一种陶瓷花纸专用防爆花封面油及其生产工艺、陶瓷花纸的制作方法

1.本发明涉及陶瓷花纸技术领域，尤其涉及一种陶瓷花纸专用防爆花封面油及其生产工艺、陶瓷花纸。


背景技术：

2.陶瓷花纸是一种在底纸表面印刷图案的工业纸，在制备陶瓷时，在陶瓷(或瓷坯)的表面贴上印刷好的陶瓷花纸，能赋予陶瓷精美的图案。陶瓷花纸一般由底层的底纸、位于底纸表面的图案层和以及覆盖在图案层表面的封面油层组成的。
3.在陶瓷制备过程中采用陶瓷花纸加工，虽然能赋予陶瓷精美的图案，但是也容易导致爆花的缺陷出现，爆花是指花纸图案在烤完后，使得整个釉面或局部散布不规则的点孔状，这些点孔状会严重影响陶瓷的美观和质量，从而导致陶瓷的废品率增加。产生爆花缺陷的一个主要原因是由于陶瓷花纸顶层的封面油层在低温时分解速度过慢，而图案层在低温时的分解速度较快，导致图案层部分有机物受热分解产生的气体不能及时排出，局部膨胀，破坏了封面油层，采用现有的封面油产生爆花的机率很大，影响了陶瓷花纸的质量，从而增加了陶瓷的废品率。


技术实现要素：

4.针对背景技术提出的问题，本发明的目的在于提出一种陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺，使得制备得到的防爆花封面油能有效降低陶瓷爆花率，解决了采用现有陶瓷花纸容易使陶瓷出现爆花缺陷的问题。
5.本发明的另一目的在于提成一种陶瓷花纸专用防爆花封面油，能有效降低陶瓷爆花率，解决了采用现有封面油容易使陶瓷出现爆花缺陷的问题。
6.本发明的又一目的在于提成一种陶瓷花纸，能有效降低陶瓷爆花率，解决了采用现有陶瓷花纸容易使陶瓷出现爆花缺陷的问题。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.一种陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺，包括以下步骤：
9.(1)按质量份数，将30～40份溶剂和0.1～0.3份消泡剂混合搅拌15～30min，得到混合物料a；
10.(2)向混合物料a中加入40～50份热塑性丙烯酸树脂，搅拌40～60min，得到混合物料b；
11.(3)向混合物料b中加入1～3份增稠触变剂，搅拌20～40min，得到混合物料c；
12.(4)向混合物料c中加入3～5份高温分解引发增塑剂，搅拌50～70min后，得到陶瓷花纸专用防爆花封面油；所述高温分解引发增塑剂为环氧基己二酸聚酯。
13.进一步地说明，在所述步骤(4)中，将混合物料c的温度降为40～45℃，在1500～2000r/min的转速下，向冷却后的混合物料c中加入3～5份高温分解引发增塑剂，搅拌50～70min后，将温度降至23～27℃，保温1小时，得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
14.进一步地说明，在所述步骤(4)中，所述环氧基己二酸聚酯的制备方法包括以下步骤：
15.a、按质量份数，将8-12份己二酸聚酯、0.5～1.5份甲酸和8-12份丙酮混合均匀，升温至60～70℃，得到混合液；
16.b、向混合液中加入1.5～3份双氧水和1.5-3份甲酸，保持温度为60～70℃，保温3～5h；
17.c、向步骤b中的混合液中通入氯水，在紫外光下照射2-4h；
18.d、通入氮气置换氯水，在依次经过静置分层、水洗和脱水，得到环氧基己二酸聚酯。
19.进一步地说明，所述步骤(1)、所述步骤(2)和所述步骤(3)的搅拌速度分别为1400～1600r/min。
20.进一步地说明，在所述步骤(1)中，所述熔剂为三甲苯和四甲苯的混合物，所述消泡剂为有机硅氧烷。
21.进一步地说明，在所述步骤(2)中，所述热塑性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸聚合物。
22.进一步地说明，在所述步骤(3)中，所述增稠触变剂为脂肪酸酰胺类触变剂、氢化蓖麻油酰胺类触变剂和氢化蓖麻油类触变剂中的任意一种或多种的组合。
23.一种陶瓷花纸专用防爆花封面油，由上述的陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺制备得到。
24.一种陶瓷花纸，包括底纸和位于所述底纸表面的图案层，所述图案层的表面覆盖有封面油层，所述封面油层的材料为上述陶瓷花纸专用防爆花封面油。
25.上述技术方案中一个技术方案具有以下有益效果：本技术方案的生产工艺在制备陶瓷花纸专用防爆花封面油时，加入了高温分解引发增塑剂，高温分解引发增塑剂为在高分子聚酯上接枝环氧基团后得到的增塑剂，由于环氧基团的氧含量高，使得高温分解引发增塑剂在温度为200℃时，具有助分解特性，且温度越高，分解速度越快，同时，高温分解引发增塑剂在低温下具有良好的增塑特性，使得封面油在温度为200℃时极易分解，能够显著增加防爆花封面油在200℃低温受热易分解的速度，使图案局部氧化产生的气体能及时排出，避免爆花缺陷的出现，使得爆花率小于0.05％，从而保证了陶瓷花纸的质量和降低陶瓷的废品率。
具体实施方式
26.下面结合具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
27.一种陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺，包括以下步骤：
28.(1)按质量份数，将30～40份溶剂和0.1～0.3份消泡剂混合搅拌15～30min，得到混合物料a；
29.(2)向混合物料a中加入40～50份热塑性丙烯酸树脂，搅拌40～60min，得到混合物料b；
30.(3)向混合物料b中加入1～3份增稠触变剂，搅拌20～40min，得到混合物料c；
31.(4)向混合物料c中加入3～5份高温分解引发增塑剂，搅拌50～70min后，得到陶瓷花纸专用防爆花封面油；高温分解引发增塑剂为环氧基己二酸聚酯。
32.现有的封面油普遍存在低温时分解速度过慢的缺点，容易导致图案层部分有机物受热分解产生的气体不能及时排出，局部膨胀，破坏了封面油层，从而导致陶瓷花纸产生爆花的机率很大，影响了陶瓷花纸的质量，增加了陶瓷的废品率。
33.值得说明的是，本技术方案中的高温分解引发增塑剂为在高分子聚酯上接枝环氧基团后得到的增塑剂，由于环氧基团的氧含量高，使得高温分解引发增塑剂在温度为200℃时，具有助分解特性，且温度越高，分解速度越快，同时，高温分解引发增塑剂在低温下具有良好的增塑特性，本技术方案的生产工艺在制备陶瓷花纸专用防爆花封面油时，加入了高温分解引发增塑剂，使得封面油在温度为200℃时极易分解，能够显著增加防爆花封面油在200℃低温受热易分解的速度，使图案局部氧化产生的气体能及时排出，避免爆花缺陷的出现，使得爆花率小于0.05％，从而保证了陶瓷花纸的质量和降低陶瓷的废品率。
34.优选的，高温分解引发增塑剂为环氧基己二酸聚酯，当高温分解引发增塑剂选用环氧基己二酸聚酯时，对提高防爆花封面油受热易分解速度的效果较明显。当高温分解引发增塑剂的添加量少于3份时，则不能显著提升防爆花封面油受热易分解的速度，若高温分解引发增塑剂的添加量大于5份时，会降低防爆花封面油的粘度，不利于封面油对图案层的保护作用。
35.进一步的说明，在步骤(4)中，将混合物料c的温度降为40～45℃，在1500～2000r/min的转速下，向冷却后的混合物料c中加入3～5份高温分解引发增塑剂，搅拌50～70min后，将温度降至23～27℃，保温1小时，得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
36.值得说明的是，在步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)过程中，在高速搅拌下混合物料会产生热量，从而使得混合物料c具有较高的温度(60～75℃)，若直接在较高的温度下加入高温分解引发增塑剂，会影响高温分解引发增塑剂的增塑效果，而且会降低分解引发增塑剂的助分解能力，则不能增加陶瓷花纸专用防爆花封面油在200℃低温下的分解效率，从而不能有效降低陶瓷的爆花缺陷。本技术方案在加入高温分解引发增塑剂前，将反应装置置于冷却水中，使混合物料c的温度降为40～45℃，在再1500～2000r/min的转速下加入高温分解引发增塑剂，能有效的保留高温分解引发增塑剂的助分解特性，从而使防爆花封面油200℃的时候便开始分解，且随着陶瓷烧成时温度的提高，防爆花封面油的分解速度会不断增加，使得有机物氧化产生的气体能及时排出，避免爆花缺陷的出现，而且高速的搅拌，能使高温分解引发增塑剂和其他原料更好的结合在一起，使得体系的性能更稳定。
37.进一步的说明，在步骤(4)中，环氧基己二酸聚酯的制备方法包括以下步骤：
38.a、按质量份数，将8-12份己二酸聚酯、0.5～1.5份甲酸和8-12份丙酮混合均匀，升温至60～70℃，得到混合液；
39.b、向混合液中加入1.5～3份双氧水和1.5-3份甲酸，保持温度为60～70℃，保温3～5h；
40.c、向步骤b中的混合液中通入氯气，在紫外光下照射2-4h；
41.d、通入氮气置换氯气，在依次经过静置分层、水洗和脱水，得到环氧基己二酸聚酯增塑剂。
42.值得说明的，采用上述方法，在己二酸聚酯上接枝环氧基团，从而制备得到环氧基己二酸聚酯，使得环氧基己二酸聚酯具有助分解的特性，通过控制双氧水的质量份数，从而控制环氧基己二酸聚酯中环氧基团的含量，若双氧水和甲酸的质量份数过高，使得制备环
氧基己二酸聚酯中接枝环氧基团较多，使得环氧基己二酸聚酯的助分解效果非常明显，使得制备得到的防爆花封面油在受热后会迅速分解，由于陶瓷花纸一般放置是在釉料的下方，防爆花封面油迅速分解生成大量的气体也会导致釉面效果不好；若双氧水和甲酸的质量份数都低于1.5份，则环氧基己二酸聚酯的助分解特性不明显，制备得到的防爆花封面油在低温下的难以分解，会导致爆花率上升。
43.进一步的说明，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的搅拌速度分别为1400～1600r/min。
44.具体来说，在制备陶瓷花纸专用防爆花封面油过程中，分别缓慢加入增稠触变剂和高温分解引发增塑剂，且加入以后，均进行高速剪切分散，使高温分解引发增塑剂与增稠触变剂的基团结合，从而使加入高温分解引发增塑剂时不会分层或沉淀，使得高温分解引发增塑剂能均分布在防爆花封面油中，在后期制备成陶瓷花纸时，使得陶瓷花纸表面的封面油层的性能稳定，能有效避免爆花。
45.进一步的说明，在步骤(1)中，熔剂为三甲苯和四甲苯的混合物，消泡剂为有机硅氧烷。
46.本技术方案中选用有机硅氧烷作为消泡剂，不仅能有效地破除防爆花封面油已经生成的泡沫，而且可以显著地抑制泡沫，防止泡沫的生成。
47.进一步的说明，在步骤(2)中，热塑性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸聚合物。
48.进一步的说明，在步骤(3)中，增稠触变剂为脂肪酸酰胺类触变剂、氢化蓖麻油酰胺类触变剂和氢化蓖麻油类触变剂中的任意一种或多种的组合。
49.一种陶瓷花纸专用防爆花封面油，由上述的陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺制备得到。
50.值得说明的是，在制备陶瓷时，若采用现有封面油制备得到陶瓷花纸，由于现有的封面油在低温下的分解速率较低，而图案层的在低温下便会分解，图案层的有机物分解后会生成大量的气体，由于封面油层是覆盖在图案层表面的，会导致分解产生的气体难以排放出去，从而出现爆花的现象。本技术方案的防爆花封面油在200℃低温下便开始分解，且随着温度越高，分解速率越快，能使图案层分解产生的气体快速排放出去，从而大幅度减少爆花问题的出现，使得爆花率低于0.05％，减少了陶瓷降级降等而造成的经济损失，大大提高了效益，同时，在高温时封面油燃烧充分，无残留，使得陶瓷的釉面效果更佳，烤出的图案表面更加光滑、鲜艳，而且本技术方案的防爆花封面油在低温时具有良好的增塑性，且拉力和伸长率大，增强了使用稳定性。
51.一种陶瓷花纸，包括底纸和位于底纸表面的图案层，图案层的表面覆盖有封面油层，封面油层的材料为上述的陶瓷花纸专用防爆花封面油。
52.在制备陶瓷时，采用本技术方案的陶瓷花纸能显著降低陶瓷的爆花率，且陶瓷的釉面效果更佳，烤出的图案表面更加光滑、鲜艳，能有效提升陶瓷的质量，从而增加陶瓷的经济效率效益。
53.下面结合具体实施例和对比例进一步阐述本发明的技术方案。
54.实施例1
55.一种陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺，包括以下步骤：
56.(1)按质量份数，将30份溶剂和0.1份消泡剂混合搅拌20min，搅拌速度为1500r/min，得到混合物料a；其中，熔剂为三甲苯和四甲苯的混合物，消泡剂为有机硅氧烷；
57.(2)向混合物料a中加入40份热塑性丙烯酸树脂，搅拌50min，搅拌速度为1500r/min，得到混合物料b；其中，热塑性丙烯酸树脂为甲基丙烯酸聚合物；
58.(3)向混合物料b中加入1份增稠触变剂，搅拌30min，搅拌速度为1500r/min，得到混合物料c；其中，增稠触变剂为脂肪酸酰胺类触变剂；
59.(4)向混合物料c中通入冷却水，直至混合物料c的温度降为40℃，在1700r/min的转速下，向冷却后的混合物料c中加入3份高温分解引发增塑剂，搅拌60min后，将温度降至25℃，保温1小时，得到陶瓷花纸专用防爆花封面油；所述高温分解引发增塑剂为环氧基己二酸聚酯。
60.具体的，环氧基己二酸聚酯的制备方法包括以下步骤：
61.a、按质量份数，将10份己二酸聚酯、1份甲酸和10份丙酮混合均匀，升温至60～70℃，得到混合液；
62.b、向混合液中加入2份双氧水和2份甲酸，保持温度为60～70℃，保温4h；
63.c、向步骤b中的混合液中通入氯水，在紫外光下照射3h；
64.d、通入氮气置换氯水，在依次经过静置分层、水洗和脱水，得到环氧基己二酸聚酯。
65.实施例2
66.本实施例中陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺和实施例1相同，不同之处在于，本实施例中防爆花封面油的原料配方和实施例1不同，按质量份数，本实施例中防爆花封面油的原料包括热塑性丙烯酸树脂50份、消泡剂0.3份、增稠触变剂3份、溶剂40份、高分子聚酯增塑剂5份，采用本实施例的原料配方和生产工艺，制备得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
67.实施例3
68.本实施例中陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺和实施例1相同，不同之处在于，本实施例中防爆花封面油的原料配方和实施例1不同，按质量份数，本实施例中防爆花封面油的原料包括热塑性丙烯酸树脂45份、消泡剂0.2份、增稠触变剂2份、溶剂35份、高分子聚酯增塑剂5份，采用本实施例的原料配方和生产工艺，制备得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
69.对比例1
70.本对比例中陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺以及防爆花封面油的原料配方均与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中使用的增塑剂为didp增塑剂(主要成分为邻苯二甲酸二异癸酯),采用本对比例的原料配方和生产工艺，制备得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
71.对比例2
72.本对比例中陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺以及防爆花封面油的原料配方均与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中使用的增塑剂为dop增塑剂(主要成分为邻苯二甲酸二辛酯),采用本对比例的原料配方和生产工艺，制备得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
73.对比例3
74.本对比例中陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺以及防爆花封面油的原料配
方均与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中使用的增塑剂为atbc增塑剂(主要成分为乙酰柠檬酸三丁酯),采用本对比例的原料配方和生产工艺，制备得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
75.对比例4
76.本对比例中陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺以及防爆花封面油的原料配方均实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中高分子聚酯增塑剂的质量份数为1份，采用本对比例的原料配方和生产工艺，制备得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
77.对比例5
78.本对比例中陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺以及防爆花封面油的原料配方均与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中高分子聚酯增塑剂的质量份数为8份，采用本对比例的原料配方和生产工艺，制备得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
79.对比例6
80.本对比例中陶瓷花纸专用防爆花封面油的生产工艺以及防爆花封面油的原料配方均与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例在步骤(4)中，在加入高温分解引发增塑剂前，没有进行冷却操作，直接向混合物料c中加入3份高温分解引发增塑剂，搅拌60min后，将温度降至25℃，保温1小时，得到陶瓷花纸专用防爆花封面油。
81.具体的，根据以下检测方法检测实施例1-3和对比1-6中制备得到的陶瓷花纸专用防爆花封面油的粘度、印刷适性、抗张力、伸长率、爆花百分率和黑点、胶渍百分率，检测结果如下表1和表2所示。
82.粘度测试方法：使用旋转粘度计(上海精晖仪器设备有限公司ndj-1型旋转粘度计)对各实施例及对比例制得的防爆花封面油进行粘度测试，测试温度为25℃。
83.印刷适性测试方法：使用印刷机将防爆花封面油用80目丝网以每分钟40张的印刷速度，将防爆花封面油均匀的涂在底纸，印刷100张后，无散墨、拉丝现象的记录为√，有散墨、拉丝现象的记录为
×
。
84.抗张力和伸长率测试方法：把各个实施例及对比例制得的防爆花封面油用80目丝网印刷到水转印纸上，然后在60℃下干燥1h，制得干膜，再使用电脑抗张试验机(杭州品享科技有限公司pn-tt300型号)对干膜进行抗张力和伸长率测试。
85.爆花检测方法：在水转印纸上印刷好图案，再印一层防爆花封面油，等完全干燥，把图案转贴在瓷砖上，放在高温炉中，加热升温至900℃，保持50分钟，待冷却取出后，看图案的完整性，图案如有破损、不完整，就判定为爆花，测试100张，计算爆花百分率。
86.黑点、胶渍百分率测试方法：在水转印纸上印刷好图案，再印一层实施例或对比例制备得到的防爆花封面油，等完全干燥，把图案转贴在瓷砖上，放在高温炉中，加热升温至900℃，保持50分钟，待冷却取出后，看图案有无黑点、深色的胶渍，测试100张，计算黑点、胶渍百分率。
87.具体的，检测结果如下表1和表2所示：
88.表1实施例1-3的性能检测结果
[0089][0090]
表2对比例1-6的性能检测结果
[0091][0092]
由表1和表2的检测结果可知，实施例1、实施例2和实施例3制备得到的防爆花封面油的爆花百分率为0，且黑点、胶渍百分率也为0，从对比例1-3的检测结果可知，若增塑剂使
用didp增塑剂、dop增塑剂和atbc增塑剂这些现有普通增塑剂，制备得到的封面油，容易导致爆花产生，且容易出现黑点和胶渍等缺陷，由此可见，本技术方案的制备得到的防爆花封面油能有效防止陶瓷出现爆花的问题，而且实施例1、实施例2和实施例3的防爆花封面油均具有良好的增塑性，抗张力和伸长率较大。由对比例4的检测结果可知，当高温分解引发增塑剂的添加量过少，仅为1份时，不能有效降低爆花率；由对比例6的检测结果可知，在制备防爆花封面油时，若不进行冷却，直接加入高温分解引发增塑剂也会影响高温分解引发增塑剂的助分解特性，使得制备得到的防爆花封面油的防爆花效果不佳。
[0093]
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。