一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法

文档序号:35075075发布日期:2023-08-09 18:53阅读:53来源:国知局

本发明属于陶瓷材料,具体涉及一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法。


背景技术:

1、陶瓷是一种常见的建筑材料,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性,广泛应用于建筑、家居、厨具、卫浴等领域。但是,陶瓷表面容易吸附污垢、油渍等,难以清洗,影响其美观和卫生。因此,研发一种陶瓷自洁涂料,能够在陶瓷表面形成自清洁效应,具有重要的应用价值。

2、公开号为cn107473714a专利申请公开了一种紫外光自洁净陶瓷及其制备方法。制备过程分为配比、球磨、注浆、修胚和烧制等几个环节。首先按配比将各种原料混合后,用研磨球进行球磨,得到瓷泥,然后对瓷泥进行注浆、修胚,在400~500℃下烧制1~2小时,接着在700~900℃下停留2~3小时,最后再升温致1250~1350℃,烧制1~2小时即可制成紫外光自洁净陶瓷。这种产品具有紫外自洁净的效果,并且结合紫外灯可以用于制作高效洁净的马桶产品上。

3、公开号为cn111204977a专利申请公开了一种具有自洁净纳米便于清洗的陶瓷釉及其制备方法。该釉料由多种原料组成,包括陶瓷釉料、玻璃、硼酸粉、方解石、高岭土、三宝蓬瓷石、祁门瓷石、石英、碳酸镁、白云石和碳酸钡。经过烧制后,陶瓷表面呈现出光滑的亮面,不易沾染污渍,具有良自清洁功能。

4、公开号为cn111087835a专利申请公开了一种纳米自洁净环保涂料的制备方法。首先,将纳米二氧化钛胶质物加入搅拌反应釜中,并加入一定量的去离子水、乙醇和有机溶剂反应,制得纳米二氧化钛胶体溶液。然后将纳米二氧化钛胶体溶液加入加热搅拌器中,并加入沸石、无机环保填料、聚乙烯吡咯烷酮和苯甲酸钠等材料进行反应,制得纳米二氧化钛乳液。最后,在纳米二氧化钛乳液中加入增稠剂和消泡剂,制备得到纳米自洁净环保涂料。该涂料具有超疏水疏油性能,自洁净性能优良。此外,该发明还提供了一种球磨装置,用于把二氧化钛颗粒磨碎细化,可在混合物料中使用该装置进行球磨,达到较好的效果。

5、目前,已经有一些研究报道了自清洁陶瓷的制备方法。其中,利用tio2陶瓷表面在光照的条件下通过表面污渍的光催化降解反应和tio2超亲水性的冲洗两方面的协同效应产生自清洁效应的方法,是一种比较有效的方法。但是,现有的自清洁陶瓷存在以下问题:制备工艺复杂,成本较高;自清洁涂层需要烧结,影响tio2活性;自清洁涂层附着力不稳定,易脱落;自清洁涂层厚度不均匀,影响自洁效果。因此,需要提供一种制备工艺简单、成本低廉、涂层附着力强、不需烧结、涂层厚度均匀、自洁效果良好的陶瓷自洁涂料。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种制备工艺简单、成本低廉、不需烧结、涂层附着力强、涂层厚度均匀、自洁效果良好的陶瓷自洁涂料及其使用方法。

2、为达到上述目的,本发明提供了以下技术方案:

3、1)按照重量份数计算,将碱渣31~78份和沸腾炉渣20~35份,混合均匀后烧制到1200~1300℃保温1.5~2.5h,随炉冷却后得到混合物a。

4、2)按照重量份数计算,将碱渣31~78份、沸腾炉渣20~35份和烧结助剂1~2份,混合均匀后烧制到1200~1300℃保温1.5~2.5h,随炉冷却后得到混合物b。

5、3)按照重量份数计算,将纳米二氧化钛粉末14~20份其余为去离子水,将其分散在水中,并进行超声处理,直到得到均匀的纳米二氧化钛悬浮液。

6、4)按照重量份数计算,在纳米二氧化钛悬浮液中添加混合物a 15~25份、混合物b45~75份并搅拌均匀得到陶瓷自洁涂料。

7、5)将制备出的自洁涂料采用刷涂的方法涂覆陶瓷坯体表面。

8、6)将涂覆有自洁涂料的陶瓷坯置入碳化反应器中养护,使自洁涂料与坯体紧密结合。

9、优选地,所述搅拌的添加顺序为:首先将纳米二氧化钛悬浮液倒入搅拌容器,接着分别添加混合物a和混合物b至搅拌容器,并进行搅拌;

10、搅拌速度:300-500 rpm,以确保各组成部分充分混合同时防止过度搅拌导致的气泡生成。

11、搅拌时间:搅拌总时间为15~30分钟。

12、优选地,所述碳化固化反应为在常压条件下以0.5~2 l/min的速率向碳化反应器中通入co2,碳化时间为1~3 h。

13、与现有技术相比,本发明的优点和有益效果在于:

14、1.利用废弃物制备陶瓷自洁涂料:通过利用碱渣、沸腾炉渣等废弃物制备陶瓷自洁涂料,采用废弃物资源化利用的方法制备陶瓷自洁涂料,成本低廉,环保节能。

15、2.制备过程中引入纳米二氧化钛粉末:纳米二氧化钛具有良好的光催化功能,可以分解有机物,具有自洁作用。引入纳米二氧化钛后,陶瓷自洁涂料具有较强的光催化活性和自洁性能。

16、3.简便的使用方法:采用一种简便的刷涂法将自洁涂料涂覆于陶瓷坯体表面,具体工艺参数明确且操作简单。

17、4.广泛应用场景:该陶瓷自洁涂料适用于不同类型的陶瓷产品,如卫生洁具、瓷砖、餐具等,具有广泛的市场应用潜力。



技术特征:

1.一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,其特征在于,包括以下制备步骤:

2.一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,其特征在于,包括以下使用方法:步骤a:将制备出的自洁涂料采用刷涂的方法涂覆陶瓷坯体表面;步骤b:将涂覆有自洁涂料的陶瓷坯置入碳化反应器中养护,使自洁涂料与坯体紧密结合。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,其特征在于,所述碱渣是为氨碱法制碱厂的碱渣,其主要成分为碳酸钙,含量为60~80%。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,其特征在于,所述沸腾炉渣为煤矸石或煤在沸腾炉中经高温燃烧时,其中不燃的硅、铝、铁等元素以掺杂的形式富集而形成的废渣,其主要有效成分为二氧化硅,含量为60~75%。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,其特征在于,所述烧结助剂是铝矾土废渣,氧化铝含量30%以上,硅酸盐含量10~20%。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,其特征在于,所述纳米二氧化钛粉末的粒径为5~50 nm,晶体形状为球形或棒状。

7.根据权利要求2所述的一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,其特征在于,所述刷涂法具体工艺参数为:刷毛长度为2~3 cm;涂布率为90~100 g/㎡;涂层厚度为50~200μm。

8.根据权利要求2所述的一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,其特征在于,所述碳化方式为常压碳化,碳化时间为1~3小时。

9.根据权利要求1所述的一种陶瓷自洁涂料及其制备和使用方法,其特征在于该自洁涂料可应用于不同类型的陶瓷产品,包括但不限于卫生洁具、瓷砖、餐具等。


技术总结
本发明提供了一种陶瓷自洁涂料的制备及其使用方法,包括将碱渣、沸腾炉渣、烧结助剂、纳米二氧化钛粉末等原料经过多个步骤处理制得陶瓷自洁涂料。制备出的陶瓷自洁涂料可通过刷涂法涂覆于陶瓷坯体表面,并在碳化反应器中养护以紧密结合。该自洁涂料适用于不同类型的陶瓷产品,如卫生洁具、瓷砖、餐具等。

技术研发人员:陈艳林,杨宇航,张名旗,卢广坚,付琼,黄康,魏枫
受保护的技术使用者:湖北工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/14
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