一种耐冻融陶瓷砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐冻融陶瓷砖及其制备方法，属于陶瓷材料领域。
【背景技术】
[0002] 陶瓷砖，是以耐火的金属氧化物及半金属氧化物，经由研磨、混合、压制、施釉、烧 结等过程，而形成的一种耐酸碱的瓷质或石质等之建筑或装饰之材料，其原材料多由粘土、 石英砂以及其他无机非金属原料等等混合而成。近年来，随着我国建筑陶瓷行业的飞速发 展，使得人们对陶瓷砖的性能要求也越来越高。目前市场上的陶瓷砖存在着耐冻融性差的 缺点，在冬天寒冷环境中容易出现冻结开裂现象，缩短了其使用寿命，无法满足市场需求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种耐冻融性好、抗开裂性好、耐久性好的耐冻融陶瓷砖 及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] 一种耐冻融陶瓷砖，由以下重量份的原料制成：海砂34-48、钙长石23-35、水浮 石18-26、白灰粉15-25、锅炉渣22-34、废糖浆5-8、硫酸亚铁4-6、铝酸钴3-5、复合粘土 14-18、十二烷基二甲基氧化胺1-2、乙二胺四乙酸二钠2-3、鲸蜡硬脂基葡糖苷1-2、木质素 磺酸钠3-4 ;
[0006] 所述复合粘土的制备方法如下：
[0007] a、按质量比3-6:2-4:1称取苏州土、凹凸棒土和山泥，混合均匀，粉碎，过150-200 目筛，加水搅拌制成浓度为50-60%的浆液，再加入相当于浆液重量3-6%的亚甲基二萘磺 酸钠、2-4%的土耳其红油、1-2%的透明质酸钠，水浴加热至50-60°〇,2000-30001'/11^11高 速研磨20-30min，抽滤，烘干，待用；
[0008] b、按质量比称取2-3:1-2:1称取芳纶浆柏、玉米秸杆和甘蔗渣，混合均匀，粉碎， 过200-300目筛，待用；
[0009] c、将上述步骤a制得的矿物粘土与步骤b制得的混合粉体按照质量比2-3:1混 合均匀，再加入相当于矿物粘土重量5-10%的聚丙烯酰胺、3-6%的羟丙基二淀粉磷酸酯、 2-4%的硼砂，1000-1500r/min 高速分散 10-15min，即得。
[0010] 一种耐冻融陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
[0011] (1)取海砂、钙长石、水浮石混合均匀，放入浓度为0.5-lmol/L的盐酸溶液中， 水浴加热至70-80°C，保温2-3h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，再放入浓度为l-2mol/L的 氢氧化钠溶液中，水浴加热至75-85 °C，保温l_2h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干， 1140-1180°C煅烧I. 5-2. 5h后取出并水淬，烘干，粉碎，过150-200目筛，待用；
[0012] (2)取白灰粉、锅炉渣、复合粘土与步骤⑴制得的粉体混合均勾，加水打浆制成 浓度为50-60%的浆液，再加入十二烷基二甲基氧化胺、乙二胺四乙酸二钠、鲸蜡硬脂基葡 糖苷和木质素磺酸钠，水浴加热至45_55°C，1500_2500r/min高速研磨35_45min，然后将研 磨后的浆料喷雾干燥含水量为4-6%的颗粒，待用；
[0013] (3)将步骤⑵制得的颗粒与硫酸亚铁、铝酸钴混合均勾，然后加入废糖衆，搅拌 混合12-16min，待用；
[0014] (4)将步骤（3)混合好的物料放入成型机中在70-75MPa的压力下压制成型；
[0015] (5)将步骤（4)制得的坯体在40_50°C的温度下进行干燥，干燥至坯料含水量低于 2%，然后对干燥后的坯体进行浸釉；
[0016] (6)将步骤（5)制得的坯体在真空状态下以6-9°C /min的速率升温至910-970°C， 保温1-2h，再在2-4°C /min的速率降温至550-600°C，保温0. 5-lh，再以4-6°C /min的速 率升温至1160-1240°C，保温2-3h，然后在4-5MPa的Ar气氛下以3-5°C /min的速率降温 至630-690 °C，保温0.5-lh，再以5-7 °C /min的速率升温至1120-1180 °C，保温2-3h，再在 2-4°C /min的速率降温至620-660°C，保温0. 5-lh，最后在3-4MPa的队气氛下以2-4°C / min的速率升温至850-890°C，保温l_2h，再以3-5°C /min的速率升温至1040-1120°C，保 温I. 5-2. 5h，再以4-6°C /min的速率降温至580-640°C，保温0. 5-lh，随炉冷却至常温，包 装即得成品。
[0017] 上述复合粘土采用苏州土、凹凸棒土和山泥三种粘土物质协同作用，并采用亚甲 基二萘磺酸钠、土耳其红油、透明质酸钠对上述粘土进行改性，可以提高粘土的分散性和可 塑性，从而提高陶瓷砖制作工艺所用到浆液的悬浮性与稳定性，然后采用芳纶浆柏、玉米秸 杆和甘蔗渣对复合粘土进行改性，不仅使得陶瓷砖在烧结过程中产生丰富的气孔结构，还 可以提高陶瓷砖的保温隔热性能，最后采用聚丙烯酰胺、羟丙基二淀粉磷酸酯、硼砂进行改 性，可以提高复合粘土的粘结强度，使瓷坯在成型和干燥过程中避免变形与开裂的缺陷，并 产生较高的机械强度。
[0018] 本发明的有益效果：
[0019] 本发明添加了白灰粉、锅炉渣、硫酸亚铁、铝酸钴等原料，使制得的陶瓷砖不仅具 有优异的耐冻融性、抗开裂性和耐久性，还具有良好的物理机械性能、耐水性、抗侵蚀性和 耐磨性，完全满足冬季寒冷条件下的使用要求，使用寿命长，应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0020] 一种耐冻融陶瓷砖，由以下重量（kg)的原料制成：海砂44、钙长石29、水浮石23、 白灰粉20、锅炉渣26、废糖浆7、硫酸亚铁5、铝酸钴4、复合粘土 16、十二烷基二甲基氧化胺 1. 5、乙二胺四乙酸二钠2. 5、鲸蜡硬脂基葡糖苷1、木质素磺酸钠3 ;
[0021] 所述复合粘土的制备方法如下：
[0022] a、按质量比4:2:1称取苏州土、凹凸棒土和山泥，混合均匀，粉碎，过150目筛，加 水搅拌制成浓度为55%的浆液，再加入相当于浆液重量4%的亚甲基二萘磺酸钠、3%的土 耳其红油、1.5%的透明质酸钠，水浴加热至55 <€，200〇1'/111；[11高速研磨301]1；[11，抽滤，烘干， 待用；
[0023] b、按质量比称取2:1:1称取芳纶浆柏、玉米秸杆和甘蔗渣，混合均匀，粉碎，过250 目筛，待用；
[0024] c、将上述步骤a制得的矿物粘土与步骤b制得的混合粉体按照质量比2:1混合均 匀，再加入相当于矿物粘土重量6%的聚丙烯酰胺、4%的羟丙基二淀粉磷酸酯、2. 5%的