[发明专利]一种纳米搪瓷釉料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米搪瓷釉料的制备方法，具体为采用溶胶—凝胶法制备纳米搪瓷釉的方法，属搪瓷釉料的制备技术领域。

背景技术

传统搪瓷釉料的生产过程是将所需的各种原料，如硅砂、硼砂、粘土、长石以及其他一些添加物等混合均匀，然后将混合均匀的粉料进行熔制并淬冷，将淬冷的釉料研磨到一定的粒度得到搪瓷釉料。采用传统方法制备得到的搪瓷釉料不仅含有大量的杂质，而且粒度较大，不利于涂搪工艺实施，进而影响了搪瓷制品质量。纳米材料在搪瓷釉料上的应用给搪瓷产品带来性能的大幅提升，同时还能赋予搪瓷材料一些新的功能。如在普通搪瓷钛白釉中添加0.7%～1%的纳米级别的氧化铝后，搪瓷产品的抗冲击性提升两倍以上；将纳米二氧化钛和长余辉蓄能发光材料技术应用到搪瓷中，可成功制备出发光搪瓷。二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，而二氧化硅又是搪瓷釉料中最主要的成分，利用纳米二氧化硅庞大的比表面积、表面多介孔结构和超强的吸附能力以及奇异的理化特性，开发搪瓷釉料，可生产出具有防霉、抗菌功能的滚筒洗衣机，其抗菌率高达99%以上。

溶胶－凝胶法是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶，凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米结构的材料。利用溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅以及制备其他一系列氧化物掺杂的二氧化硅纳米材料是正在进研究的非常重要内容，其中以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体，以无水乙醇或蒸馏水为分散剂，以盐酸或者氨水、二氧化碳、醋酸、醋酸铵为催化剂，在60～70℃的温度条件下经过水解缩聚形成溶胶，经过老化得到凝胶，将凝胶干燥并在高温度条件下热处理后制备得到纳米级别的二氧化硅，并研究了不同催化剂浓度对水解缩聚反应制备纳米二氧化硅品质的影响，找出最佳工艺条件。

也有以磷酸三乙酯、硝酸铝、正硅酸乙酯为原料，利用溶胶凝胶法制备出了氧化铝和氧化磷共同掺杂的二氧化硅玻璃的方法。其过程是：先将正硅酸乙酯和乙醇、水、盐酸按一定的比例配好并搅拌，再依次加入一定量的磷酸三乙酯和硝酸铝的乙醇溶液，补加盐酸溶液使其保证在一定的浓度，搅拌后老化得到凝胶，经干燥和高温处理能够得到氧化铝和氧化磷共同掺杂的纳米二氧化硅玻璃粉。

然而利用溶胶凝胶法制备搪瓷釉料尚未见报道。中国发明专利《纳米搪瓷(珐琅)》（申请号：03127997.X）所公开的，是将纳米原料直接进行混合制备纳米搪瓷釉料，没有涉及采用溶胶—凝胶法直接制备搪瓷釉料；发明专利《一种光催化自洁纳米二氧化钛搪瓷基板及其制备方法》（申请号：200910048398.5）所公开的，是将纳米二氧化钛混入搪瓷釉料中制备具有光催化自洁的搪瓷板；发明专利《一种具有负离子效应的搪瓷表面涂层的制备方法》（申请号：200810200962.6）及《一种具有疏水效应的搪瓷表面涂层的制备方法》（申请号：200810204197.5）所公开的，是利用溶胶凝胶法在搪瓷钢板的表面再涂覆一层涂层，该涂层具有负离子效应或疏水效应，以上发明内容中，均没有涉及采用溶胶—凝胶法直接制备搪瓷釉料方法；而发明专利《一种制备抗菌日用玻璃、搪瓷、陶瓷、金属等器皿的方法》（申请号：01103584.6）所涉及的是利用溶胶凝胶法制备抗菌液，也没有制备纳米搪瓷釉料方面内容。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术所提出问题，公开一种纳米搪瓷釉料的制备方法，是采用溶胶—凝胶法制备纳米搪瓷釉方法，利用该方法可得到杂质少，粒径达到纳米级别的搪瓷釉料，有助于施釉的进行、有效降低烧成温度，从而降低生产成本，利用该方法制成搪瓷产品耐酸耐碱性强、硬度高、光泽度好。

本发明的技术方案是：一种纳米搪瓷釉料的制备方法，其特征在于：是采用溶胶—凝胶法制备纳米搪瓷釉方法；包括按设定比例选取原料、按设定工艺路线进行加工二个步骤；

步骤一：按质量百分比设定原料比例如下：

⑴ 45%≤SiO₂≤57%

⑵ 5%≤Al₂O₃≤7%

⑶ 5%≤B₂O₃≤15%

⑷ 15%≤Na₂O≤20%

⑸ 0.5%≤Sb₂O₃+NiO+CoO≤3%

⑹ 5%≤CaO≤10%