本发明涉及快速成型工艺领域,尤其涉及一种釉料基粘接剂的配方及其制备方法。
背景技术:
自20世纪80年代末快速成型工艺被首次使用以来,我国快速成形技术蓬勃发展。其中的3dp技术,采用三维立体成型,如陶瓷粉末、金属粉末、石膏粉末等粉末材料及一些热熔或光固化树脂等。通过喷头用粘结剂将零件的截面打印在材料粉末上面,或者将成型树脂一层一层喷出,分别固化粘结剂成型,成型过程是将各个二维截面重叠粘结成为一个三维实体。其原料采用粉末成本低、体积小、无污染,而且3dp技术选用的材料类型广泛、成型速度较快、运行维护的费用低、可靠性高以及可以打印各种形状的、彩色的物品等优点。3dp技术是目前快速成形技术研究的热点之一,应用前景十分广阔。
釉是施于陶瓷坯体表面的一层极薄的物质,它是根据坯体性能的要求,利用天然矿物原料及某些化工原料按配比配合,在高温的作用下熔融而覆盖在坯体表面的富有光泽的玻璃质层。红色釉料,一直以来都是陶瓷专家研究的重点项目。红色作为中国最具喜庆的颜色,有着丰富的文化内涵,烧出来的红色瓷器倍受人们的青睐。如申请公布号为:cn102491794a公开的陶瓷用大红釉料及其制备方法,其特征在于:钾长石30-50份,石英20-40份,大理石5-15份,高岭土8-15份,透明熔块6-10份,碳酸镉0.1-0.5份,大红色料4-12份,水50-70份,然而这种釉料在一定程度上还是不太稳定的一种釉料,烧出来的瓷很多不会釉里泛红,而且还要经过施釉的工序,在一定的程度上耗费了人力及物力。
技术实现要素:
本发明提供了一种釉料基粘接剂的配方及其制备方法,以解决上述技术问题。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种釉料基粘接剂的配方,其特征在于,按重量比计,包括:
粘结剂35-40%
铜红釉料30-36%
水30-40%
增粘剂2.5-3.5%
保湿剂1-2%
快干剂0.8-1.2%
增流剂0.8-1.2%
润滑剂0.8-1.2%
促凝剂0.4-0.6%
消泡剂0.4-0.6%
ph调节剂0.4-0.6%;
其中,粘结剂包括黏土、硫酸钙粉末、聚乙烯醇原胶、苦味酸、可溶性淀粉、明胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素;
铜红釉料包括钾长石、冰晶石、石英、白云石、锂辉石、铅丹、氧化铁、二氧化锰、氧化镍、氧化铜;
增粘剂包括丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶、醋酸乙烯、酚醛树脂、氯丁橡胶中的一种或多种混合物;
保湿剂包括聚乙二醇、丙三醇、甘油、丙二醇、山梨醇、海藻、β葡聚糖中的一种或多种混合物;
快干剂包括沸点较低的乙醇、甲醇、苯甲醛缩二甲醇、烷基酸钠、环氧树脂、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯中的一种或多种混合物;
增流剂包括聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、丙烯酸、巯基乙酸、双氧水、氢氧化钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种混合物;
润滑剂包括丙三醇、乙酸-2-乙氧基乙酯、二甲基二氯硅烷、硅酸异丙酯、2-甲氧基-1-甲基乙基、三甲基硅烷氧基硅酸酯、二氯萘醌中的一种或多种混合物;
促凝剂包括柠檬酸、氯化钠、氯化钙、硝酸钠、亚硝酸钠、碳酸钠、甲酸钙中的一种或多种混合物;
消泡剂包括脂肪酸、磷酸酯、聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷、硅烷、疏水硅烷、金属皂、三烷基磷酸酯中的一种或多种混合物;
ph调节剂包括柠檬酸、山梨酸、乙酸、富马酸、碳酸钾、柠檬酸钠、无水碳酸钠中的一种或多种混合物。
优选地,按重量比计,粘结剂包括:
黏土25-30%
硫酸钙粉末8-11.2%
聚乙烯醇原胶5-7.6%
苦味酸9-10.2%
可溶性淀粉6-7.1%
明胶5.6-8%
聚乙烯醇4.2-5%
羧甲基纤维素3%。
优选地,按重量比计,黏土中二氧化硅含量为43-55%,三氧化二铁为1-3.5%,三氧化二铝为20-25%,二氧化钛为0.8-1.2%。
优选地,按重量比计,釉料包括钾长石25-28%、冰晶石15-20%、石英15-20%、白云石12-15%、锂辉石8-12%、铅丹8-9%、氧化铁5-8%、二氧化锰2-3%、氧化镍1-3%、氧化铜3-4%。
优选地,釉料基粘结剂运用于型号easy3dp-ii的3dp打印机中。
一种上述釉料基粘接剂的配方的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:将粘结剂的原料黏土、硫酸钙粉末、聚乙烯醇原胶、苦味酸、可溶性淀粉、明胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素按配方比例配好,加入球磨机中球磨至细度200目,备用;
步骤二:将铜红釉料的原料钾长石、冰晶石、石英、白云石、锂辉石、铅丹、氧化铁、二氧化锰、氧化镍、氧化铜按配方加入球磨机中球磨约至细度达到200目,备用;
步骤三:将促凝剂、保湿剂、快干剂、润滑剂、增流剂、增粘剂、ph调节剂按配比配好,备用;
步骤四:将步骤一、步骤二、步骤三所制物料和水混合均匀,再加入球磨机中湿磨,使细度达到300目;制备出铜红釉料基粘结剂。
与现有技术相比,本发明的优点在于:通过本发明的配方及制备方法得到的釉料基粘结剂的粘稠胶状物,应用于3dp技术的材料,成本低、体积小、无污染,而且性能稳定。
具体实施方式
以下将对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本发明公开一种釉料基粘接剂的配方,按重量比计,包括:
粘结剂35-40%
铜红釉料30-36%
水30-40%
增粘剂2.5-3.5%
保湿剂1-2%
快干剂0.8-1.2%
增流剂0.8-1.2%
润滑剂0.8-1.2%
促凝剂0.4-0.6%
消泡剂0.4-0.6%
ph调节剂0.4-0.6%;
其中,粘结剂包括黏土、硫酸钙粉末、聚乙烯醇原胶、苦味酸、可溶性淀粉、明胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素;其中黏土主要矿物成分为高岭土,约占总量的80%-85%,其次是水白云母和石英,还有少数以三水铝石为主要成分。
铜红釉料包括钾长石、冰晶石、石英、白云石、锂辉石、铅丹、氧化铁、二氧化锰、氧化镍、氧化铜;
增粘剂包括丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、酚醛树脂、氯丁橡胶中的一种或多种混合物;
保湿剂包括聚乙二醇、丙三醇、甘油、丙二醇、山梨醇、海藻、β葡聚糖中的一种或多种混合物;
快干剂包括沸点较低的乙醇、甲醇、苯甲醛缩二甲醇、烷基酸钠、环氧树脂、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯中的一种或多种混合物;
增流剂包括聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、丙烯酸、巯基乙酸、双氧水、氢氧化钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种混合物;
润滑剂包括丙三醇、乙酸-2-乙氧基乙酯、二甲基二氯硅烷、硅酸异丙酯、2-甲氧基-1-甲基乙基、三甲基硅烷氧基硅酸酯、二氯萘醌中的一种或多种混合物;
促凝剂包括柠檬酸、氯化钠、氯化钙、硝酸钠、亚硝酸钠、碳酸钠、甲酸钙中的一种或多种混合物;
消泡剂包括脂肪酸、磷酸酯、聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷、硅烷、疏水硅烷、金属皂、三烷基磷酸酯中的一种或多种混合物;
ph调节剂包括柠檬酸、山梨酸、乙酸、富马酸、碳酸钾、柠檬酸钠、无水碳酸钠中的一种或多种混合物。
其中增粘剂主要是增加粘结剂的粘性,使泥料很好的粘结在一起。保湿剂、增流剂、润滑剂是应用在喷头上,具有适当保持泥料的湿度,增大泥料的流动性和润滑,防止喷头堵塞的作用。快干剂、促凝剂是加快泥料的干燥速度。消泡剂是防止打印过程出现过多的气泡影响陶瓷的质量。ph调节剂是将其他的酸性物质中和成盐,提高粘度,并且是粘结剂在偏碱性的环境下能长期保存。
实施例2
(1)取粘结剂原料黏土25g、硫酸钙粉末8g、聚乙烯醇原胶8g、苦味酸8g、可溶性淀粉8g、明胶5g、聚乙烯醇3g、羧甲基纤维素3g,将其加入球磨机中混合均匀,球磨至细度200目,备用;
(2)取铜红釉原料钾长石25g、冰晶石15g、石英15g、白云石12g、锂辉石8g、铅丹8g、氧化铁5g、二氧化锰2g、氧化镍1g、氧化铜3g,将其加入球磨机中混合均匀,球磨至细度200目,备用;
(3)取丙烯酸树脂3g、聚乙二醇1.5g、乙醇1g、甲氧基聚乙二醇1g、丙三醇1g、柠檬酸0.5g、脂肪酸0.5g、山梨酸0.5g混合均匀,备用;
(4)将(1)、(2)、(3)所得物料和32g水加入球磨机中湿磨,使细度达到300目,制得铜红釉料基粘结剂;
(5)将铜红釉料基粘结剂加入型号easy3dp-ii的3dp打印机的喷嘴中,同时向供粉缸和成型缸中加入陶瓷粉末,周而复始的送粉,铺粉和喷射粘结剂,形成粗坯;
(6)将粗坯取出进行打磨、抛光,在1050-1090℃下烧制成铜红瓷。
实施例3
(1)取粘结剂原料黏土26g、硫酸钙粉末9g、聚乙烯醇原胶9g、苦味酸9g、可溶性淀粉9g、明胶6g、聚乙烯醇3g、羧甲基纤维素3g,将其加入球磨机中混合均匀,至细度200目,备用;
(2)取铜红釉原料钾长石26g、冰晶石16g、石英16g、白云石13g、锂辉石9g、铅丹9g、氧化铁6g、二氧化锰2.5g、氧化镍1.5g、氧化铜3.5g,将其加入球磨机中混合均匀,球磨至细度200目,备用;
(3)取酚醛树脂3g、甘油1.5g、烷基酸钠1g、巯基乙酸1g、硅酸异丙酯1g、碳酸钠0.5g、乙二醇硅氧烷0.5g、富马酸0.5g混合均匀,备用;
(4)将(1)、(2)、(3)所得物料和34g水加入球磨机中湿磨,使细度达到300目,制得釉料基粘结剂;
(5)将铜红釉料基粘结剂加入型号easy3dp-ii的3dp打印机的喷嘴中,同时向供粉缸和成型缸中加入陶瓷粉末,周而复始的送粉,铺粉和喷射粘结剂,形成粗坯;
(6)将粗坯取出进行打磨、抛光,在1050-1090℃下烧制成铜红瓷。
实施例4
(1)取粘结剂原料黏土27g、硫酸钙粉末10g、聚乙烯醇原胶10g、苦味酸10g、可溶性淀粉10g、明胶7g、聚乙烯醇3g、羧甲基纤维素3gg,将其加入球磨机中混合均匀,球磨15小时,至细度200目,备用;
(2)取铜红釉原料钾长石27g、冰晶石17g、石英17g、白云石14g、锂辉石10g、铅丹8.3g、氧化铁7g、二氧化锰2.6g、氧化镍2.4g、氧化铜3.5g,将其加入球磨机中混合均匀,球磨至细度200目,备用;
(3)取苯乙烯-丁二烯橡胶3g、丙三醇1.5g、甲醇1g、聚乙二醇1g、乙酸-2-乙氧基乙酯1g、柠檬酸0.5g、磷酸酯0.5g、乙酸0.5g混合均匀,备用;
(4)将(1)、(2)、(3)所得物料和36g水加入球磨机中湿磨,使细度达到300目,制得釉料基粘结剂;
(5)将铜红釉料基粘结剂加入型号easy3dp-ii的3dp打印机的喷嘴中,同时向供粉缸和成型缸中加入陶瓷粉末,周而复始的送粉,铺粉和喷射粘结剂,形成粗坯;
(6)将粗坯取出进行打磨、抛光,在1050-1090℃下烧制成铜红瓷。
实施例5
(1)取粘结剂原料黏土28g、硫酸钙粉末9g、聚乙烯醇原胶8g、苦味酸10g、可溶性淀粉9g、明胶7g、聚乙烯醇3g、羧甲基纤维素3g,将其加入球磨机中混合均匀,球磨15小时,至细度200目,备用;
(2)取铜红釉原料钾长石28g、冰晶石18g、石英18g、白云石14g、锂辉石9g、铅丹8.6g、氧化铁6.8g、二氧化锰2.6g、氧化镍2.4g、氧化铜3.6gg,将其加入球磨机中混合均匀,球磨至细度200目,备用;
(3)取苯乙烯-丁二烯橡胶3g、丙三醇1.5g、甲醇1g、聚乙二醇1g、乙酸-2-乙氧基乙酯1g、柠檬酸0.5g、磷酸酯0.5g、乙酸0.5g混合均匀,备用;
(4)将(1)、(2)、(3)所得物料和38g水加入球磨机中湿磨,使细度达到300目,制得釉料基粘结剂;
(5)将铜红釉料基粘结剂加入型号easy3dp-ii的3dp打印机的喷嘴中,同时向供粉缸和成型缸中加入陶瓷粉末,周而复始的送粉,铺粉和喷射粘结剂,形成粗坯;
(6)将粗坯取出进行打磨、抛光,在1050-1090℃下烧制成铜红瓷。
实施例6
(1)取粘结剂原料黏土30g、硫酸钙粉末8g、聚乙烯醇原胶9g、苦味酸9g、可溶性淀粉8g、明胶7g、聚乙烯醇3g、羧甲基纤维素3g,将其加入球磨机中混合均匀,球磨15小时,至细度200目,备用;
(2)取铜红釉原料钾长石26g、冰晶石20g、石英20g、白云石13g、锂辉石10g、铅丹9g、氧化铁8g、二氧化锰3g、氧化镍3g、氧化铜4g,将其加入球磨机中混合均匀,球磨至细度200目,备用;
(3)取丙烯酸树脂3g、β葡聚糖1.5g、甲基丙烯酸1g、双氧水1g、二甲基二氯硅烷1g、甲酸钙0.5g、乙二醇硅氧烷0.5g、柠檬酸钠0.5g混合均匀,备用;
(4)将(1)、(2)、(3)所得物料和40g水加入球磨机中湿磨,使细度达到300目,制得釉料基粘结剂;
(5)将铜红釉料基粘结剂加入型号easy3dp-ii的3dp打印机的喷嘴中,同时向供粉缸和成型缸中加入陶瓷粉末,周而复始的送粉,铺粉和喷射粘结剂,形成粗坯;
(6)将粗坯取出进行打磨、抛光,在1050-1090℃下烧制成铜红瓷。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。