超声60~120min,静置,去离子水洗涤数次,离心,置于密闭空间内,进行抽真空→加热加压循环3~8次(抽真空时间为20~30min;加热加压为通入高温高压气体,气体加热温度为80~90℃,加压至0.3~0.6Mpa,保压20~30min),得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉,即抗菌粉;(6)取抗菌粉和除臭剂分散于100~200ml超纯水中,超声搅拌2~3h获得均匀和稳定的分散液,其中抗菌粉和除臭剂的重量比为3~5:2~4;将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时,将分散液加入内凹形状的基板中,同时,来回滚动滚轮,使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中,由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性,该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞;升温至约25℃,碳纳米管具有疏水性并将大部分水分子赶走留下吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中抗菌粉和除臭剂;去掉水分,置于密闭空间内,进行抽真空→加热加压循环3~5次(抽真空时间为20~30min;加热加压为通入高温高压气体,气体加热温度为80~90℃,加压至0.3~0.6Mpa,保压20~30min),然后将吸附有抗菌粉和除臭剂的碳纳米管网状膜刮离该基板,获得抗菌-除臭功能剂。在本专利技术中,所述功能剂还可以通过以下方法制得:(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~60本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌防静电陶瓷砖的制备方法,其包括以下步骤:步骤A,制备底釉:按质量百分比计,将30~35%熔块、2~8%功能剂、20~28%锂瓷石、5~10%硅酸锆、20~25%高岭土及10~12%石英混合均匀,湿法球磨,过300~350目筛后得浆状底釉;所述功能剂为除臭剂和GQDs/Ag2O/Ag‑Zn‑Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉;步骤B,制备面釉:按质量百分比计,将70~80%熔块、1~5%导电粉、10~20%高岭土、5~8%氧化铝、1~2%氧化锌及1~5%硅酸锆混合均匀,湿法球磨,过300~350目筛后得浆状面釉;步骤C,将步骤A、B制备的底釉及面釉采用淋釉方式先后施釉于瓷砖坯土;然后在窑内烧成,烧成温度为800~900℃,烧成周期为40~50min,得陶瓷砖;其中,所述熔块通过如下方法制得:按重量百分比计,将10~18%石英、5~12%长石、15~25%硼砂、3~12%碳酸盐、20~35%硼酸、3~8%锂辉石、1~4%氟化盐、1~5%高岭土混合研磨均匀,然后高温熔融后快速淬冷制得。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防静电陶瓷砖的制备方法,其包括以下步骤:步骤A,制备底釉:按质量百分比计,将30~35%熔块、2~8%功能剂、20~28%锂瓷石、5~10%硅酸锆、20~25%高岭土及10~12%石英混合均匀,湿法球磨,过300~350目筛后得浆状底釉;所述功能剂为除臭剂和GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉;步骤B,制备面釉:按质量百分比计,将70~80%熔块、1~5%导电粉、10~20%高岭土、5~8%氧化铝、1~2%氧化锌及1~5%硅酸锆混合均匀,湿法球磨,过300~350目筛后得浆状面釉;步骤C,将步骤A、B制备的底釉及面釉采用淋釉方式先后施釉于瓷砖坯土;然后在窑内烧成,烧成温度为800~900℃,烧成周期为40~50min,得陶瓷砖;其中,所述熔块通过如下方法制得:按重量百分比计,将10~18%石英、5~12%长石、15~25%硼砂、3~12%碳酸盐、20~35%硼酸、3~8%锂辉石、1~4%氟化盐、1~5%高岭土混合研磨均匀,然后高温熔融后快速淬冷制得。2.根据权利要求1所述的抗菌防静电陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述导电粉制备方法如下:将30~40%环氧树脂、35~50%酚醛树脂、1~5%纳米石墨烯、2~6%铝粉、5~10%炭黑和3~8%石墨充分混合,其中,所述纳米石墨烯、铝粉、碳黑及石墨的重量之和占导电粉总重量的15~25%,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900~1000℃,保温1~2h;将膜刮离该基板,得导电多孔网状碳膜,即导电粉。3.根据权利要求1或2所述的抗菌防静电陶瓷砖的制备方法,其特征在于,所述功能剂的制备方法如下:(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1~3g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应3~5h;快速加入100~150ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天,得GQDs悬浮液;100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照30~60min,激光辐照功率为0.5~2W;备用;(2)超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液,超声搅拌10~20min;逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;(3)取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液,30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼,在30~40℃下还原反应0.5~1h;之后,再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应30~48h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;(4)将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比3~5:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯,调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应30~60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;(5)取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中,逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中;10~100W超声60~120min,静置,去离子水洗涤数次,离心,置于密闭空间内,进行抽真空→加热加压循环3~8次,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉,即抗菌粉;(6)取抗菌粉和除臭剂分散于100~200ml超纯水中,超声搅拌2~3h获得均匀和稳定的分散液,其中抗菌粉和除臭剂的重量比为3~5:2~4;将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时,将分散液加入内凹形状的基板中,同时,来回滚动滚轮,使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中,由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性,该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞;升温至约25℃,碳纳米管具有疏水性并将大部分水分子赶走留下吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中抗菌粉和除臭剂;去掉水分,置于密闭空间内,进行抽真空→加热加压循环3~5次,然后将吸附有抗菌粉和除臭剂的碳纳米管网状膜刮离该基板,获得抗菌-除臭功能剂。4.一种抗菌防静电陶瓷砖的制备方法,其包括以下步骤:步骤A,制备底釉:按质量百分比计,将30~35%熔块、2~8%功能剂、20~28%锂瓷石、5~10%硅酸锆、20~25%高岭土及10~12%石英混合均匀,湿法球磨,过300~350目筛后得浆状底釉;所述功能剂为除臭剂和...

【专利技术属性】
技术研发人员:麦浩
申请(专利权)人:佛山市高明区明城镇新能源新材料产业技术创新中心
类型:发明
国别省市:广东;44

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