[发明专利]一种高强度抗裂陶瓷

说明书

本发明涉及一种高强度抗裂陶瓷，陶瓷的坯体由如下组分的高效陶瓷坯体增强剂组合物制得浆料，以质量百分比计组成为：4％～8％丙烯酸压敏胶乳液、1％～3％改性天然高分子、8％～15％环氧改性的聚丙烯酸钠，其余为水。本发明将丙烯酸压敏胶乳液与环氧改性的聚丙烯酸钠用于陶瓷坯体增强剂领域，在不影响坯体浆料的粘度的同时，当坯体干燥后具有高效增强作用，测试结果表明所述增强剂可大大降低了生坯开裂时间、开裂长度，应用前景广泛。

本发明是中国专利“一种高效陶瓷坯体增强剂组合物及其制得的产品”的分案申请，申请日为2017年11月27日，申请号为201711208768.8。

技术领域

本发明涉及陶瓷，具体涉及一种高强度抗裂陶瓷，属于建筑材料领域。

技术背景

陶瓷行业是高污染、高能源消耗、高资源消耗的“三高行业”，随着陶瓷工业的快速发展，优质粘土资源越来越匮乏，节能减排，适度减薄是陶瓷发展的必经之路。坯料的制备是非常重要的环节，而坯体的干燥强度则是一个重要指标，其对产品的成品率及质量有重要影响。目前的陶瓷生产中，生坯强度不足引起的成品率低的现象普遍存在，适当减薄的陶瓷产品，其生坯强度和成瓷强度均显著下降，在输送和使用过程中，损坏或开裂的几率大幅增加。并且现在的陶瓷产品规格有越做越大的趋势，所以提高坯体强度对于陶瓷生产尤为重要。选择高效的坯体增强剂是提高坯体强度的一种重要手段。

坯体增强剂有有机增强剂和无机增强剂两类。无机增强剂通常有膨润土、水玻璃等，有机增强剂经常用的有甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟甲纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯醇以及海藻酸盐等，最近又出现了新型陶瓷增强剂如聚丙烯酸钠复合剂、改性淀粉聚合物等。市面上商品坯体增强剂有粉体和液体两种，前者易于包装运输但易吸潮结团，后者则易于在陶瓷浆料中分散，使用更为方便。

例如，李家科等合成了一系列不同相对分子质量的聚丙烯酸钠，应用于艺术瓷的坯体中，研究了聚丙烯酸钠对艺术瓷坯体强度、变形率的影响，并对聚丙烯酸钠增强机理进行了探讨；结果表明聚丙烯酸钠可有效地提高艺术瓷坯体的成形强度，减少了坯体的变形率，当增强剂c加入的质量分数为0.6％时，坯体的干燥强度增加率达167.5％，坯体的变形率从50％降低到10％。但是聚丙烯酸钠增强剂的存在价格昂贵、依然要配合无机增强剂使用的特点。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的旨在提供一种高效陶瓷坯体增强剂组合物。

本发明所述的的一种高效陶瓷坯体增强剂组合物，以质量百分比计组成为： 4％～8％丙烯酸压敏胶乳液、1％～3％改性天然高分子、8％～15％环氧改性的聚丙烯酸钠，其余为水。

其中，所述的环氧改性的聚丙烯酸钠采用水溶液自由基聚合法制备，其制备方法包括以下步骤：将5～10份含有不饱和双键的环氧小分子、0.05～0.3份表面活性剂、2～4份还原剂、60～80份水加入到反应器中，充分分散均匀，然后向其中加入20～30份丙烯酸钠，加热体系升温至50～80℃；然后向反应釜内滴加引发剂，0.5～1h滴加完毕，保温反应2～5小时后冷却到室温，出料即得环氧改性的聚丙烯酸钠。

所述的环氧改性的聚丙烯酸钠结构式如下，其中R为氢或甲基，A为羰基或亚甲基，x:10～30，y:3～10。

所述的丙烯酸压敏胶乳液的pH为7～11，有效成分的质量份数30％～60％。

改性天然高分子为经酰化反应、羧甲基化反应、酯化反应或接枝反应改性后的甲基纤维素、羟乙基纤维素、水溶性淀粉、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、海藻酸钠、木质素磺酸钠中的至少一种。

所述的含有不饱和双键的环氧小分子为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油醚酯、烯丙基缩水甘油醚、衣康酸二缩水甘油酯中的至少一种。