一种干粒釉料胶水及其制备方法与流程

1.本发明涉及陶瓷釉料技术领域，尤其涉及一种干粒釉料胶水及其制备方法。


背景技术：

2.当前，岩板类产品作为建陶行业的爆品，逐渐盛行开来。常规的岩板的尺 寸越来越大、厚度越来越薄，这些产品特性对于现有的施釉工艺提出了更高的 要求。大尺寸、超薄岩板的坯体薄，为了避免窑炉烧成过程中因施釉吸水过多 而出现“炸砖”现象，影响产品质量，所以岩板坯体施釉工艺中对水分控制极 为严格。为此，建陶行业引入干粒这类产品作为常规水釉的替代品，来提高岩 板的生产良品率。如果干粒均匀布料在岩板坯体表面，而不加以固定，则砖坯 进窑炉烧成时容易被窑炉口附近的风机吹散，导致釉面出现坑坑洼洼不平整现 象，严重影响产品质量。为了解决上述问题，通过在干粒布料后喷雾一层干法 胶水，干燥后能将干粒牢牢固定在坯体表面，避免干粒被风机吹散，提升产品 品质。
3.现在市面上常规的干法胶水存在诸多问题，比如：干法胶水粘附力不够， 想要提高干粒粘接强度就必须提高胶水使用量，这也会导致坯体过度吸水；干 法胶水里有机物太多、杂质含量高，干粒烧成后釉中气泡体积大，气泡量多， 影响抛光成品率；干法胶水渗透性差，往往会出现干粒表面一层被粘住，而干 粒内部还是松散状态，导致烧成后釉面离层、龟裂等现象。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种干粒釉料胶水，所述干粒釉料 胶水干燥速度快，粘结力强。在使用过程中，釉面气泡小，釉面发色鲜艳，色 调纯正。
5.本发明所要解决的技术问题在于，提供上述一种干粒釉料胶水的制备方法。
6.为达到上述技术效果，本发明提供了一种干粒釉料胶水，所述干粒釉料胶 水的原料按质量百分比计包括：
7.乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液1～3％、聚乙烯吡咯烷酮0.5～2％、改性阿拉伯树 胶0.5～1％、工业蔗糖0.5～1.5％、溶剂90～95％、助剂1.6～3.3％。
8.优选地，所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液中醋酸乙烯含量为70～95wt％。
9.优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的平均分子质量为3000～16000；所述改性阿 拉伯树胶的相对分子质量为20000～35000。
10.优选地，所述助剂按质量百分比计包括：
11.流平剂0.5～1％、消泡剂0.5～1％、ph调节剂0.1～0.3％、防腐剂0.5～1％。
12.优选地，所述溶剂选用水、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种；
13.所述流平剂为聚醚改性有机硅；
14.所述消泡剂为溶剂型有机硅和/或水性有机硅；
15.所述ph调节剂为醇胺类化合物和/或碱性氨基酸；
16.所述防腐剂为卡松和/或苯甲酸。
17.优选地，所述溶剂为水、乙二醇和丙三醇的混合物，且三者的重量比为： 乙二醇的用量：丙三醇的用量：水的用量＝(5～10)：(3～6)：(85～90)。
18.为达到上述技术效果，本发明提供了一种干粒釉料胶水的制备方法，包括 以下步骤：
19.a.将溶剂加热升温至50
‑
70℃后，依次加入聚乙烯吡咯烷酮、改性阿拉伯树 胶、工业蔗糖，持续搅拌至分散均匀，得到第一混合液；
20.b.将乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液按照配比加入所述第一混合液中，搅拌混合 至呈均匀乳白色后停止搅拌，得到第二混合液；
21.c.待所述第二混合液冷却至室温后，按照配比添加助剂，搅拌均匀后得到 第三混合液；
22.d.将所述第三混合液经筛网过筛后得到所述干粒釉料胶水。
23.优选地，所述步骤a中，搅拌时间为1～3h，所述第一混合液呈淡黄色的透 明状态；
24.所述步骤b中，搅拌时间为0.5～2h；
25.所述步骤c中，搅拌时间为0.5～2h；
26.所述步骤d中，筛网目数为200
‑
400目。
27.优选地，所述干粒釉料胶水的粘度为10～15mpa
·
s，表面张力为33～38mn/m， ph为7～8。
28.本发明还提供了一种干粒釉料胶水的使用方法，包括：
29.将所述干粒釉料胶水与保护釉釉浆混合后喷涂到坯体表面，在坯体表面形 成第一胶水层；
30.在所述第一胶水层的表面施加干粒釉料，形成干粒釉层；
31.向所述干粒釉层表面喷涂所述干粒釉料胶水与保护釉釉浆的混合液，形成 第二胶水层；
32.将形成第二胶水层的坯体烘干，烘干后烧成，得到成品。
33.实施本发明，具有如下有益效果：
34.1、所述干粒釉料胶水的主要原料为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液、聚乙烯吡咯 烷酮、阿拉伯树脂和工业蔗糖，所述四种原料都是粘性材料，其水溶液都具有 一定的粘性，尤其是在溶液干燥后粘接力更加稳固。将所述四种原料混合后使 用，可以调节干粒釉料胶水的干燥温度梯度，降低所述干粒釉料胶水的始干温 度，使得干粒釉料釉层的表面和内部干燥速率保持几乎相同，保证干粒釉料的 固定效果，避免了窑炉口附近风机将干粒吹散，也避免干粒釉烧成时因釉层内 部胶水未干而残存液体，进而造成的釉面离层、龟裂的缺陷，提升了岩板产品 的成品率。
35.2、所述干粒釉料胶水的原料中采用了低分子量的乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳 液、聚乙烯吡咯烷酮、阿拉伯树脂和工业蔗糖，不仅保证了原料的强水溶性， 使得原料混合使用时不易分层，混合体系的稳定性提高。
36.3、所述干粒釉料胶水的原料中低分子量的乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液、聚乙 烯吡咯烷酮、阿拉伯树脂和工业蔗糖碳化温度低，在干粒釉料烧成阶段，更容 易发生高温降解并从干粒釉料中除去，并且不会产生针孔和气泡，避免在后续 抛光、打蜡工序时产生白点，提升产品外观品质。
37.4、该胶水的原料品位高、杂质含量少，干粒釉层烧成时容易排除掉，有利 于保持干粒釉料的发色，使得色调发鲜，便于高档岩板产品的图案设计。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步 地详细描述。
39.为达到上述技术效果，本发明提供了一种干粒釉料胶水，所述干粒釉料胶 水的原料按质量百分比计包括：
40.乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液1～3％、聚乙烯吡咯烷酮0.5～2％、改性阿拉伯树 胶0.5～1％、工业蔗糖0.5～1.5％、溶剂90～95％、助剂1.6～3.3％。
41.所述干粒釉料胶水的主要原料为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液、聚乙烯吡咯烷 酮、阿拉伯树脂和工业蔗糖，所述四种原料都是粘性材料，其水溶液都具有一 定的粘性，尤其是在溶液干燥后粘接力更加稳固。所述四种原料作为胶水使用 时，其干燥速度不一致，一般地，所述工业蔗糖的干燥速度大于聚乙烯吡咯烷 酮溶液的干燥速度大于阿拉伯树脂的干燥速度大于乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液的 干燥所述。将所述四种原料混合后使用可以调节干粒釉料胶水的干燥温度梯度， 降低所述干粒釉料胶水的始干温度，与使用单一种类的胶水相比，所述干粒釉 料胶水可使干粒釉料釉层的表面和内部的干燥速率保持相对一致，保证干粒釉 料的固定效果，避免了窑炉口附近风机将干粒吹散，也避免了干粒釉烧成时因 釉层内部的胶水未干而残存液体，进而造成的釉面离层、龟裂等缺陷，最终提 升了岩板产品的成品率。得一提的是，本发明经过小试和中试生产，生产制得 的陶瓷产品质量稳定，生产工艺稳定可靠，并且原材料成本低、加工工艺简单， 使用成本不高，有利于大批量生产，能够得到非常广泛的推广应用。
42.具体地，聚醋酸乙烯
‑
乙烯(以下简称eva)乳液是一种常见的胶黏剂，通 常以乳液聚合工艺制得，由于成本较低，黏接性能良好，被广泛用于木材、pvc 等塑料贴面、纸张、无纺布、织物、皮革等材料的黏合。在乳液聚合过程中， 通常采用部分水解的聚乙烯醇作为稳定剂，产品与小分子乳化剂稳定的体系相 比，具有施工性能好、湿黏性高、干燥速度快、耐热性好的优点，本专利所述 的干粒釉料胶水中，所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液的质量百分比为1～3％，示 例性的乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液的质量百分比为1.5％、2％、2.5％，但不限于 此。
43.eva与聚乙烯相比，由于分子链上引人了醋酸乙烯单体从而降低了结晶度， 提高了柔韧性、耐冲击性、填料混进性和热密封性，可以在较宽的温度范围内 具有良好的柔软性、耐冲击强度、耐环境应力开裂性和光学性能。一般来说， eva乳液的物理、化学性能主与分子链上醋酸乙烯含量息息相关(以下简称va 含量)。当va含量高时，其eva乳液的弹性、柔软性、粘合性、相溶性、透明 性和溶解性均有所进步；若va含量较低，则其eva乳液性能接近于聚乙烯。 因此，为了提高所述干粒釉料胶水的粘附力和相溶性，所述乙烯
‑
醋酸乙烯共聚 物乳液中醋酸乙烯含量为70～95wt％，外观呈乳白色至微黄色的乳液状，示例性 的乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液中醋酸乙烯含量为75wt％、80wt％、85wt％、 90wt％，但不限于此。
44.所述干粒釉料胶水的原料配方中的聚乙烯吡咯烷酮(以下简称pvp)是一 种非离子型高分子化合物，是n
‑
乙烯基酰胺类聚合物中最具特色，被研究得最 深、最广泛的精细
化学品。pvp的平均分子量在习惯上用k值表示，k值通常 分为四级，即k
‑
15、k
‑
30、k
‑
60、k
‑
90，它们分别对应的平均分子量的范围分 别是10000、40000、160000、360000。不同分子量的pvp粘性不同，pvp平均 分子量越大，k值越大，粘度越大，反之则相反。所述干粒釉料胶水的原料配 方中pvp的平均分子量为3000～16000，属于k值较低的pvp，粘度相对较低， 易溶于水，水溶液无色透明。低分子量的pvp更有利于与配方中的其它粘性材 料配合使用，并且在后续烧成过程中更容易除去。所述聚乙烯吡咯烷酮的质量 百分比为0.5～2％，示例性的聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比为0.6％、0.8％、1.0％、 1.2％、1.4％、1.6％、1.8％，但不限于此。
45.除此之外，所述干粒釉料胶水的原料中包含有改性阿拉伯树胶和工业蔗糖。 所述改性阿拉伯树胶为浅黄色或者黄褐色的半透明块，是一种分子量为 20000～35000的高分子电解质，所述改性阿拉伯树胶具有一定的粘性和增稠作 用。所述改性阿拉伯树胶的质量百分比为0.5～1％，示例性的阿拉伯树胶的质量 百分比为0.6％、0.7％、0.8％、0.9％，但不限于此。
46.所述工业蔗糖为黄白色晶体或粉末，分子量约为342，极易溶于水，且其水 溶液具有粘性。所述工业蔗糖的质量百分比为0.5～1.5％，示例性的工业蔗糖的 质量百分比为0.6％、0.9％、1％、1.2％，但不限于此
47.进一步地，所述干粒釉料胶水的原料中的助剂包含流平剂、消泡剂、ph调 节剂和防腐剂中的一种或多种，优选地，所述助剂包含流平剂、消泡剂、ph调 节剂和防腐剂。其中流平剂为聚醚改性有机硅，优选地，所述流平剂为byk
‑
300、 efka
‑
3033和deuchem 466中的一种或多种。所述流平剂的质量百分比为 0.5～1％，示例性的流平剂的质量百分比为0.6％、0.7％、0.8％、0.9％，但不限于 此。
48.所述消泡剂为溶剂型有机硅和/或水性有机硅，优选地，所述消泡剂为 byk
‑
323、byk
‑
390、byk
‑
022、byk
‑
024中的一种或多种。所述消泡剂的质 量百分比为0.5～1％，示例性的消泡剂的质量百分比为0.6％、0.7％、0.8％、0.9％， 但不限于此。
49.所述ph调节剂为醇胺类化合物和/或碱性氨基酸，优选地，所述ph调节剂 为醇胺类化合物，最优地，所述ph调节剂为二甲基乙醇胺、三乙醇胺中的一种 或多种。所述ph调节剂的质量百分比为0.1～0.3％，示例性的ph调节剂的质量 百分比为0.15％、0.2％、0.25％，但不限于此。
50.所述防腐剂为卡松、苯甲酸，优选地，所述防腐剂为卡松，其主要活性成 分为异噻唑啉酮类化合物。所述防腐剂的质量百分比为0.5～1％，示例性的防腐 剂的质量百分比为0.6％、0.7％、0.8％、0.9％，但不限于此。
51.所述干粒釉料胶水原料中，按照质量百分比计，溶剂含量为90～95％，所述 溶剂选用水、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或多种。优选地，所述溶剂为水、 乙二醇和丙三醇的混合物，且三者的重量比为：乙二醇的用量：丙三醇的用量： 水的用量＝(5～10)：(3～6)：(85～90)。在所述干粒釉料胶水制备过程中，所述 溶剂起到分散保湿的作用，为制备提供反应体系。
52.相应地，所述干粒釉料胶水的制备方法包括以下步骤：
53.a、将所述溶剂加热升温至50
‑
70℃后，依次加入聚乙烯吡咯烷酮、改性阿 拉伯树胶、工业蔗糖，持续搅拌至分散均匀，得到第一混合液；
54.b、将乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物乳液按照配比加入所述第一混合液中，搅拌混 合至呈均匀乳白色后停止搅拌，得到第二混合液；
55.c、待所述第二混合液冷却至室温后，向所述第二混合液中按照配比添加助 剂，搅拌均匀后的得到第三混合液；
56.具体的，在添加助剂时，应依次添加流平剂、消泡剂、ph调节剂、防腐剂。
57.d、将所述第三混合液经筛网过筛后得到所述干粒釉料胶水。
58.在制备过程中，所述步骤a中，搅拌时间为1～3h，所述第一混合液呈淡黄 色的透明状态，所述步骤b中，搅拌时间为0.5～2h，所述步骤c中，搅拌时间 为0.5～2h，所述步骤d中，筛网目数为200
‑
400目，优选地，所述筛网目数为 300
‑
350目，最优地，所述筛网目数为325目。制得的所述干粒釉料胶水的粘度 为10～15mpa
·
s，表面张力为33～38mn/m，ph为7～8。
59.将制得的所述干粒釉料胶水使用在干粒釉料施釉过程中，具体使用方法如 下：
60.将所述干粒釉料胶水与保护釉釉浆混合后用喷涂在带有图案的坯体表面 上，在坯体表面形成第一胶水层；在所述第一胶水层表面进行干粒釉料施釉， 形成干粒釉层；继续向所述干粒釉层表面喷涂所述干粒釉料胶水和保护釉的混 合液，形成第二胶水层；将喷涂完第二胶水层的坯体送至干燥窑烘干，烘干后 送至窑炉烧成，得到成品。
61.具体地，先将所述干粒釉料胶水与保护釉釉浆混合，调至比重为1.18～1.22 的混合浆料，用高压喷枪喷洒在打好图案的坯体上，施加量为115～120g/m2，至 此在坯体表面形成第一胶水层；然后经过干粒布料机在所述第一胶水层表面布 上一层均匀的干粒，形成干粒釉层；最后再用高压喷枪在所述干粒釉层表面喷 洒一层干粒釉料胶水和保护釉的混合液，施加量为195～205g/m2，至此形成第 二胶水层；将喷涂完第二胶水层的坯体送至干燥窑烘干，烘干后送至窑炉烧成， 得到成品，所述干燥窑烘干温度为120～130℃。
62.所述干粒釉料胶水的原料中采用了低分子量的eva乳液、pvp、阿拉伯树 脂和工业蔗糖，不仅保证了原料的强水溶性，使得原料混合使用时不易分层， 混合体系的稳定性高，在喷涂过程中更加均匀一致。而且在干粒釉料烧成阶段， 低分子量的eva乳液、pvp、阿拉伯树脂和工业蔗糖碳化温度低，更容易发生 高温降解并从干粒釉料中除去，并且不会产生针孔和气泡，避免在后续抛光、 打蜡工序时产生白点，提升产品外观品质。另外值得一提的是，该胶水的原料 品位高、杂质含量少，干粒釉层烧成时容易排除掉，有利于保持干粒釉料的发 色，使得色调发鲜，便于高档岩板产品的图案设计。
63.为了更好的理解发明方案，本说明书提高一下实施例加以说明：
64.实施例1～6
65.实施例1～6干粒釉料胶水的原料及含量见表1。
66.表1实施例1～6干粒釉料胶水的原料及含量(质量百分比％)
67.[0068][0069]
按照表1所示的原料和含量进行配料，实施例1～6所述的干粒釉料胶水的 制备过程为：
[0070]
按照实施例1～6所示的配比称取溶剂，并将其加入到双层玻璃反应釜中， 升温加热至60℃，依次按照配比加入pvp、改性阿拉伯树脂和工业蔗糖原料， 再持续搅拌1.5～2h，直至原料溶解、反应完全，整个溶液体系呈淡黄色、透明 状态。
[0071]
再按照实施例1～6所示的配比加入eva乳液，继续搅拌混合均匀0.5～1h， 待整个反应体系呈现均匀的乳白色后静置，冷却至室温。
[0072]
接着向上述混合液体中依次加入助剂，继续搅拌0.5～1h，搅拌完成后过325 目筛网后得到干粒釉料胶水。
[0073]
试验例1～6
[0074]
对实施例1～6制备而成的干粒釉料胶水进行粘性检测，主要检测干粒釉料 胶水的粘度、表面张力和ph值。利用粘度测试仪、表面张力测试仪和ph值测 试仪对上述性能指标加以检测。
[0075]
为了评价干粒釉料胶水的使用效果，将实施例1～6制备而成的干粒釉料胶 水用于陶瓷岩板上，先将实施例1～6制备而成的干粒釉料胶水与保护釉釉浆混 合，调至比重为1.2的浆料，用高压喷枪喷洒在打好图案的坯体上，施加量为 115g/m2，然后经过干粒布料机布上一层均匀的干粒，最后再用高压喷枪喷洒实 施例1～6制备而成的干粒釉料胶水和保护釉的混合液，施加量为195g/m2，经 过120℃的干燥窑烘干后入窑烧成岩板成品。对制得的岩板成品进行评价，主要 根据技术人员通过肉眼观察，依照经验对岩板成品的表面状况、针孔缺陷、龟 裂缺陷、气泡缺陷和釉面发色进行定性评价。具体地，试验例1～6干粒釉料胶 水的性能测试结果见表2。
[0076]
表2试验例1～6干粒釉料胶水的性能测试结果
[0077][0078]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也视为本发明的保护范围。