无铅无镉陶瓷釉上颜料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无铅无镉的陶瓷釉上颜料，由７０％～９５％重量的熔剂和５％～３０％重量的色剂组成，其中熔剂是由ＳｉＯ↓［２］５５．０～８０．０ｍｏｌ％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］３．０～１５．０ｍｏｌ％、Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］１．０～８．５ｍｏｌ％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１．０～９．０ｍｏｌ％组成的主体熔剂、两种碱金属氧化物和一种碱土金属氧化物组成的复合助熔剂，由ＺｒＳｉＯ↓［４］、ＳｎＤ↓［２］、Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］组成的稳定剂和从ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ↓［２］中选择出来的呈色助剂组成的；发明专利技术的颜料色调齐全，呈色纯正艳丽，耐酸耐碱，适用于筛网印刷、平版印刷、喷彩工艺，用于各种陶瓷釉面装饰。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无铅无镉陶瓷釉上颜料，属于陶瓷颜料，它包括色剂和熔剂。陶瓷釉上颜料赋予陶瓷制品以漂亮的外观，PbO作为颜料熔剂的组分对于陶瓷釉上颜料低而宽阔的烤烧温度、纯正光亮的呈色性能作出了突出的贡献；CdO又以独特绚丽的色彩在陶瓷釉上颜料中充当着重要角色。因此，从古至今PbO、CdO在传统陶瓷颜料配方中一直被延用。然而铅、镉及其化合物对人类的健康是有毒害的，有人证实“醋酸铅和铅的所有化合物是潜在的致癌物质”。日用陶瓷器具，尤其是餐具、饮具表面的铅、镉熔出对人们的健康构成威胁。因此pbO、CdO的毒性对其作为陶瓷釉上颜料组分的应用是致命的缺陷。为减少和根除铅、镉的毒害，国内外陶瓷工业的科研机构和生产部门一直作着不懈的努力，在中国专利申请号CN93110379.7中公开了一种陶瓷釉上颜料罩层及其加工和制品，它的目的是提供一种铅、镉溶出量低于0.3mg/dm2的罩层，它的缺点是工艺复杂而且没有根除铅毒。在英国专利GB2250285A中透露了一种装饰材料，它的目的是提供一种无铅的陶瓷颜料熔剂的组成，它的构成是(mol％)SiO250～70Bi2O310～40AI2O33～30B2O30～15Li2O 0～10Na2O 0～10K2O 0～10MgO 0～5CaO 0～10ZnO 0～10ZrO20～5TiO20～5SnO20～5MoO30～3稀土 0～3而且公开了从上述配方优选的组成制得的熔剂的烤烧温度750℃～1050℃，热膨胀系数为7.0～12.0×10-6℃-1。很显然上述颜料熔剂存在如下不足a、化学稳定性较差。由于Bi2O3的过多引入容易导致玻璃分相，不易形成均匀玻璃体造成熔剂结构疏松，因此影响化学稳定性耐酸耐碱性能亦不好。b、Bi2O3的过多加入还会导致色剂呈色不正，对金红色影响尤其明显，至使其发色偏紫，不能呈现正常金红色。c、热膨胀系数偏高，易引起“爆瓷”而影响制品寿命。d、Bi2O3的价格较高，用量较多，会提高产品的成本而影响商品的市场竞争力。本专利技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种结构致密化学稳定性好、耐酸耐碱、热膨胀系数低、弹性好、呈色纯正色彩艳丽光泽度高而且成本较低的无铅无镉陶瓷釉上颜料。从而彻底完全的消除了陶瓷器具表面的铅镉溶出以及陶瓷颜料生产中排放的废水废气中铅镉造成的环境污染给人们带来的危害。本专利技术的目的可以通过以下措施来达到本专利技术提供一种无铅无镉陶瓷釉上颜料，由70％～95％重量的不含铅镉成分的熔剂和5％～30％重量的不含铅镉成分的色剂组成；其中熔剂由以下组分构成(mol％)a、主体熔剂，包括如下组分SiO255.0～80.0B2O33.0～15.0Bi2O31.0～8.5AI2O31.0～9.0b、复合助熔剂，是从下列组分中选择出来的至少两种碱金属氧化物和一种碱土金属氧化物的组合K2O 0～9.0Na2O 0～9.0Li2O 0～9.0BaO 0～4.0SrO 0～4.0C、稳定剂，包括如下组分ZrSiO41.5～12.0SnO20.3～8.5La2O30～1.0d、呈色助剂，从下列组分中选择出来的至少一种或两种以上组合MgO 0～3.0CaO 0～6.0ZnO 0～4.0TiO20～3.0本专利技术的主体熔剂选用了较高含量的SiO2和较低含量的Bi2O3及适量的AI2O3和B2O3为形成均匀致密的玻璃结构以制备呈色纯正，化学稳定性好的颜料奠定了基础；由碱金属和碱土金属组成的复合助熔剂，在降低熔剂熔融温度的同时，借助于混合碱效应大大提高了颜料的耐酸性能，稳定剂组分中廉价的ZrSiO4使玻璃的结构更加紧密，为提高颜料的化学稳定性作出了突出的贡献，而且伙同稳定剂中的其他组分一起弥补了因碱金属碱土金属助熔剂的加入所引起的膨胀系数的增加；呈色助剂是本专利技术的无铅无镉釉上颜料呈色纯正色彩艳丽的重要组分。熔剂组分中的四大组分科学严谨的配方使合组分之间相互弥补，相互补充为本专利技术的颜料提供了理想的熔剂。本专利技术的目的还可以通过以下措施来达到首先提供一种优选的熔剂配方范围(mol％)a、主体熔剂，包括如下组分SiO265.0～76.0B2O35.0～12.0Bi2O32.2～6.7AI2O33.5～8.1b、复合助熔剂，是从下列组分中选择出来的至少两种碱金属氧化物和一种碱土金属氧化物的组合K2O 0～5.7Na2O 0～6.8Li2O 0～8.2BaO 0～3.0SrO 0～3.2C、稳定剂，包括如下组分ZrSiO42.0～7.1SnO20.5～4.2La2O30～0.6d、呈色助剂，从下列组分中选择出来的至少一种或两种以上组合MgO 0～2.2CaO 0～4.3ZnO 0～3.0TiO20～2.0本专利技术的熔剂可与多种色剂有机配合，制成烤烧温度较低，光泽度高，化学稳定性好，色彩纯正、清晰、鲜艳、逼真的无铅无镉陶瓷釉上颜料。其中适合于暗绿、兰绿、浅绿、果绿、海兰、湖兰、深黑、银灰、白色一类色剂的熔剂组成如下(mol％)SiO255.0～70.0Bi2O33.0～8.2B2O33.0～15.0AI2O33.0～7.0Li2O 1.0～8.0Na2O 1.0～9.0K2O 0～9.0BaO 0.1～1.1ZrSiO41.0～12.0SnO20.1～4.0La2O30～1.0MgO 0.1～3.0CaO 0～3.0ZnO 0.1～2.0一种适合于紫红、深红、桃红、紫兰一类色剂的熔剂组成如下(mol％)SiO266.0～80.0Bi2O33.0～6.0Ai2O33.0～8.0B2O33.0～12.0Na2O 1.0～8.0K2O 1.0～8.0SrO 1.0～3.0ZrSiO42.0～9.0SnO23.0～8.5ZnO 0.1～3.0TiO20.5～3.0一种适合于豆茶、深赤、西赤、浅赤、赭石一类色剂的熔剂组成如下(mol％)SiO265.0～70.0Bi2O31.5～3.5AI2O34.0～9.0B2O33.0～12.0Li2O4.0～6.0K2O 0.1～3.0BaO 1.0～3.0SrO 0～4.0ZrSiO42.0～10.0SnO21.0～3.0La2O30.1～1.0CaO 0.5～3.0ZnO 0.1～3.0一种适合于无金桃红类色剂的熔剂组成如下(mol％)SiO261.0～70.0Bi2O32.0～3.5AI2O32.0～7.0B2O34.0～1 3.0Li2O5.0～9.0Na2O0.5～2.0SrO 0.1～1.5ZrSiO42.0～4.0SnO23.0～4.1La2O30.1～0.5CaO 2.0～5.2一种适合于钴兰类色剂的熔剂组成如下(mol％)SiO265.0～75.0Bi2O32.0～3.5AI2O33.0～5.0B2O33.0～10.0Na2O2.0～5.0K2O 0.5～3.0BaO 0.1～4.0ZrSiO41.5～10.0SnO20.5～2.0MgO 0～3.0ZnO 1.0～4.0一种适合于奶黄桃、金黄类色剂的熔剂组成如下(mol％)SiO260.0～80.0Bi2O32.0～3.5AI2O31.0～6.0B2O35.0～14.0Li2O1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无铅无镉陶瓷釉上颜料，由７０％～９５％重量的熔剂和５％～３０％重量的色剂组成，其特征在于熔剂由以下组分构成（ｍｏｌ％）： ａ、主体熔剂，包括如下组分： ＳｉＯ↓［２］ ５５．０～８０．０ Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］ ３．０～１５．０ Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］ １．０～８．５ Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ １．０～９．０ ｂ、复合助熔剂，是从下列组分中选择出来的至少两种碱金属氧化物和一种碱土金属氧化物的组合： Ｋ↓［２］Ｏ ０～９．０ Ｎａ↓［２］Ｏ ０～９．０ Ｌｉ↓［２］Ｏ ０～９．０ ＢａＯ ０～４．０ ＳｒＯ ０～４．０ Ｃ、稳定剂，包括如下组分： ＺｒＳｉＯ↓［４］ １．５～１２．０ ＳｎＯ↓［２］ ０．３～８．５ Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］ ０～１．０ ｄ、呈色助剂，从下列组分中选择出来的至少一种或两种以上组合： ＭｇＯ ０～３．０ ＣａＯ ０～６．０ ＺｎＯ ０～４．０ ＴｉＯ↓［２］ ０～３．０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷书建，张新华，张晓峰，张宇红，
申请(专利权)人：山东省硅酸盐研究设计院，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]