一种耐高温抗菌陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术属于日用陶瓷的制备领域，具体涉及一种耐高温抗菌陶瓷及其制备方法。该耐高温抗菌陶瓷包括以下重量份的原料：二氧化钛和纳米银负载的埃洛石10‑20份、高岭土30‑40份、KH791硅烷偶联剂5‑8份、钾长石10‑15、钠长石20‑30份、二氧化硅5‑10份、氧化铝8‑10份、氧化锂5‑10份、纳米氮化钛1‑5份、魔芋葡甘聚糖精粉10‑15份和白釉球30‑40份。本发明专利技术制得的陶瓷具有抗热稳定性佳、抗菌性能突出、使用寿命长等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温抗菌陶瓷及其制备方法
本专利技术属于日用陶瓷的制备领域，具体涉及一种耐高温抗菌陶瓷及其制备方法。
技术介绍
日用陶瓷是指人们日常生活中所使用的生活用瓷，包括餐具、茶具、咖啡具、酒具、饭具等。日用陶瓷由于具有以下优点而广受人们喜爱：1)易于洗涤和保持洁净；2)热稳定性较好，传热慢；用来盛装沸水或滚烫的食物，端拿时不太烫手。3)化学性质稳定，经久耐用；4)瓷器的气孔极少，吸水率很低；用日用瓷器储存食物，严密封口后，能防止食物中水分挥发、渗透及外界细菌的侵害；5)彩绘装饰丰富多彩，尤其是高温釉彩及青花装饰等无铅中毒危害，可大胆使用，很受人们欢迎。在制备日用陶瓷过程中，为了使陶瓷产品烧制出来后减少釉面针孔、增加釉面光泽度，或在高温烧制过程中降低釉的高温粘度，增加釉的高温流动性，会在釉料中加入大量熔剂，因而导致釉的热膨胀系数过大，最终造成日用陶瓷热稳定性变差，抗热震性差。随着人们生活水平的提高，对于日用陶瓷的功能性也要求越来越高，具有抗菌功能的陶瓷制品，能够有效避免各种传染疾病对人类的侵害，特别是公共场所的卫生预防，深受人们喜爱。抗菌陶瓷制品一般是在生产过程中，加入无机抗菌剂，从而使陶瓷表面具有抗菌作用。申请号201610235924.9公开了一种抗菌日用陶瓷，其是将纳米银和氧化钛混合制得抗菌剂，最后与白釉球等配成浆液，施釉于素坯上。现有技术中还有直接将纳米二氧化钛加水制成浆料，涂在陶瓷砖表面，经高温煅烧得到具有杀菌性能的纳米二氧化钛薄膜产品。但是经多次使用后，无机抗菌剂容易脱落和流失，抗菌持效期短。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐高温抗菌陶瓷及其制备方法，按本专利技术配方及工艺制备的陶瓷具有抗热震性佳、抗菌性能突出、使用寿命长等优点。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种耐高温抗菌陶瓷，包括以下重量份的原料：二氧化钛和纳米银负载的埃洛石10-20份、高岭土30-40份、KH791硅烷偶联剂5-8份、钾长石10-15、钠长石20-30份、二氧化硅5-10份、氧化铝8-10份、氧化锂5-10份、纳米氮化钛1-5份、魔芋葡甘聚糖精粉10-15份和白釉球30-40份。优选的，所述的耐高温抗菌陶瓷，包括以下重量份的原料：二氧化钛和纳米银负载的埃洛石15份、高岭土35份、KH791硅烷偶联剂7份、钾长石12、钠长石25份、二氧化硅8份、氧化铝9份、氧化锂6份、纳米氮化钛3份、魔芋葡甘聚糖精粉12份和白釉球35份。优选的，所述的二氧化钛和纳米银负载的埃洛石的制备方法为：1)采用溶胶-凝胶法，在室温条件下，以钛酸丁酯为原料，无水乙醇为溶剂，浓硝酸为抑制剂，通过钛酸丁酯的水解反应在埃洛石上负载纳米二氧化钛，制得二氧化钛负载的埃洛石；2)将二氧化钛负载的埃洛石分散到乙醇中，加入新制备的纳米银粒子，在600rpm-800rpm转速下搅拌24-36h，即得二氧化钛和纳米银负载的埃洛石。优选的，在二氧化钛和纳米银负载的埃洛石制备中，钛酸丁酯、纳米银粒子和埃洛石的重量比为1:1:1。本专利技术对纳米银粒子的制备方法不作限制，其制备方法可以为：常温下将丁二酸二辛酯磺酸钠于十二烷中配成溶液，取等量的该溶液两份在磁力搅拌器上高速搅拌，分别滴加等体积的AgNO3溶液和水合肼溶液，继续搅拌30min分别得含有AgNO3的透明微乳液A和含有水合肼的透明微乳液B，备用；将微乳液B滴加到微乳液A中，搅拌30min，用透射电镜专用的覆有碳膜的铜网捞取上述反应制备的胶体溶液中的纳米银粒子，然后将铜网置于室温下的真空环境中干燥30min，得纳米银粒子。一种制备如上所述的耐高温抗菌陶瓷的方法，包括以下步骤：1)将高岭土加入球磨机中，加入KH791硅烷偶联剂，在转速为300-400rpm下球磨1-2h；然后加入钾长石、钠长石、二氧化硅、氧化铝、氧化锂和纳米氮化钛，并且滴加物料总重量5-15％的无水乙醇，在转速为300-400rpm下球磨12-24h，得混合泥；将混合泥在室温陈腐10-15天，经成型工艺制成坯体；坯体经烧制、打磨抛光即得素坯；2)将白釉球、二氧化钛和纳米银负载的埃洛石以及魔芋葡甘聚糖精粉，加到球磨机中进行湿法球磨，加入物料总重量40-50％的去离子水，将球磨后的釉浆过200目-300目筛，得到细釉浆，将细釉浆施釉于步骤1)制备的素坯上，在1000-1050℃下烧结4-5h，打磨抛光即得耐高温抗菌陶瓷产品。优选的，步骤1)中所述的烧制为在300-400℃烧制4-6h，冷却后再在950-1000℃烧制7-8h。本专利技术的有益效果在于：1)埃洛石是一种黏土矿，具有特殊的纳米中空管状结构以及具有较大的长径比，生物相容性良好，将其作为二氧化钛和纳米银粒子的载体，可以起到很好的缓释作用，使抗菌陶瓷的抗菌性能更持久；2)魔芋葡甘聚糖精粉，又称KGM，是一种天然的高分子可溶性膳食纤维，具有天然的抗菌性。魔芋葡甘聚糖具有粘度高、成膜性好、稳定性好等优点。将魔芋葡甘聚糖精粉和白釉球、二氧化钛和纳米银负载的埃洛石一起配制成浆料，施于素坯上，魔芋葡甘聚糖的高粘性有助于抗菌成分良好附着于素坯上；成膜性则有助于防止抗菌成分的流失和脱落。3)KH791是N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，烷基链长，末端有两个极性氨基，其长链烷基可以使高岭土形成物理交联，末端两个极性氨基可增强与其他原料等物质的分子间相互作用，从而使素坯机械性能增强；4)埃洛石的纳米中空管状结构以及魔芋葡甘聚糖在陶瓷材料中的加入，有助于提高陶瓷材料的抗热震性。具体实施方式为进一步公开而不是限制本专利技术，以下结合实例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1：一种耐高温抗菌陶瓷，包括以下重量份的原料：二氧化钛和纳米银负载的埃洛石10份、高岭土40份、KH791硅烷偶联剂5份、钾长石15、钠长石20份、二氧化硅10份、氧化铝8份、氧化锂10份、纳米氮化钛1份、魔芋葡甘聚糖精粉15份和白釉球30份。其中，所述的二氧化钛和纳米银负载的埃洛石的制备方法为：1)采用溶胶-凝胶法，在室温条件下，以钛酸丁酯为原料，无水乙醇为溶剂，浓硝酸为抑制剂，通过钛酸丁酯的水解反应在埃洛石上负载纳米二氧化钛，制得二氧化钛负载的埃洛石；2)将二氧化钛负载的埃洛石分散到乙醇中，加入新制备的纳米银粒子，在600rpm转速下搅拌36h，即得二氧化钛和纳米银负载的埃洛石。其中，在二氧化钛和纳米银负载的埃洛石制备中，钛酸丁酯、纳米银粒子和埃洛石的重量比为1:1:1。一种制备如上所述的耐高温抗菌陶瓷的方法，包括以下步骤：1)将高岭土加入球磨机中，加入KH791硅烷偶联剂，在转速为300rpm下球磨2h；然后加入钾长石、钠长石、二氧化硅、氧化铝、氧化锂和纳米氮化钛，并且滴加物料总重量5％的无水乙醇，在转速为400rpm下球磨12h，得混合泥；将混合泥在室温陈腐10天，经成型工艺制成坯体；坯体经烧制、打磨抛光即得素坯；所述的烧制为在400℃烧制4h，冷却后再在1000℃烧制7h；2)将白釉球、二氧化钛和纳米银负载的埃洛石以及魔芋葡甘聚糖精粉，加到球磨机中进行湿法球磨，加入物料总重量40％的去离子水，将球磨后的釉浆过300目筛，得到细釉浆，将细釉浆施釉于步骤1)制备的素坯上，在1000℃下烧结5h，打磨抛光即得耐高温抗菌陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温抗菌陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：二氧化钛和纳米银负载的埃洛石10‑20份、高岭土30‑40份、KH791硅烷偶联剂5‑8份、钾长石10‑15、钠长石20‑30份、二氧化硅5‑10份、氧化铝8‑10份、氧化锂5‑10份、纳米氮化钛1‑5份、魔芋葡甘聚糖精粉10‑15份和白釉球30‑40份。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温抗菌陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：二氧化钛和纳米银负载的埃洛石10-20份、高岭土30-40份、KH791硅烷偶联剂5-8份、钾长石10-15、钠长石20-30份、二氧化硅5-10份、氧化铝8-10份、氧化锂5-10份、纳米氮化钛1-5份、魔芋葡甘聚糖精粉10-15份和白釉球30-40份。2.根据权利要求1所述的耐高温抗菌陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：二氧化钛和纳米银负载的埃洛石15份、高岭土35份、KH791硅烷偶联剂7份、钾长石12、钠长石25份、二氧化硅8份、氧化铝9份、氧化锂6份、纳米氮化钛3份、魔芋葡甘聚糖精粉12份和白釉球35份。3.根据权利要求1或2所述的耐高温抗菌陶瓷，其特征在于，所述的二氧化钛和纳米银负载的埃洛石的制备方法为：1）采用溶胶-凝胶法，在室温条件下，以钛酸丁酯为原料，无水乙醇为溶剂，浓硝酸为抑制剂，通过钛酸丁酯的水解反应在埃洛石上负载纳米二氧化钛，制得二氧化钛负载的埃洛石；2）将二氧化钛负载的埃洛石分散到乙醇中，加入新制备的纳米银粒子，在600rpm-800rpm转速下搅拌24-36h，即得二氧化钛和纳米银负载的埃洛石。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏昆仑，
申请(专利权)人：福建省德化臻南陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35