一种纳米超白面釉、瓷砖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑陶瓷材料领域，具体公开了一种纳米超白面釉、瓷砖及其制备方法，所述纳米超白面釉包括下述以重量份计的原料：90~100份基础面釉、5~10份复合锆、0.1~3份纳米超白硅酸锆、1~5份瓷石；其中，所述纳米超白硅酸锆是利用氯氧锆水溶液、偏硅酸钠溶液、碱性溶液进行微乳液法预处理所得。相应的，本发明专利技术还公开了纳米超白面釉的制备方法，以及采用纳米超白面釉制得的瓷砖及其制备方法。采用本发明专利技术，能大大降低了面釉中锆英砂的加入量，降低了瓷砖的放射性，而且有效保证釉面的发色。而且有效保证釉面的发色。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米超白面釉、瓷砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑陶瓷材料
，尤其涉及一种纳米超白面釉、瓷砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]为了充分利用低品质原料，建筑陶瓷坯体原料通常含有较高的铁和钛（Fe2O3+TiO2≥1.3~1.8%），故坯体烧成后的白度不高，白度一般为20~30
°
。尽管如此，在白度不高的坯体上，本领域技术人员仍然希望装饰出发色鲜艳的图案，以满足消费者的需求。通常情况下，在坯体表面先施一层遮盖力较强的白色面釉或底釉，可以遮盖坯体的原本颜色，然后再在釉层表面装饰图案、施保护釉和抛釉。
[0003]现有技术中，对于白度为20~30
°
的坯体，白色面釉中通常加有12~18%磨细的锆英砂。然而，天然锆英砂中，通常伴生有放射性较强的铀，对人体有害，因此本领域迫切需要研发一种少加或不加锆英砂的面釉。
[0004]另外，中国专利申请公布号CN105236431A，公开了一种球形纳米硅酸锆粉体的制备方法，该方法采用化学法制备硅酸锆粉，即 (1)将摩尔比为1:1的纳米氧化锆粉末和纳米氧化硅粉末混合均匀，得到混合粉末a；向混合粉末a中加入无水乙醇，混合，乳化2～4h,得到悬浊液1；其中，所述混合粉末a与无水乙醇的质量比为1:5～8；(2)利用等离子球化设备对悬浊液1进行团聚、球化及致密化处理，得到所述球形纳米硅酸锆粉体；其中，所述团聚、球化及致密化处理参数如下：等离子体功率为28～30kW，载气流量为5～7slpm；工作气体为氢气和氩气的混合气体，氢气流量为6～7slpm，氩气流量为50～60slpm；反应室压力为8～12Pa,液体送粉器转速为6～8r/min。所述方法可以获得一定粒径范围分布的表面致密、光洁、实心的球形纳米粉体，该粉体具有优异的流动性能，高温相结构稳定、化学稳定性较好，在热障涂层材料领域有着良好的应用前景。然而该方法制得的硅酸锆粉体粒径较大，且氧化锆和氧化硅的混合为物理混合，其均匀程度不够。
[0005]中国专利申请公布号CN105032578A和申请公布号CN111620346A分别公开了纳米硅酸锆制造方法，该两种方法采用高效能搅拌式纳米球磨机加工工序使锆英砂粉末达到纳米级别，其颗粒范围在400nm~1500nm范围内，远远达不到几十纳米级别。
[0006]中国专利授权公布号CN102502673B公开了一种用化学法制备纳米硅酸锆的方法，该方法是将ZrCl4、正硅酸乙酯和CTAB加入蒸馏水中得前驱液A，向前驱液A中加入盐酸调节pH值为1
‑
5室温下陈化得凝胶D；将凝胶D放入恒温干燥箱中干燥，干燥完成后放入研钵研磨，所得粉体E；将粉体E配置成悬浮液，再将该悬浮液倒入水热反应釜中，然后密封水热釜，将其放入微波水热反应仪中反应，反应结束后自然冷却到室温得溶液F；将溶液F通过滤纸抽滤收集，然后分别采用去离子水和无水乙醇洗涤，与电热鼓风干燥箱中干燥得片状硅酸锆纳米晶。该方法制备的片状硅酸锆纳米晶，由于反应在液相中完成，不需要后期退火晶化处理,所得硅酸锆纳米晶粒径分布窄，晶型可控，反应温度低，周期短，重复性好。然而该方法所制备的硅酸锆易于团聚且颗粒粒径在200~400nm范围，另外所选用的正硅酸乙酯价格
很贵，不适合在建筑陶瓷领域使用。由于该方法中正硅酸乙酯和CTAB成本很高，所生产加工出的纳米硅酸锆成本自然也很高，建筑陶瓷领域难以接受。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种纳米超白面釉，能大大降低了面釉中锆英砂的加入量，降低了瓷砖的放射性，而且有效保证釉面的发色和质感。
[0008]本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种纳米超白面釉的制备方法，工艺简单，成本可控，可实施性强。
[0009]本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种瓷砖及其制备方法，其白度高，釉面的发色好，质感好，成本较低。
[0010]为达到上述技术效果，本专利技术提供了一种纳米超白面釉，包括下述以重量份计的原料：90~100份基础面釉、5~10份复合锆、0.1~3份纳米超白硅酸锆、1~5份瓷石；其中，所述纳米超白硅酸锆是利用氯氧锆水溶液、偏硅酸钠溶液、碱性溶液为主要原料，并通过微乳液法进行预处理所得。
[0011]作为上述方案的改进，所述纳米超白硅酸锆的预处理包括以下步骤：将表面活性剂溶入有机溶液中，得油性有机溶液A；将正己醇加入到油性有机溶液A中，强力快速搅拌均匀得溶液B；将溶液B分成三份，得到溶液B1、溶液B2和溶液B3；向溶液B1中加入氯氧锆水溶液，快速搅拌均匀得微乳液C；向溶液B2中加入偏硅酸钠溶液，快速搅拌均匀得微乳液D；向溶液B3中加入碱性溶液，快速搅拌均匀得微乳液E；将微乳液C和微乳液D混合，搅拌均匀，同时滴加微乳液E，得微乳液F；将微乳液F加热至设定温度，待反应结束后，陈化，离心分离，得到混合液体G和湿态膏体硅酸锆H；将湿态膏体硅酸锆H进行清洗，并干燥，得到粉体状的纳米超白硅酸锆。
[0012]作为上述方案的改进，所述微乳液C和微乳液D按照Zr：Si=1:1摩尔比的比例混合，搅拌均匀，同时滴加微乳液E，以调节pH≥12，得微乳液F。
[0013]作为上述方案的改进，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯十醚，浓度为0.2~0.3mol/L；所述有机溶液为环乙烷；所述氯氧锆水溶液的浓度为0.3~0.5 mol/L；所述偏硅酸钠溶液的浓度为15~25wt%；所述碱性溶液的浓度为1~3wt%；作为上述方案的改进，所述微乳液C、微乳液D、微乳液E的搅拌速度为2000~4000转/分钟；所述微乳液F的设定温度为65~85℃；所述湿态膏体硅酸锆H的干燥温度为75~85℃。
[0014]作为上述方案的改进，所述纳米超白硅酸锆的粒径≤50nm；
所述纳米超白硅酸锆以重量百分比计的化学成分中：ZrO
2 63.0~67.0%。
[0015]作为上述方案的改进，所述基础面釉以重量百分比计的化学成分包括：SiO
2 67.0~73.0%, Al2O
3 19.0~22.0%, K2O 3.0~3.5%, Na2O 0.2~0.6%，Fe2O
3 0.01~0.1%, TiO
2 0.01~0.1%, Li2O 0.03~0.05%, 烧失量2.9~3.2%。
[0016]作为上述方案的改进，所述复合锆的原料按重量份计包括：锆英粉25~35份、煅烧氧化铝25~35份、煅烧高岭土5~15份、石英5~15份、瓷石5~15份、钾长石5~15份。
[0017]作为上述方案的改进，所述复合锆以重量百分比计的化学成分包括：SiO
2 38~42%, Al2O
3 36~41%, ZrO
2 18~22%, K2O 1.5~1.9%, Na2O 0.2~0.6%，Fe2O
3 0.01~0.1%, TiO
2 0.01~0.1%, Li2O 0.05~0.3%。
[0018]作为上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米超白面釉，其特征在于，包括下述以重量份计的原料：90~100份基础面釉、5~10份复合锆、0.1~3份纳米超白硅酸锆、1~5份瓷石；其中，所述纳米超白硅酸锆是利用氯氧锆水溶液、偏硅酸钠溶液、碱性溶液为主要原料，并通过微乳液法进行预处理所得。2.如权利要求1所述的纳米超白面釉，其特征在于，所述纳米超白硅酸锆的预处理包括以下步骤：将表面活性剂溶入有机溶液中，得油性有机溶液A；将正己醇加入到油性有机溶液A中，强力快速搅拌均匀得溶液B；将溶液B分成三份，得到溶液B1、溶液B2和溶液B3；向溶液B1中加入氯氧锆水溶液，快速搅拌均匀得微乳液C；向溶液B2中加入偏硅酸钠溶液，快速搅拌均匀得微乳液D；向溶液B3中加入碱性溶液，快速搅拌均匀得微乳液E；将微乳液C和微乳液D混合，搅拌均匀，同时滴加微乳液E，得微乳液F；将微乳液F加热至设定温度，待反应结束后，陈化，离心分离，得到混合液体G和湿态膏体硅酸锆H；将湿态膏体硅酸锆H进行清洗，并干燥，得到粉体状的纳米超白硅酸锆。3.如权利要求2所述的纳米超白面釉，其特征在于，所述微乳液C和微乳液D按照Zr：Si=1:1摩尔比的比例混合，搅拌均匀，同时滴加微乳液E，以调节pH≥12，得微乳液F。4.如权利要求2所述的纳米超白面釉，其特征在于，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯十醚，浓度为0.2~0.3mol/L；所述有机溶液为环乙烷；所述氯氧锆水溶液的浓度为0.3~0.5 mol/L；所述偏硅酸钠溶液的浓度为15~25wt%；所述碱性溶液的浓度为1~3wt%。5.如权利要求2所述的纳米超白面釉，其特征在于，所述微乳液C、微乳液D、微乳液E的搅拌速度为2000~4000转/分钟；所述微乳液F的设定温度为65~85℃；所述湿态膏体硅酸锆H的干燥温度为75~85℃。6.如权利要求1~5任一项所述的纳米超白面釉，其特征在于，所述纳米超白硅酸锆的粒径≤50nm；所述纳米超白硅酸锆以重量百分比计的化学成分中：ZrO
2 63.0~67.0%。7.如权利要求1所述的纳米超白面釉，其特征在于，所述基础面釉以重量百分比计的化学成分包括：SiO
2 67.0~73.0%, Al2O
3 19.0~22.0%, K2O 3.0~3.5%, Na2O 0.2~0.6%，Fe2O
3 0.01~0.1%, TiO
2 0.01~0.1%, Li2O 0.03~0.05%, 烧失量2.9~3.2%。8.如权利要求1所述的纳米超白面釉，其特征在于，所述复合锆的原料按重量份计包括：锆英粉25~35份、煅烧氧化铝25~35份、煅烧高岭土5~15份、石英5~15份、瓷石5~15份、钾长石5~15份。
9.如权利要求1或8所述的纳米超白面釉，其特征在于，所述复合锆以重量百分比计的化学成分包括：SiO
2 38~42%, Al2O
3 36~41%, ZrO
2 18~22%, K2O 1.5~1.9%, Na2O 0.2~0.6%，Fe2O
3 0.01~0....

【专利技术属性】
技术研发人员：南顺芝，南嘉栋，况学成，
申请(专利权)人：广东大角鹿新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：