乳濁劑、其制備方法以及含有該乳濁劑的陶瓷釉料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷釉料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種乳濁劑、其制備方法以及含有該乳 濁劑的陶瓷釉料。
【背景技術(shù)】
[0002] 含有乳濁劑的釉料是我國建筑陶瓷和衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)中廣泛采用的一種重要原料， 主要起到遮蓋陶瓷坯底的作用。目前，以含硅酸鋯乳濁劑的鋯乳濁釉使用最為廣泛。然而， 從使用性能來看，鋯乳濁釉存在遮蓋力低，高溫粘度大，釉面不平整等缺陷，而且制備鋯乳 濁劑的原料鋯英砂存在嚴重依賴進口，價格昂貴且具有放射性等一系列問題，所以，亟待性 能良好、價格便宜且易于推廣使用的新型乳濁劑來替代。
[0003] 二氧化鈦是一種具有高折射率的晶體，其物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的光學(xué)性 能。在瓷釉的高溫?zé)蛇^程中，TiO 2能夠與CaO和SiO2結(jié)合生成鈦榍石晶體而形成比較良 好的乳濁效果。然而，在相關(guān)技術(shù)中，傳統(tǒng)的鈦釉是將鈦氧化物作為乳濁劑直接添加到生釉 料中，該方法往往因析出金紅石相的TiO 2而致釉面泛出黃色，從而抑制了鈦釉的推廣和應(yīng) 用。
[0004] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的之一是提供一種乳濁劑，該乳濁劑主要組成是碳酸鈣與晶態(tài)二氧化 鈦；即以碳酸鈣為包核，晶態(tài)二氧化鈦為包膜的復(fù)合顆粒乳濁劑，該乳濁劑可以使得陶瓷釉 料形成穩(wěn)定的鈦榍石晶型，有效避免了直接添加二氧化鈦顆粒所產(chǎn)生的陶瓷釉面泛黃的問 題。
[0006] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種所述的乳濁劑的制備方法，該制備方法簡單易 行、操作易控，非常便于實現(xiàn)乳濁劑的制備。
[0007] 本發(fā)明的目的之三在于提供一種含有所述乳濁劑的陶瓷釉料。該陶瓷釉料具有特 定的原料組成，由于乳濁劑的作用，使得該釉料的析出相為穩(wěn)定的鈦榍石晶型，從而避免了 現(xiàn)有技術(shù)中鈦釉致色的問題，此外該釉料的其他原料價廉易得，且無任何放射性，因此，具 有良好的應(yīng)用前景。
[0008] 為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明特采用以下技術(shù)方案：
[0009] 一種乳濁劑，按照重量百分數(shù)計，其主要由以下組份制成：
[0010] 碳酸鈣5%~40%、鈦白粉5%~40%、分散助劑0. 05~2. 5%以及水余量。
[0011] 本發(fā)明提供的乳濁劑中，含有具有微納米級核殼結(jié)構(gòu)的碳酸鈣與晶態(tài)二氧化鈦復(fù) 合顆粒。具體的，以碳酸鈣為包核，晶態(tài)二氧化鈦為包膜形成復(fù)合顆粒材料，碳酸鈣與二氧 化鈦之間通過顆粒表面大量的羥基所發(fā)生化學(xué)縮合反應(yīng)形成穩(wěn)定的核殼結(jié)構(gòu)體。由于該結(jié) 構(gòu)體在一定程度上實現(xiàn)了鈣鈦組分通過表面的化學(xué)鍵合，所以成為二氧化鈦與鈣化合物等 組分結(jié)合的重要誘因，這為高溫條件下二氧化鈦直接與鈣、硅的氧化物形成穩(wěn)定的鈦榍石 晶型，而不是直接向金紅石相轉(zhuǎn)變提供了保障。因此有效避免了陶瓷釉料直接添加二氧化 鈦顆粒所產(chǎn)生的陶瓷釉面泛黃的問題。
[0012] 優(yōu)選的，該乳濁劑主要由以下組份制成：碳酸鈣10%~25%、鈦白粉15%~35%、 分散助劑〇. 5~2%以及水余量。
[0013] 優(yōu)選的，所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉，其1102的重量含量超過95%。
[0014] 銳鈦型鈦白粉具有遮蓋力強，著色力高，耐候性好等特點；還具有良好的光散射能 力，因而白度好，同時具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和較好的耐候性，無毒無味，對人體無刺激作 用。
[0015] 優(yōu)選的，所述碳酸鈣的純度不小于99.9 % ;其中，鉛、鉻、鎘和砷含量均小于 0. 0001 %，汞含量小于0. 00001% ;所述碳酸鈣的白度彡93%，比表面積彡0. 3m2/g，吸油量 < 50g/100g。此外，更優(yōu)選的，粒度：d50< 5 μπι，K 10 μπι。
[0016] 上述的碳酸鈣是經(jīng)過天然重質(zhì)碳酸鈣加工而成的，具有該理化性能的碳酸鈣其更 加易于和鈦白粉混合并形成特定的結(jié)構(gòu)，以滿足應(yīng)用需求。
[0017] 所述的乳濁劑的制備方法，包括以下步驟：
[0018] 1)、將碳酸鈣加入到部分水中，分散均勻并進行研磨，得到碳酸鈣懸濁液；
[0019] 2)、將鈦白粉和分散助劑依次加入到剩余部分水中，進行研磨，得到鈦白粉懸濁 液；
[0020] 3)、將所述碳酸鈣懸濁液和所述鈦白粉懸濁液混合均勻，研磨后得到復(fù)合顆粒懸 浮漿液，并將所得漿液干燥后打散，得到乳濁劑。
[0021] 優(yōu)選的，在步驟1中）：
[0022] 所述碳酸鈣懸濁液中，碳酸鈣的粒徑分布為：D5tl為1-5微米，D9tl為1-10微米。
[0023] 優(yōu)選的，在步驟2)中：所述鈦白粉懸濁液中，碳酸鈣的粒徑分布為：D5tl為0. 2-1微 米，D9tl為1-10微米。
[0024] 優(yōu)選的，在步驟3)中，所述復(fù)合顆粒懸浮漿液中，復(fù)合顆粒的粒徑分布范圍為Dki 為1-5微米，D9tl為1-10微米。
[0025] 對碳酸鈣、鈦白粉以及其混合漿液在研磨過程中的粒度分布進行了具體的限定， 使得所得的乳濁劑具有良好的粒徑分布特征，即顆粒細小，主要粒徑在2微米以下，成核顆 粒碳酸鈣與包膜顆粒二氧化鈦的粒徑比在2~15之間，可實現(xiàn)包膜均勻并包覆在包核表面 的效果。
[0026] 優(yōu)選的，在步驟3)中，所述研磨的方式為：采用高速研磨機進行濕法研磨。
[0027] 具體的，在本發(fā)明中，為了實現(xiàn)較好的分散效果，分散劑助劑為DC-854。
[0028] 含有所述乳濁劑的陶瓷釉料，按照重量份數(shù)計，由以下原料組分制成：乳濁劑 6_10份、石英30~35份、鉀長石25~30份、二氧化二錯2~4份、方解石10~12份、白 云石4~6份、氧化鋅2~3份、高嶺土 4~5份、恪塊1~2. 5份。
[0029] -般而言，在具體應(yīng)用的過程中，乳濁劑的添加量在（占釉料wt%計 算）5%-15%;具有該配比的釉料的實際使用效果好，釉面白度高，遮蓋力和光潔度好，是替 代鋯釉的良好產(chǎn)品，具有很大的推廣性和實用性。
[0030] 此外，較為優(yōu)選的，所述釉料由下列重量份的原料組成：石英30-35份，鉀長石 25-30份，三氧化二鋁2-4份，方解石10-12份，白云石4-6份，氧化鋅2-3份，高嶺土 4-5份， 熔塊1-2. 5份，復(fù)合乳濁劑5-15份；更為優(yōu)選的，組成所述釉料的最佳原料配比（重量份） 是：石英35份，鉀長石28份，三氧化二鋁2. 5份，方解石11份，白云石5份，氧化鋅2. 5份， 高嶺土 4. 5份，復(fù)合乳濁劑8. 5份，熔塊2. 5份。
[0031] 此外，具有上述配比的釉料，其化學(xué)成分及各成分的重量百分比為：Si0265. 41%， Al2036. 97%,Fe203〇-〇5%,Ti025. 10%, Ca013. 84%,MgO 2. 14%,K2O 2. 26%, Na2O 1.56%, ZnO 2. 26%，BaO 0.01%，B2O3O. 45%。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果包括以下幾個方面：
[0033] 1)、本發(fā)明提供的乳濁劑與傳統(tǒng)的硅酸鋯乳濁劑相比，由于原料組份選擇得當(dāng)，其 原料易得，成本低，且無放射性，使用安全。
[0034] 2)、本發(fā)明提供的乳濁劑與鈦氧化物（作為乳濁劑）相比，其可以使得釉料的析出 相為穩(wěn)定的肽榍石，從而避免了鈦氧化物（主要為二氧化鈦）作為乳濁劑時，易造成的陶瓷 釉面泛黃的問題。
[0035] 3)、本發(fā)明提供的含有特定乳濁劑的陶瓷釉料，由于乳濁劑以及其他組份配伍得 當(dāng)，使得該釉料克服了現(xiàn)有技術(shù)中的鋯釉存在遮蓋力低，高溫粘度大，易造成釉面不平整等 缺陷。
[0036] 4)、本發(fā)明提供的含有特定乳濁劑的陶瓷釉料，實際使用效果好，釉面白度高，遮 蓋力和光潔度好，是鋯釉的良好替代產(chǎn)品，具有很大的推廣性和實用性。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明實施例5提供的乳濁劑（成核顆粒碳酸鈣與包膜顆粒二氧化鈦形成 的鈣鈦復(fù)合顆粒）的掃描電鏡圖；
[0038] 圖2為本發(fā)明實施例8提供的陶瓷釉料通過輥道窯進行工業(yè)釉面燒成試驗中的燒 成后釉面的XRD測試圖；
[0039] 圖3為本發(fā)明實施例8提供的陶瓷釉料的燒成試驗中的釉面形態(tài)電鏡圖；
[0040] 圖4為本發(fā)明實施例8提供的陶瓷釉料的燒成試驗中的釉面的析晶顆粒電鏡圖。
【具體實施方式】
[0041] 下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會 理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體 條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明制備廠商者，均為 可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0042] 實施例1
[0043] 本實施例提供的乳濁劑，其組成包括：碳酸鈣5%、鈦白粉40%、分散助劑0. 05% 以及水余量。
[0044] 制備方法：
[0045] Sll :以水為介質(zhì)，向其中加入碳酸媽，使其占總量范圍為10%，分散均勻并充分 研磨，得到碳酸鈣懸濁液，其中碳酸鈣粒徑分布要求D 5tl為1-5微米，D 9(|為1-10微米；
[0046] S12 :以與步驟Sll等量的水為介質(zhì)，向其中加入鈦白粉，占總量范圍80%，然后加 入分散助劑占總量的〇. 1 %，充分研磨，得到鈦白粉懸濁液，其中鈦白粉的粒徑分布要求Dki 為0. 2-1微米，D9tl為1-10微米；
[0047] S13 :將所述碳酸鈣懸濁液和所述鈦白粉懸濁液混合均勻，通過高速研磨機進行濕 法研磨，從而得到以碳酸鈣為包核，二氧化鈦為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合顆粒懸浮漿液，其 中復(fù)合顆粒懸浮漿液粒徑分布范圍要求D 5tl為1-5微米，D 9(|為1-10微米；
[0048] S14 :將所制備的復(fù)合顆粒懸浮漿液進行干燥打散，得到鈣鈦復(fù)合顆粒乳濁劑。
[0049] 實施例2
[0050] 本實施例提供的乳濁劑，其組成包括：碳酸鈣40%、鈦白粉5%、分散助劑2. 5%以 及水余量。
[0051] 制備方法：
[0052] S21 :以水為介質(zhì)，向其中加入碳酸鈣，使其占總量范圍為80%，分散均勻并充分 研磨，得到碳酸鈣懸濁液，其中碳酸鈣粒徑分布要求D 5tl為1-5微米，D 9(|為1-10微米；
[0053] S22 :以與步驟S21等量的水為介質(zhì)，向其中加入鈦白粉，使其占總量10%，然后加 入分散助劑（分散劑助劑DC-854)占總量的5 %，充分研磨，得到鈦白粉懸濁液，其中鈦白粉 的粒徑分布要求D5tl為0. 2-1微米，D 9(|為1-10微米；
[0054] S23 :將所述碳酸鈣懸濁液和所述鈦白粉懸濁液混合均勻，通過高速研磨機進行濕 法研磨，從而得到以碳酸鈣為包核，二氧化鈦為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合顆粒懸浮漿液，其 中復(fù)合顆粒懸浮漿液粒徑分布范圍要求D 5tl為1-5微米，D 9(|為1-10微米；
[0055] S24 :將所制備的復(fù)合顆粒懸浮漿液進行干燥打散，得到鈣鈦復(fù)合顆粒乳濁劑。
[0056] 實施例3