一种强化骨质瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种强化骨质瓷及其制备方法，涉及骨质瓷技术领域。本发明专利技术骨质瓷，由以下原料组成：动物骨灰、改性蒙脱土、黏土、废瓷粉、硅酸钠kg、增韧剂、纳米二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、聚丁二醇、过氧化苯甲酰、十二烷基苯磺酸钠；本发明专利技术对蒙脱土进行改性处理，有效提高了坯体的透光性，同时增强了坯体强度和耐热性能；增韧剂对各组分原料有很好的分散、稳定作用；同时因其自身具有的活性基团和粘结性，可以提高各组分原料的连接强度，进而提高坯体的韧性和耐冲击力，使其不易破裂。

A Reinforced Bone Porcelain and Its Preparation Method

The invention discloses a reinforced Bone China and a preparation method thereof, which relates to the technical field of bone china. The Bone China of the invention consists of the following raw materials: animal bone ash, modified montmorillonite, clay, waste ceramic powder, sodium silicate kg, toughening agent, nano-silica, toluene diisocyanate, polybutylene glycol, benzoyl peroxide and sodium dodecylbenzenesulfonate; the modified montmorillonite effectively improves the transparency of the body, while enhancing the strength and heat resistance of the body. The toughening agent has good dispersing and stabilizing effect on the raw materials of each component. At the same time, because of its active group and cohesiveness, it can improve the bonding strength of the raw materials of each component, and then improve the toughness and impact resistance of the green body, making it not easy to crack.

【技术实现步骤摘要】
一种强化骨质瓷及其制备方法
：本专利技术涉及骨质瓷
，具体涉及一种强化骨质瓷及其制备方法。
技术介绍
：骨质瓷原称骨灰瓷，是18世纪发源于英国的一种高档瓷种；主要由动物骨灰、瓷石、粘土等原料制备而成。骨质瓷瓷质细腻，釉面光润、光泽柔和，具有较高的透明度和一定的机械强度；并拥有着“薄如纸、明如镜、白如玉、声如罄”的美誉。作为世界上公认的最高档日用瓷，其应用相当广泛，如餐具、茶具、花瓶等，深受广大消费者的青睐。目前生产骨质瓷使用的原料一般是周知的动物骨灰、粘土、二氧化硅、长石等原料制备而成，产品经过高温素烧、低温釉烧二次烧成工艺制得，烧成后瓷质的主要晶体相有磷酸三钙、钙长石和少量的石英晶体，另外还含有少量的玻璃相，由于各物相之间的折射率相近，因而瓷体的透光性能较好，但由于骨质瓷中有磷酸盐的存在，且含量较高，使其抗弯强度和抗热震性能较低。随着生活水平的提高，人们不仅对骨质瓷的视觉效果提出较高的要求，而且对其强度和抗热震性有更新的要求，以便适用于机械式清洗和微波炉加热等的使用。这对骨质瓷抗弯强度、抗热震性、透光性能提出了更高的要求。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种强度高、透光性好、抗热性能优、韧性高不易破裂的骨质瓷。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种强化骨质瓷，由以下质量份的原料组成：动物骨灰50-60kg、改性蒙脱土20-30kg、黏土20-30kg、废瓷粉5-10kg、硅酸钠1-5kg、增韧剂1-5kg、纳米二氧化硅1-2kg、甲苯二异氰酸酯1-3kg、聚丁二醇1-3kg、过氧化苯甲酰0.01-0.02kg、十二烷基苯磺酸钠0.01-0.02kg。所述改性蒙脱土的制备方法为：将硅烷偶联剂加入到质量分数为70-75％的乙醇溶液中，50-60℃搅拌30-50min，然后加入蒙脱土回流搅拌20-50min，接着加入乳酸单体、金属锌和扩链剂，继续回流搅拌2-8h，自然冷却至40-45℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干燥至恒重，即得到改性蒙脱土。所述硅烷偶联剂、蒙脱土、乳酸单体、金属锌、扩链剂的质量比为1-3：20-30：15-20：0.1-0.5：0.1-0.5。所述扩链剂选自三羟甲基丙烷、山梨醇、二乙氨基乙醇中的一种。蒙脱土的改性原理为：乳酸单体通过聚合反应生成的乳酸聚合体吸附在硅烷偶联剂插层改性后的蒙脱土中，提高了蒙脱土的反应活性和与其他原料结合的能力；并且聚乳酸中的阳离子还会与蒙脱土片层中的金属阳离子发生离子交换反应，进一步扩大了蒙脱土的层间距，有效提高了坯体的透光性，同时增强了坯体强度和耐热性能。所述增韧剂的制备方法为：将月桂酸加入到无水乙醇中，40-50℃搅拌至完全溶解，然后加入聚乙二醇和钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌1-3h，趁热过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，60℃真空干燥至恒重，即得到增韧剂。所述月桂酸、聚乙二醇、钛酸四乙酯的质量比为5-10：5-10：0.01-0.05。所述聚乙二醇的分子量为4000-8000。废瓷粉的添加，增加了低共熔物的玻璃相，增加了坯体的透光性，降低了烧成温度，使烧成范围变宽。强化骨质瓷的制备方法为：(1)将甲苯二异氰酸酯和聚丁二醇在100℃条件下真空脱水1h，再加入过氧化苯甲酰，在90℃条件下搅拌均匀，反应1h，最后降温至30℃，加入十二烷基苯磺酸钠，乳化得水性聚氨酯；(2)向所得水性聚氨酯中加入纳米二氧化硅，超声分散10-30min；(3)将步骤2中所得物料与动物骨灰、改性蒙脱土、黏土、废瓷粉、硅酸钠、增韧剂，放入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨2-4h，送入50℃的烘干机中烘干；(4)将步骤3中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；(5)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1200-1300℃温度下烧结15-18h，即得成品。本专利技术的有益效果是：本专利技术对蒙脱土进行改性处理，有效提高了坯体的透光性，同时增强了坯体强度和耐热性能；增韧剂对各组分原料有很好的分散、稳定作用；同时因其自身具有的活性基团和粘结性，可以提高各组分原料的连接强度，进而提高坯体的韧性和耐冲击力，使其不易破裂。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1强化骨质瓷的制备：(1)将2kg甲苯二异氰酸酯和2kg聚丁二醇在100℃条件下真空脱水1h，再加入0.01kg过氧化苯甲酰，在90℃条件下搅拌均匀，反应1h，最后降温至30℃，加入0.02kg十二烷基苯磺酸钠，乳化得水性聚氨酯；(2)向所得水性聚氨酯中加入1kg纳米二氧化硅，超声分散20min；(3)将步骤2中所得物料与50kg动物骨灰、25kg改性蒙脱土、20kg黏土、6kg废瓷粉、4kg硅酸钠、4kg增韧剂，放入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨4h，送入50℃的烘干机中烘干；(4)将步骤3中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；(5)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1250℃温度下烧结15h，即得成品。改性蒙脱土的制备：将2kg硅烷偶联剂加入到质量分数为70％的乙醇溶液中，50℃搅拌30min，然后加入20kg蒙脱土回流搅拌20min，接着加入15kg乳酸单体、0.2kg金属锌和0.4kg三羟甲基丙烷，继续回流搅拌6h，自然冷却至40℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干燥至恒重，即得到改性蒙脱土。增韧剂的制备：将6kg月桂酸加入到无水乙醇中，45℃搅拌至完全溶解，然后加入6kg聚乙二醇和0.02kg钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌2h，趁热过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，60℃真空干燥至恒重，即得到增韧剂。性能检测：(1)抗折强度达到175.0MPa，强度高；(2)经200℃至20℃热交换三次，不炸裂，热稳定性好；(3)可见光范围内透过率达到7.1％/2mm，透光性能优越；(4)耐冲击强度达到110.5MPa，耐冲击不易破裂。实施例2强化骨质瓷的制备：(1)将2kg甲苯二异氰酸酯和2kg聚丁二醇在100℃条件下真空脱水1h，再加入0.01kg过氧化苯甲酰，在90℃条件下搅拌均匀，反应1h，最后降温至30℃，加入0.02kg十二烷基苯磺酸钠，乳化得水性聚氨酯；(2)向所得水性聚氨酯中加入1kg纳米二氧化硅，超声分散20min；(3)将步骤2中所得物料与55kg动物骨灰、20kg改性蒙脱土、20kg黏土、8kg废瓷粉、4kg硅酸钠、4kg增韧剂，放入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨4h，送入50℃的烘干机中烘干；(4)将步骤3中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；(5)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1250℃温度下烧结15h，即得成品。改性蒙脱土的制备：将2kg硅烷偶联剂加入到质量分数为70％的乙醇溶液中，50℃搅拌30min，然后加入20kg蒙脱土回流搅拌20min，接着加入15kg乳酸单体、0.2kg金属锌和0.4kg三羟甲基丙烷，继续回流搅拌6h，自然冷却至40℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强化骨质瓷，其特征在于，由以下质量份的原料组成：动物骨灰50‑60kg、改性蒙脱土20‑30kg、黏土20‑30kg、废瓷粉5‑10kg、硅酸钠1‑5kg、增韧剂1‑5kg、纳米二氧化硅1‑2kg、甲苯二异氰酸酯1‑3kg、聚丁二醇1‑3kg、过氧化苯甲酰0.01‑0.02kg、十二烷基苯磺酸钠0.01‑0.02kg。

【技术特征摘要】
1.一种强化骨质瓷，其特征在于，由以下质量份的原料组成：动物骨灰50-60kg、改性蒙脱土20-30kg、黏土20-30kg、废瓷粉5-10kg、硅酸钠1-5kg、增韧剂1-5kg、纳米二氧化硅1-2kg、甲苯二异氰酸酯1-3kg、聚丁二醇1-3kg、过氧化苯甲酰0.01-0.02kg、十二烷基苯磺酸钠0.01-0.02kg。2.根据权利要求1所述的强化骨质瓷，其特征在于，所述增韧剂的制备方法为：将月桂酸加入到无水乙醇中，40-50℃搅拌至完全溶解，然后加入聚乙二醇和钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌1-3h，趁热过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，60℃真空干燥至恒重，即得到增韧剂。3.根据权利要求2所述的强化骨质瓷，其特征在于：所述月桂酸、聚乙二醇、钛酸四乙酯的质量比为5-10：5-10：0.01-0.05。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：许纯荣，
申请(专利权)人：安徽青花坊瓷业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34