[发明专利]一种对料浆具有解凝效果的陶瓷坯体增强剂的制备方法及其产品的应用方法

说明书

本发明涉及一种对料浆具有解凝效果的陶瓷坯体增强剂的制备方法及其产品应用方法，采用多糖类原料、粉状氢氧化钠、多水高岭土粘土、磷酸钠、N‑羟甲基丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸盐、多糖类胶体为原料，通过搅拌、微波辐照、紫外灯固化、加热、粉碎、焙烧、冷却获得陶瓷坯体增强剂产品，将0.1～0.3份陶瓷坯体增强剂与100份陶瓷坯体原料混合后，可提高陶瓷坯体的抗折强度20～200%。本坯体增强剂产品通用于湿法和干法制瓷领域并且制备方法无废水、废渣、废气排放，环境危害极小，因此市场前景广阔。

技术领域

本发明属于陶瓷工业、精细化工技术领域，具体是一种对料浆具有解凝效果的陶瓷坯体增强剂的制备方法及其产品的应用方法。

背景技术

陶瓷在其生产过程中，常因坯体强度不足在成形、输送、干燥和施釉工序中而发生开裂（霍秀琼. 新型坯体增强剂的研制[J]. 陶瓷，2006(12):23-25.）。为解决这一问题，一种方法是向陶瓷原料中加入高可塑性粘土。高可塑性粘土作为一种不可再生资源，矿物储量愈来愈少，且通常铁钛着色离子含量较高，加入后可能会影响陶瓷产品的外观质量（曹文，夏光华，谭训彦，等. 复合变性淀粉的干法制备及其对陶瓷坯体的增强效果[J]. 硅酸盐通报，2015，34(11):3282-3291.）。此外，粘土在一些陶瓷原料中的用量是有上限的，如骨质瓷中的粘土用量最高一般不超过15%。因此，不能通过一味地提高可塑性粘土在陶瓷原料中的用量来达到坯体强度提升的效果。另一种方法是向陶瓷原料中加入适量的坯体增强剂，通过有机高分子的空间位阻效应对陶瓷坯体起到增强作用（黄剑锋，曹丽云. 陶瓷坯体增强剂的应用研究[J]. 陶瓷，2000(4):15-17.）。由于第二种方法资源可再生，且有机质高温灼烧后不会对陶瓷外观呈色产生影响，因此向陶瓷原料中加入适量的坯体增强剂是一种比较经济、可行的方法。

我国关于陶瓷坯体增强剂的制备方法及其产品已有相关专利和文献报道。中国专利CN106145962A公开了一种氧化石墨烯复合型陶瓷坯体增强剂及其应用，该技术路线是首先通过各种手段制备氧化石墨烯，然后再将氧化石墨烯同其它无机粘合剂及有机分散剂复配制成复合型陶瓷坯体增强剂。该方法的技术关键在于氧化石墨烯的制备过程，而无论何种氧化石墨烯的制备过程，其生产成本都是高昂的。并且在坯体增强剂氧化石墨烯成分为10~28%的情况下，以淀粉等多糖类物质为原料的陶瓷坯体增强剂产品更具价格优势。中国专利CN104530318B公开了一种丙烯酰胺接枝玉米淀粉陶瓷增强剂及其制备方法与应用，该方法的技术路线是先将玉米淀粉在50~100℃下糊化，然后再在引发剂作用下通过丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯聚氧乙烯醚聚与糊化玉米淀粉聚合接枝得到丙烯酰胺接枝玉米淀粉增强剂。该方法从制备工艺上来看的确经济、可行，并且可能会对陶瓷坯体具有一定的增强效果，但其所用的原料为玉米淀粉，单体为丙烯酸、丙烯酰胺或甲基丙烯聚氧乙烯醚聚，原料中并未加入其它解凝剂。从上述制备工艺可知，专利所制的丙烯酰胺接枝玉米淀粉属于高分子物质，该高分子物质在不含解凝剂情况下直接加至陶瓷料浆会造成料浆的流动性变差，并伴有胶状“疙瘩”产生。为保证料浆具有正常的流动性，陶瓷生产人员在加入该丙烯酰胺接枝玉米淀粉增强剂后需额外加入大量解凝剂使料浆解凝，这无疑使得生产工艺变得繁琐。中国专利CN105777142A公开了一种新型高效陶瓷坯体增强剂及制备方法与应用，该方法的技术路线在于首先将环糊精糊化、碱化，再在催化剂作用下进行酯化反应，经过滤、干燥、粉碎后得到新型高效环糊精陶瓷坯体增强剂。由于酯化剂二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、三偏磷酸钠、六偏磷酸钠、乙酸钠本身为解凝剂，且乙酸、醋酸酐和三氯氧磷水解后与碱反应生成的盐也具有一定解凝效果，因此制备得到的坯体增强剂在加至陶瓷料浆后仅能不增加坯体料浆体系的粘度。