本发明涉及人工彩砂领域，特别是指一种烧结彩砂及其制备工艺。
背景技术：
：砂壁状涂料以其质感丰富、立体感强、颜色丰富等特点在外墙涂料中所占的比重越来越大，作为砂壁状涂料主体原料的天然彩砂(砂子在真石漆中占80％，而彩砂占沙子总量的20％，真石漆每平方的耗漆量是4-5公斤)资源越来越枯竭，供货也紧张，价格日趋上涨，而且颜色批次不稳定。人工彩砂就是在这一背景下产生的，人工彩砂有色彩鲜艳、性能稳定、质感丰富、应用广泛等优点，是天然彩砂的完美替代品，目前人工彩砂已得到极大的发展，但是现有人工彩砂的颜色仍然不够牢固。技术实现要素：本发明提出一种烧结彩砂及其制备工艺，解决了上述现有人工彩砂颜色不够牢固的问题，有效的增强了釉料涂层的粘结力。本发明的技术方案是这样实现的：一种烧结彩砂，其原料按照重量比包括，石英砂：熔块料：无机颜料：粘接材料为100：20:(0.1-5):10；熔块料的原料按照重量比包括：石英20-35％，氢氧化铝3.5-6％，钠长石10-15％，碳酸钾3-8％，氧化锂0.5-3％，氧化锌1-5％，硼砂5-15％，硼酸15-30％，红丹15-30％；粘接材料为磷酸二氢铝的水溶液。本发明还涉及上述烧结彩砂的制备工艺，包括以下步骤：a、研磨石英砂；b、将石英20-35％，氢氧化铝3.5-6％，钠长石10-15％，碳酸钾3-8％，氧化锂0.5-3％，氧化锌1-5％，硼砂5-15％，硼酸15-30％，红丹15-30％混合后，加热熔融，再倒入冷水中淬冷，最后研磨得到熔块料；c、将石英砂、熔块料、无机颜料、和粘接材料以100：20:(0.1-5):10的重量比混合搅匀后，热风下干燥，放入回转窑炉中烧结，出料自然冷却得到烧结彩砂。本发明的有益效果为：1、本发明采用的烧结机理中起粘结作用的来源有两种，釉料(即熔块料和无机颜料)烧结后在石英砂表面形成薄薄的一层釉层产生的固结作用，以及磷酸盐化合物(即粘接材料)产生的化学力作用；采用双重粘结作用，使烧结彩砂更为牢固，表面涂层不易掉落，所制彩砂颜色丰富、牢固，烧结温度低，强度高，非外力永不褪色，其性能指标如表1所示。表1项目检测标准测试结果耐水性在水中浸泡96h不褪色96h无异常耐酸性在pH值为2的盐酸水溶液中48h不褪色48h无异常耐碱性在pH值为12的氢氧化钙溶液中48h不褪色48h无异常耐剪切实验室高速分散机800rpm搅拌1h不褪色1h无异常耐冻融在-5℃下48h不褪色48h无异常2、本发明的有效烧结温度在650～900℃，与传统的烧结工艺相比，大大降低了烧结温度，降低了能耗，也即降低了成本。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中烧结彩砂，其原料按照重量比包括，石英砂：熔块料：无机颜料：粘接材料为100：20:(0.1-5):10；熔块料的原料按照重量比包括：石英20-35％，氢氧化铝3.5-6％，钠长石10-15％，碳酸钾3-8％，氧化锂0.5-3％，氧化锌1-5％，硼砂5-15％，硼酸15-30％，红丹15-30％；粘接材料的成分为磷酸二氢铝的水溶液。优选地，磷酸二氢铝水溶液的质量浓度为50％以上。优选地，无机颜料为铜铬黑、钴蓝、钛铬棕、钛镍黄、钴绿、铬锡红、镉红、镉黄、镉橙或镉紫。优选地，熔块料的细度为100-300目，石英砂的细度为10-60目。本发明还涉及上述烧结彩砂的制备工艺，包括以下步骤：a、研磨石英砂；b、将石英20-35％，氢氧化铝3.5-6％，钠长石10-15％，碳酸钾3-8％，氧化锂0.5-3％，氧化锌1-5％，硼砂5-15％，硼酸15-30％，红丹15-30％混合后，加热熔融，再倒入冷水中淬冷，最后研磨得到熔块料；优选地，步骤b中，熔融温度为680℃-900℃，熔融时间为2-4h；研磨时间为2-5h，得到熔块料的细度为150-300目；c、将石英砂、熔块料、无机颜料、和粘接材料以100：20:(0.1-5):10的重量比混合搅匀后，热风下干燥，放入回转窑炉中烧结，出料自然冷却得到所述烧结彩砂。上述过程中，熔块料、无机颜料及粘接材料组成着色涂层。优选地，步骤c中，烧结温度为650-900℃，烧结时间为2-4h。所用磷酸二氢铝的制备方法为：磷酸、氢氧化铝与水以100:20:20的重量比在120℃下油浴反应2h，得到Al(H2PO4)3，所用磷酸的浓度为85％。理论上，氢氧化铝与磷酸的摩尔比为1:3，但是实际反应中该比例无法完全反应，100：20：20的重量比，使磷酸过量，以保证反应完全，生成磷酸二氢铝。反应过程为：3H3PO4+Al(OH)3→Al(H2PO4)3+3H2O。步骤c中，磷酸二氢铝在高温下发生如下反应：加热过程中，随着温度的升高，产生了一些列的磷酸盐化合物，这样材料的粘结力的由本身的粘附作用变为化学力的作用，且胶体状的磷酸盐变成了结晶状的磷酸盐，同时与涂层中的熔块发生瓷化反应，进一步增强了烧结彩砂的强度，最终的结合力由熔块与磷酸盐的陶瓷结合作用构成。上述各原料的配比不同，可以构成不同的实施例，具体如下。实施例1一种烧结彩砂，其原料按照重量比包括，石英砂：熔块料：无机颜料：粘接材料为100：20:5:10；熔块料的原料按照重量比包括：石英20％，氢氧化铝4％，钠长石13％，碳酸钾5％，氧化锂1％，氧化锌2％，硼砂15％，硼酸23％，红丹17％；粘接材料的主要成分为磷酸二氢铝。上述烧结彩砂的制备工艺，包括以下步骤：a、研磨石英砂；b、将石英、氢氧化铝、钠长石、碳酸钾、氧化锂、氧化锌、硼砂、硼酸、红丹混合后，加热到700℃熔融3h，再倒入冷水中淬冷，最后研磨得到细度为300目的熔块料；c、将石英砂、熔块料、无机颜料、和粘接材料按比例混合搅匀后，热风下干燥，放入回转窑炉中烧结，烧结温度为900℃，烧结时间为3h，出料自然冷却得到烧结彩砂。实施例2一种烧结彩砂，其原料按照重量比包括，石英砂：熔块料：无机颜料：粘接材料为100：20:0.7:10；熔块料的原料按照重量比包括：石英28％，氢氧化铝 6％，钠长石10％，碳酸钾8％，氧化锂3％，氧化锌5％，硼砂5％，硼酸15％，红丹20％；粘接材料的主要成分为磷酸二氢铝。上述烧结彩砂的制备工艺，包括以下步骤：a、研磨石英砂；b、将石英、氢氧化铝、钠长石、碳酸钾、氧化锂、氧化锌、硼砂、硼酸、红丹混合后，加热到800℃熔融2h，再倒入冷水中淬冷，最后研磨得到细度为150目的熔块料；c、将石英砂、熔块料、无机颜料、和粘接材料按比例混合搅匀后，热风下干燥，放入回转窑炉中烧结，烧结温度为650℃，烧结时间为4h，出料自然冷却得到烧结彩砂。实施例3一种烧结彩砂，其原料按照重量比包括，石英砂：熔块料：无机颜料：粘接材料为100：20:0.1:10；熔块料的原料按照重量比包括：石英35％，氢氧化铝3.5％，钠长石15％，碳酸钾3％，氧化锂0.5％，氧化锌1％，硼砂7％，硼酸20％，红丹15％；粘接材料的主要成分为磷酸二氢铝。上述烧结彩砂的制备工艺，包括以下步骤：a、研磨石英砂；b、将石英、氢氧化铝、钠长石、碳酸钾、氧化锂、氧化锌、硼砂、硼酸、红丹混合后，加热到680℃熔融4h，再倒入冷水中淬冷，最后研磨得到细度为200目的熔块料；c、将石英砂、熔块料、无机颜料、和粘接材料按比例混合搅匀后，热风下干燥，放入回转窑炉中烧结，烧结温度为800℃，烧结时间为2h，出料自然冷却得到烧结彩砂。实施例4一种烧结彩砂，其原料按照重量比包括，石英砂：熔块料：无机颜料：粘接材料为100：20:1:10；熔块料的原料按照重量比包括：石英20％，氢氧化铝 3.5％，钠长石10％，碳酸钾3％，氧化锂0.5％，氧化锌2％，硼砂8％，硼酸23％，红丹30％；粘接材料的主要成分为磷酸二氢铝。上述烧结彩砂的制备工艺，包括以下步骤：a、研磨石英砂；b、将石英、氢氧化铝、钠长石、碳酸钾、氧化锂、氧化锌、硼砂、硼酸、红丹混合后，加热到900℃熔融2h，再倒入冷水中淬冷，最后研磨得到细度为300目的熔块料；c、将石英砂、熔块料、无机颜料、和粘接材料按比例混合搅匀后，热风下干燥，放入回转窑炉中烧结，烧结温度为700℃，烧结时间为3h，出料自然冷却得到烧结彩砂。实施例5一种烧结彩砂，其原料按照重量比包括，石英砂：熔块料：无机颜料：粘接材料为100：20:3:10；熔块料的原料按照重量比包括：石英22％，氢氧化铝5％，钠长石11％，碳酸钾4％，氧化锂1％，氧化锌3％，硼砂9％，硼酸30％，红丹15％；粘接材料的主要成分为磷酸二氢铝。上述烧结彩砂的制备工艺，包括以下步骤：a、研磨石英砂；b、将石英、氢氧化铝、钠长石、碳酸钾、氧化锂、氧化锌、硼砂、硼酸、红丹混合后，加热到750℃熔融2.5h，再倒入冷水中淬冷，最后研磨得到细度为200目的熔块料；c、将石英砂、熔块料、无机颜料、和粘接材料按比例混合搅匀后，热风下干燥，放入回转窑炉中烧结，烧结温度为800℃，烧结时间为4h，出料自然冷却得到烧结彩砂。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3