一种陶瓷用复合乳浊剂及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明提供了一种陶瓷用复合乳浊剂，所述复合乳浊剂包括由钛白粉包覆白炭黑微球构成的核壳微球颗粒，由按重量百分比计：白炭黑：25?40％；钛白粉：60?75％；其中，所述白炭黑微球的D50粒径为0.5?1微米，D90粒径为1?5微米，所述核壳微球颗粒的D50为1?5微米，D90为1?10微米。本发明还提供了所述的复合乳浊剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚体；2)搅拌所述白炭黑解聚体，同时加入所述钛白粉；3)将所述白炭黑和钛白粉混合并搅拌均匀，进行粉体表面改性，得到以白炭黑为包核，二氧化钛为包膜的具有核壳结构颗粒。
【专利说明】
-种陶瓷用复合乳浊剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明设及陶瓷领域，具体而言，设及一种陶瓷用复合乳浊剂及其制备方法和应 用。
【背景技术】
[0002] 含有乳浊剂的釉料是我国建筑陶瓷和卫生陶瓷生产中广泛采用的一种重要原料， 主要起到遮盖陶瓷巧底的作用。目前，W含娃酸错乳浊剂的错乳浊釉使用最为广泛。然而， 从使用性能来看，错乳浊釉存在遮盖力低，高溫粘度大，釉面不平整等缺陷，而且制备错乳 浊剂的原料错英砂存在严重依赖进口，价格昂贵且具有放射性等一系列问题，所W，亟待性 能良好、价格便宜且易于推广使用的新型乳浊剂来替代。
[0003] 二氧化铁是一种具有高折射率的晶体，其物理化学性质稳定，具有良好的光学性 能。在瓷釉的高溫烧成过程中，Ti02能够与CaO和SiO 2结合生成铁循石晶体而形成比较良 好的乳浊效果。然而，在相关技术中，传统的铁釉是将铁氧化物作为乳浊剂直接添加到生釉 料中，该方法往往因析出金红石相的Ti02而致釉面泛出黄色，从而抑制了铁釉的推广和应 用。
[0004] 现有技术中有关于使用碳酸巧和铁白粉制备的乳浊剂的相关报道，但是其适用溫 度范围较低，并且烧制成的成品白度不够优秀。
[0005] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0006] 本发明的第一目的在于提供一种陶瓷用复合乳浊剂，所述的陶瓷用复合乳浊剂具 有适用溫度较高的陶瓷工艺且烧制成品白度高等优点。
[0007] 本发明的第二目的在于提供一种所述的陶瓷用复合乳浊剂的制备方法，该方法采 用干法均相包覆，能够制备出粒度均匀的乳浊剂。
[000引本发明的第Ξ目的在于提供所述复合乳浊剂作为陶瓷釉料的添加剂的应用。
[0009] 为了实现本发明的上述目的，特采用W下技术方案：
[0010] 本发明的一个方面设及一种陶瓷用复合乳浊剂，所述复合乳浊剂包括由铁白粉包 覆白炭黑微球构成的核壳微球颗粒，由按重量百分比计：
[001U 白炭黑：25-40 %;
[0012] 铁白粉:60-75% ;
[0013] 其中，所述白炭黑微球的D50粒径为0.5-1微米，D90粒径为1-5微米，所述核壳微球 颗粒的D50为1-5微米，D90为1-10微米。
[0014] 本发明使用白炭黑和铁白粉制成乳浊剂，该乳浊剂的核壳微球颗粒结构对烧制过 程中形成循石晶体具有一定诱导作用制备成粒度均匀的核壳微球颗粒可W在同样的烧成 溫度下大幅减少釉料的透烧概率，达到更好的效果。
[0015] 优选地，所述复合乳浊剂由按重量百分比计的W下组分制备：
[0016] 白炭黑:30-35% ;
[0017] 铁白粉:65-70 %。
[0018] 优选地，所述白炭黑为沉淀白炭黑。
[0019] 沉淀白炭黑原料易得，价格较为便宜，有助于降低成本。
[0020] 优选地，所述白炭黑中的Si02含量大于90%，105°C时化的加热减量为4%-8%， 950°C时化的烧失量小于12%，5%的水溶液中抑为6.0-8.0，DBP吸油值为1.5-3.5cm3/g， Na2S04《0.2%，化《0.5%〇，Cu《0.03%〇，Mn《0.05%〇。
[0021] 优选地，所述铁白粉中Ti02的含量超过95%。
[0022] 优选地，所述核壳微球颗粒的D50为1-3微米，D90为1-5微米。
[0023] 本发明的另一方面设及所述复合乳浊剂的制备方法，所述方法包括W下步骤：
[0024] 1)粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚体；
[002引2)揽拌所述白炭黑解聚体，同时加入所述铁白粉；
[0026] 3)将所述白炭黑和铁白粉混合并揽拌均匀，进行粉体表面改性，得到W白炭黑为 包核，二氧化铁为包膜的具有核壳结构颗粒。
[0027] 本发明采用表面改性的方法将乳浊剂制成包覆结构的颗粒，提高其作为釉料添加 剂应用时的适用溫度范围。
[0028] 本发明的另一方面设及一种添加所述的复合乳浊剂的陶瓷釉料，所述釉料包括按 重量份计的W下组分：
[00巧]石英28-35份，钟长石25-30份，Ξ氧化二侣2-6份，方解石12-16份，白云石4-8份， 氧化锋2-5份，高岭±4-6份，烙块1-3份W及复合乳浊剂5-15份。
[0030] 本发明的乳浊剂需要W-定的比例添加到釉料的其他组分中，W达到优秀的白 度。
[0031] 优选地，所述釉料包括按重量份计的W下组分：
[0032] 石英29-31份，钟长石27-29份，Ξ氧化二侣2-3份，方解石13-15份，白云石4-6份， 氧化锋2-3份，高岭±4-5份，烙块2-3份W及复合乳浊剂7-9份。
[0033] 优选地，所述釉料包括按重量百分比计的W下组分：
[0034] Si02 63-65%；
[0035] A1203 6-8%；
[0036] Fe203 0.01-1%;
[0037] Ti02 5-7%；
[0038] CaO 12-14%;
[0039] MgO 1.5-2.5% ；
[0040] K20 1.5-3%；
[0041 ] NaO 1-2%；
[0042] ZnO 2-3%；
[0043] BaO 0.005-0.02% ；
[0044] B203 0.1-1%。
[0045] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0046] (1)本发明的乳浊剂适用溫度范围较高；
[0047] (2)本发明的乳浊剂可W提高烧制成品的白度；
[0048] (3)本发明的方法可W制备出粒度均匀的乳浊剂。
【附图说明】
[0049] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，W下将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0050] 图1为白碳黑-二氧化铁干法复合颗粒扫描电镜图；
[0051] 图2为采用本发明的复合乳浊剂所烧制的釉面显微形态图；
[0052] 图3为采用本发明的复合乳浊剂所烧制的釉面乳浊微粒图。
【具体实施方式】
[0053] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会 理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体 条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为 可W通过市售购买获得的常规产品。
[0化4] 实施例1
[0055] 按照W下步骤制备乳浊剂：
[0056] 1)称取按重量份计的白炭黑25份、铁白粉75份；
[0057] 2)采用气流粉碎机对白炭黑进行解聚，使之分散均匀并充分研磨，得到白炭黑颗 粒的解聚体，其中白炭黑粒径分布符合D50为0.5-1微米，D90为1-5微米；
[0058] 3)将研磨后的白炭黑和二氧化铁混合并揽拌均匀，通过连续粉体表面改性机，从 而得到W白炭黑为包核，二氧化铁为包膜的具有核壳结构颗粒，其中复合颗粒粒径分布范 围符合D50为1-5微米，D90为1-10微米;其中水份巧％ ;
[0059] 使用制得的乳浊剂制备陶瓷釉料，陶瓷釉料中的组分按重量计为:石英28份，钟长 石25份己氧化二侣2份，方解石12份，白云石4份，氧化锋2份，高岭±4份，烙块1份W及复合 乳浊剂5份。
[0060] 实施例2
[0061 ]按照W下步骤制备乳浊剂：
[0062] 1)称取按重量份计的白炭黑30份、铁白粉70份；
[0063] 2)采用气流粉碎机对白炭黑进行解聚，使之分散均匀并充分研磨，得到白炭黑颗 粒的解聚体，其中白炭黑粒径分布符合D50为0.5-1微米，D90为1-5微米；
[0064] 3)将研磨后的白炭黑和二氧化铁混合并揽拌均匀，通过连续粉体表面改性机，从 而得到W白炭黑为包核，二氧化铁为包膜的具有核壳结构颗粒，其中复合颗粒粒径分布范 围符合D50为1-5微米，D90为1-10微米;其中水份巧％ ;
[0065] 使用制得的乳浊剂制备陶瓷釉料，陶瓷釉料中的组分按重量计为:石英29份，钟长 石27份，Ξ氧化二侣2份，方解石13份，白云石4份，氧化锋2份，高岭±4份，烙块2份W及复合 乳浊剂5份。
[0066] 实施例3
[0067] 按照W下步骤制备乳浊剂：
[0068] 1)称取按重量份计的白炭黑35份、铁白粉65份；
[0069] 2)采用气流粉碎机对白炭黑进行解聚，使之分散均匀并充分研磨，得到白炭黑颗 粒的解聚体，其中白炭黑粒径分布符合D50为0.5-1微米，D90为1-5微米；
[0070] 3)将研磨后的白炭黑和二氧化铁混合并揽拌均匀，通过连续粉体表面改性机，从 而得到W白炭黑为包核，二氧化铁为包膜的具有核壳结构颗粒，其中复合颗粒粒径分布范 围符合D50为1 -3微米，D90为1 -5微米;其中水份巧％ ;
[0071] 使用制得的乳浊剂制备陶瓷釉料，陶瓷釉料中的组分按重量计为:石英31份，钟长 石29份，Ξ氧化二侣3份，方解石15份，白云石6份，氧化锋3份，高岭±5份，烙块3份W及复合 乳浊剂9份。
[0072] 实施例4
[0073] 按照W下步骤制备乳浊剂：
[0074] 1)称取按重量份计的白炭黑40份、铁白粉60份；
[0075] 2)采用气流粉碎机对白炭黑进行解聚，使之分散均匀并充分研磨，得到白炭黑颗 粒的解聚体，其中白炭黑粒径分布符合D50为0.5-1微米，D90为1-5微米；
[0076] 3)将研磨后的白炭黑和二氧化铁混合并揽拌均匀，通过连续粉体表面改性机，从 而得到W白炭黑为包核，二氧化铁为包膜的具有核壳结构颗粒，其中复合颗粒粒径分布范 围符合D50为1 -3微米，D90为1 -5微米;其中水份巧％ ;
[0077] 使用制得的乳浊剂制备陶瓷釉料，陶瓷釉料中的组分按重量计为:石英35份，钟长 石30份，Ξ氧化二侣6份，方解石16份，白云石8份，氧化锋5份，高岭±6份，烙块3份W及复合 乳浊剂15份。
[007引实验例1
[0079]使用W下陶瓷釉料施涂陶瓷样片，对所得到的样片的色度值和釉面感官进行测 定，其中，产品4-05、4-06、4-08、4-12和4-14使用铁白粉和碳酸巧作为乳浊剂，产品5101、 Si02和Si03使用铁白粉和白炭黑作为乳浊剂，产品娃酸错使用娃酸错和二氧化娃作为乳浊 剂，产品Ti02使用单一的Ti02作为乳浊剂。测试结果如下表所示：
[0080]
[0081 ] 实验例2
[0082] 釉烧透烧试验
[0083] 对本发明实施例1-4中制备的陶瓷釉料进行118(TC条件下的釉烧试验，使用碳酸 巧和二氧化铁乳浊剂制备的陶瓷釉料作为对照组进行相同条件下的釉烧试验，统计透烧 率，结果如下表所示：
[0084]
[0085] ~由表中数据可见，本发明的的陶瓷釉料能够有效地改善在高溫条件下的透烧率。~
[0086] 尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的 精神和范围的情况下可W作出许多其它的更改和修改。因此，运意味着在所附权利要求中 包括属于本发明范围内的所有运些变化和修改。
【主权项】
1. 一种陶瓷用复合乳浊剂，其特征在于，所述复合乳浊剂包括由钛白粉包覆白炭黑微 球构成的核壳微球颗粒，由按重量百分比计： 白炭黑：25-40 %; 钛白粉:60-75 %; 其中，所述白炭黑微球的D50粒径为0.5-1微米，D90粒径为1-5微米，所述核壳微球颗粒 的D50为1-5微米，D90为1-10微米。2. 根据权利要求1所述的复合乳浊剂，其特征在于，所述复合乳浊剂由按重量百分比计 的以下组分制备： 白炭黑：30-35 %; 钛白粉:65-70 %。3. 根据权利要求1所述的复合乳浊剂，其特征在于，所述白炭黑为沉淀白炭黑。4. 根据权利要求1所述的复合乳浊剂，其特征在于，所述白炭黑中的Si02含量大于 90 %，所述白炭黑105 °C时2h的加热减量为4 % -8 %，950 °C时2h的烧失量小于12 %，5 %的水 溶液中pH为6·0-8·0，DBP吸油值为1 · 5-3· 5cm3/g，Na2S04彡0· 2%，Fe彡0 · 5%。，Cu彡0·03%〇， Mn<0.05%〇。5. 根据权利要求1所述的复合乳浊剂，其特征在于，所述钛白粉中Ti02的含量超过 95%〇6. 根据权利要求1所述的复合乳浊剂，其特征在于，所述核壳微球颗粒的D50为1-3微 米，D90为1-5微米。7. 根据权利要求1-6中任意一项所述的复合乳浊剂的制备方法，其特征在于，所述方法 包括以下步骤： 1) 粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚体； 2) 搅拌所述白炭黑解聚体，同时加入所述钛白粉； 3) 将所述白炭黑和钛白粉混合并搅拌均匀，进行粉体表面改性，得到以白炭黑为包核， 二氧化钛为包膜的具有核壳结构颗粒。8. -种添加权利要求1-6中任意一项所述的复合乳浊剂的陶瓷釉料，其特征在于，所述 釉料包括按重量份计的以下组分： 石英28-35份，钾长石25-30份，三氧化二铝2-6份，方解石12-16份，白云石4-8份，氧化 锌2-5份，高岭土 4-6份，熔块1-3份以及复合乳浊剂5-15份。9. 根据权利要求8所述的陶瓷釉料，其特征在于，所述釉料包括按重量份计的以下组 分： 石英29-31份，钾长石27-29份，三氧化二铝2-3份，方解石13-15份，白云石4-6份，氧化 锌2-3份，高岭土 4-5份，熔块2-3份以及复合乳浊剂7-9份。10. 根据权利要求8所述的陶瓷釉料，其特征在于，所述釉料包括按重量百分比计的以 下组分： Si02 63-65%； A1203 6-8%； Fe203 0.01-1%； Ti02 5-7%； CaO 12-14%； MgO 1.5-2.5%； K20 1.5-3%； NaO 1-2%； ZnO 2-3%； BaO 0.005-0.02% ； B203 0.1-1%〇
【文档编号】C03C8/20GK106082668SQ201610384334
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月2日 公开号201610384334.2, CN 106082668 A, CN 106082668A, CN 201610384334, CN-A-106082668, CN106082668 A, CN106082668A, CN201610384334, CN201610384334.2
【发明人】敖卫华, 丁浩, 孙思佳
【申请人】中国地质大学（北京）