一种红色陶瓷墨水及其制备方法技术

本发明专利技术属于陶瓷墨水技术领域，具体涉及一种红色陶瓷墨水，主要由以下重量份的材料制成：色料18‑23份、釉粉14‑18份、改性分子筛4‑8份、碳酸镁2‑5份、溶剂40‑45份、酚醛树脂吡咯烷酮1‑3份、酚醛树脂1.5‑2.5份、表面活性剂2‑5份和消泡剂0.3‑0.8份；其中，改性分子筛结合陶瓷墨水的特点制备。本发明专利技术陶瓷墨水具有光催化性能，打印于陶瓷砖后可有效降解陶瓷表面的有机污染物和分解空气中的有机有害气体；另外，可提高红色的色泽鲜艳度；同时，由于制备方法简单，易于生产。

A Red Ceramic Ink and Its Preparation Method

The invention belongs to the technical field of ceramic ink, and specifically relates to a red ceramic ink, which is mainly made of 18 23 parts of color, 14 18 parts of glaze powder, 4 8 parts of modified molecular sieve, 2 5 parts of magnesium carbonate, 40 45 parts of solvent, 1 3 parts of phenolic resin, 1.5 2.5 parts of phenolic resin, 2 5 parts of surfactant and 0.3 0.8 parts of defoamer. Modified zeolite was prepared by combining the characteristics of ceramic ink. The ceramic ink of the invention has photocatalytic activity, and can effectively degrade organic pollutants on ceramic surface and organic harmful gases in air after printing on ceramic tiles; in addition, it can improve the brightness of red color; at the same time, the preparation method is simple and easy to produce.

【技术实现步骤摘要】
一种红色陶瓷墨水及其制备方法
本专利技术属于陶瓷墨水
，具体涉及一种红色陶瓷墨水及其制备方法。
技术介绍
喷墨打印技术是一种极具潜在应用价值的成型技术。而实现喷墨打印的关键是陶瓷墨水。因为一旦陶瓷墨水质量不过关，打印机将不能正常工作。而其中，陶瓷墨水质量只要体现在陶瓷颜料在体系中的分散稳定性，只有稳定性高的陶瓷墨水，才能在与打印机匹配，正常工作。目前已公开发表用于装饰性陶瓷制作的喷墨打印陶瓷墨水中已公开具有光催化的性能，但其光催化性能仍有待提高；另外，陶瓷墨水的着色剂主要是由能溶于溶剂的有机金属盐组成，陶瓷墨水经打印、焙烤后，部分着色剂在高温下滑发生化学变化，从而导致着色剂色泽变暗甚至不显色，尤其是红色。
技术实现思路
鉴于上述内容，有必要提供一种红色陶瓷墨水，该陶瓷墨水具有光催化性能，打印于陶瓷砖后可有效降解陶瓷表面的有机污染物和分解空气中的有机有害气体；另外，可提高红色的色泽鲜艳度。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种红色陶瓷墨水，主要由以下重量份的材料制成：色料18-23份、釉粉14-18份、改性分子筛4-8份、碳酸镁2-5份、溶剂40-45份、酚醛树脂吡咯烷酮1-3份、酚醛树脂1.5-2.5份、表面活性剂2-5份和消泡剂0.3-0.8份；其中，所述改性分子筛由以下方法获得：(1)分别取Ga2O3粉末和TiO2粉末，将两种材料混合并用球磨的方法均匀混合，得到混合物A,其中，Ga2O3和TiO2的摩尔比为1-2:2-3；(2)将步骤(1)中得到的混合物A置于通入NH3的马弗炉中，并于850-950℃的条件下加热8-13h，得到GaN-TiO2复合光催化材料,其中，NH3的流速为80-100mL/min；(3)将步骤(2)得到的GaN-TiO2复合光催化材料和分子筛按重量份比为1:2-6的比例混合，得到混合物B，其中，所述分子筛选自SSZ-13或者ZSM-5分子筛；(4)利用砂磨机对步骤(3)得到的混合物B进行球磨至50-200nm，即得到改性分子筛,其中，球磨转速为2000-2500r/min。在本专利技术中，进一步的说明，主要由以下重量份的材料制成：色料20份、釉粉16份、改性分子筛6份、碳酸镁3份、溶剂43份、酚醛树脂吡咯烷酮2份、酚醛树脂2份、表面活性剂3份和消泡剂0.5份；其中，所述改性分子筛由以下方法获得：(1)分别取Ga2O3粉末和TiO2粉末，将两种材料混合并用球磨的方法均匀混合，得到混合物A,其中，Ga2O3和TiO2的摩尔比为1.5:2.5；(2)将步骤(1)中得到的混合物A置于通入NH3的马弗炉中，并于900℃的条件下加热10h，得到GaN-TiO2复合光催化材料,其中，NH3的流速为90mL/min；(3)将步骤(2)得到的GaN-TiO2复合光催化材料和分子筛按重量份比为1:4的比例混合，得到混合物B，其中，所述分子筛选自ZSM-5分子筛；(4)利用砂磨机对步骤(3)得到的混合物B进行球磨至80-120nm，即得到改性分子筛,其中，球磨转速为2200r/min。在本专利技术中，进一步的说明，所述色料为纳米氧化铁。在本专利技术中，进一步的说明，所述溶剂由D100溶剂油和乙烯乙二醇醚以1-2:3-5的重量份比组成。在本专利技术中，进一步的说明，所述釉粉是由以下重量份的原料混合而成：氧化铝38-45份、钾长石粉5-8份、氧化镁7-9份、氧化钙8-12份、二氧化硅15-18份、方解石粉12-16份、氧化锌2-3份和碳酸锆2-3份；并由以下方法制得:按重量份取所有原料，并混合后置于球磨机中球磨至粒度为0.5-2μm，即得釉粉。在本专利技术中，进一步的说明，所述表面活性剂为Span80。在本专利技术中，进一步的说明，所述消泡剂为乳化硅油。一种制备上述红色陶瓷墨水的方法，包括以下步骤：(1)按重量份称取所有原料备用；将溶剂、酚醛树脂吡咯烷酮、酚醛树脂和表面活性剂混合拌匀，得到物料A；(2)将色料、釉粉、改性分子筛和碳酸镁混合均匀，接着采用高速气流粉碎机进行打粉，得到粒径为1-5μm的混合细粉；(3)将步骤(2)得到的混合细粉和消泡剂加入步骤(1)得到的物料A中，接着采用分散机分散后，得到物料B；(4)对步骤(3)得到的物料B进行球磨至固体颗粒的平均尺寸为50-200nm，经过滤后，所得滤液即为所述陶瓷墨水。在本专利技术中，进一步的说明，在红色陶瓷墨水的制备方法中，步骤(3)所述分散机的分散速度为1200-20000r/min，分散时间为20-25min。在本专利技术中，进一步的说明，在红色陶瓷墨水的制备方法中，步骤(4)中，利用砂磨机对物料B进行球磨，球磨的转速为2000-3000r/min。本专利技术中部分原材料的特点及作用如下：釉粉：能增加制品的机械强度、热稳定性和电介强度，还有美化器物、便于拭洗、不被尘土腥秽侵蚀等特点。改性分子筛：使得制成的陶瓷墨水具有光催化活性。碳酸镁：碳酸镁可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料，以及食品、药品、化妆品、橡胶、墨水等的添加剂。酚醛树脂吡咯烷酮:改善涂料和颜料的光泽和分散性，提高热稳定性并能改善油墨和墨水的分散性等。酚醛树脂：是一种非水性有机结合剂，与分散剂配合，达到分散的作用Span80：是一中非离子表面活性剂，具有很好的乳化、分散和增溶等特性。消泡剂乳化硅油：用于抑制泡沫产生或消除已产生泡沫。本专利技术中釉粉和碳酸镁的作用在于增加制品的热稳定性；本专利技术中，溶剂为D100溶剂油和乙烯乙二醇醚的混合物，对原料具有较强的溶解作用；酚醛树脂吡咯烷酮作为分散剂，具有改善涂料和颜料的光泽和分散性的作用，酚醛树脂作为结合剂，Span80作为表面活性剂，以上物质以一定的比例使用，构成本专利技术的分散剂体系，具有较佳分散作用，从而使得制成的墨水分散性好、稳定性好；应用于陶瓷的喷墨打印，打印顺畅，不堵塞机头。值得注意的是，本专利技术中，结合陶瓷墨水的特性，添加一种专用的改性分子筛，该分子筛为GaN与TiO2的复合物，相对于单一的TiO2具有更高的催化活性，该改性分子筛的添加，使得制成的陶瓷墨水打印于陶瓷砖后能降解陶瓷表面的有机污染物，从而保持陶瓷表面的光泽、干净和美观，又能分解空气中的有机有害气体，起到防霉杀菌作用，满足净化空气使用的需要。另外，陶瓷墨水的着色剂主要是由能溶于溶剂的有机金属盐组成，经喷墨打印机打印后烘烤，在瓷砖的烧成过程中，有机金属盐会发生一系列的化学反应，以致金属氧化物发色不稳定甚至不能发色，尤其是红色，本专利技术中，改性分子筛结合陶瓷墨水的特点制备，其孔洞对墨水具有包覆作用，由于其具有较高的烧结活性，烘烤的过程中，对着色剂有效包裹，因而避免金属氧化物发生化学变化而导致色泽变暗。由于采用上述方案，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术的陶瓷墨水可使陶瓷砖具有较好的光催化性能，可有效降解陶瓷表面的有机污染物和分解空气中的有机有害气体。2.本专利技术的陶瓷墨水中由于使用了改进后的光催化剂，可使墨水中的着色剂发色稳定，提高红色的色泽鲜艳度。3.本专利技术由于制备方法简单，易于生产。【具体实施方式】本专利技术提供了提供一种红色陶瓷墨水及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红色陶瓷墨水，其特征在于，主要由以下重量份的材料制成：色料18‑23份、釉粉14‑18份、改性分子筛4‑8份、碳酸镁2‑5份、溶剂40‑45份、酚醛树脂吡咯烷酮1‑3份、酚醛树脂1.5‑2.5份、表面活性剂2‑5份和消泡剂0.3‑0.8份；其中，所述改性分子筛由以下方法获得：(1)分别取Ga2O3粉末和TiO2粉末，将两种材料混合并用球磨的方法均匀混合，得到混合物A,其中，Ga2O3和TiO2的摩尔比为1‑2:2‑3；(2)将步骤(1)中得到的混合物A置于通入NH3的马弗炉中，并于850‑950℃的条件下加热8‑13h，得到GaN‑TiO2复合光催化材料,其中，NH3的流速为80‑100mL/min；(3)将步骤(2)得到的GaN‑TiO2复合光催化材料和分子筛按重量份比为1:2‑6的比例混合，得到混合物B，其中，所述分子筛选自SSZ‑13或者ZSM‑5分子筛；(4)利用砂磨机对步骤(3)得到的混合物B进行球磨至50‑200nm，即得到改性分子筛,其中，球磨转速为2000‑2500r/min。

【技术特征摘要】
1.一种红色陶瓷墨水，其特征在于，主要由以下重量份的材料制成：色料18-23份、釉粉14-18份、改性分子筛4-8份、碳酸镁2-5份、溶剂40-45份、酚醛树脂吡咯烷酮1-3份、酚醛树脂1.5-2.5份、表面活性剂2-5份和消泡剂0.3-0.8份；其中，所述改性分子筛由以下方法获得：(1)分别取Ga2O3粉末和TiO2粉末，将两种材料混合并用球磨的方法均匀混合，得到混合物A,其中，Ga2O3和TiO2的摩尔比为1-2:2-3；(2)将步骤(1)中得到的混合物A置于通入NH3的马弗炉中，并于850-950℃的条件下加热8-13h，得到GaN-TiO2复合光催化材料,其中，NH3的流速为80-100mL/min；(3)将步骤(2)得到的GaN-TiO2复合光催化材料和分子筛按重量份比为1:2-6的比例混合，得到混合物B，其中，所述分子筛选自SSZ-13或者ZSM-5分子筛；(4)利用砂磨机对步骤(3)得到的混合物B进行球磨至50-200nm，即得到改性分子筛,其中，球磨转速为2000-2500r/min。2.根据权利要求1所述一种红色陶瓷墨水，其特征在于，主要由以下重量份的材料制成：色料20份、釉粉16份、改性分子筛6份、碳酸镁3份、溶剂43份、酚醛树脂吡咯烷酮2份、酚醛树脂2份、表面活性剂3份和消泡剂0.5份；其中，所述改性分子筛由以下方法获得：(1)分别取Ga2O3粉末和TiO2粉末，将两种材料混合并用球磨的方法均匀混合，得到混合物A,其中，Ga2O3和TiO2的摩尔比为1.5:2.5；(2)将步骤(1)中得到的混合物A置于通入NH3的马弗炉中，并于900℃的条件下加热10h，得到GaN-TiO2复合光催化材料,其中，NH3的流速为90mL/min；(3)将步骤(2)得到的GaN-TiO2复合光催化材料和分子筛按重量份比为1:4的比例混合，得到混合物B，其中，所述分子筛选自ZSM-5分子筛；(4)利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘来君，付威，袁志，潘昌冰，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45