一种防污瓷砖及其制备工艺的制作方法

本发明涉及瓷砖，尤其涉及一种防污瓷砖及其制备工艺。

背景技术：

1、瓷砖由于具有成本低廉、易于保养、装饰效果较好的优点，已被广泛应用于装修领域。

2、目前，市面上的部分瓷砖产品如白砖等，仅经过单次防污检测，在显微镜上观测此类产品，其砖面的毛孔大而密，非常容易藏污，在经过多次防污测试时，后续几次的防污测试多表现为不合格。因此，将这类瓷砖产品装修并使用一段时间后，容易出现防污失效的情况，甚至出现渗污等现象，影响用户的使用感受。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种防污瓷砖及其制备工艺，旨在改善现有的防污瓷砖产品仅能实现短期防污，长期防污效果较差的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种防污瓷砖的制备工艺，包括如下制备步骤：

3、s1.在瓷砖表面进行抛光处理；

4、s2.在瓷砖表面进行打蜡处理后得到所述防污瓷砖；

5、打蜡处理时至少在瓷砖表面施加a蜡；按重量份计，所述a蜡包括如下原料：硅溶胶15-20份，溶剂64-76份，沸点≥260℃的助磨剂1-5份，防污助剂3-10份和偶联剂1-5份。

6、对烧成后的瓷砖产品进行抛光处理，分别包括粗抛、中抛和精抛，使瓷砖的表面更为光滑，之后再采用a蜡原料对经过抛光处理的砖坯进行超洁亮打蜡，其中，a蜡的主要原料为硅溶胶小球，尺寸在50-80nm左右，用于提高瓷砖亮度，填充瓷砖表面抛光后形成的微小、疏松孔洞，一般打蜡之后的瓷砖表面光度可达到90-110度。

7、本方案的沸点≥260℃的助磨剂是指沸点约为260-320℃且可溶于水的助剂，如甘油、丙三醇、聚乙二醇等，主要作用是润滑、助磨和防止烧蜡，由于打a蜡时，磨料是比较硬的，要施加很大的压力在砖表面磨擦，此过程温度较高，如果不加耐高温的助剂，该助剂便会在升温的过程中挥发，之后容易引起“烧蜡”，甚至砖面冒烟，就无法填充好a蜡。防污助剂则包括渗透剂/流平剂，具体可采用聚醚硅油或其他水溶性硅油，具有一定的防污性；偶联剂在实际生产中则可以采用牌号为kh 550等的偶联剂。

8、优选地，打蜡处理时，依次在瓷砖表面施加a蜡和b蜡；按重量份计，所述b蜡包括如下原料：含羟基、氢基的硅油3-15份，交联剂5-10份，含乙氧基、氨基的硅烷(如甲基氢乙氧基硅烷)1-5份，改性有机硅纳米微球1-5份，溶剂65-75份和b蜡催化剂1-3份。

9、b蜡也属于防污蜡，直接在a蜡上施加(a蜡不成膜，存在部分纳米级缝隙)。防污蜡b蜡是由硅油、交联剂、改性有机硅纳米微球等原料按上述比例复配组成的复合材料，通过溶剂稀释之后，在b蜡催化剂作用下，硅油、硅烷、交联剂及改性有机硅纳米微球互相交联反应的同时，渗入瓷砖的基面发生缩合反应，堵住瓷砖表面的微孔，形成与瓷砖一体的致密、坚硬且强度更高的有机薄膜，使防污结构更为完整，从而在瓷砖表面形成防护涂层，不改变原表面透气性及外观，起到防水、疏水、防污效果。b蜡除溶剂外的主要原料为硅油，具体包含常规硅油、高粘硅油和小分子硅油，小分子硅油可以渗透到a蜡之间的纳米间隙中，填充后将a蜡固结，增加b蜡施加完之后形成的超洁亮层的韧性和牢固度，防污效果较好；并且，b蜡中的硅(si)甲基(-ch3)比较高，表面的防护膜具有更好的疏水效果，施蜡后瓷砖表面更易清洁，进一步改善其防污效果。

10、本方案的交联剂可为聚甲基硅氧烷，如甲基三乙氧基硅烷等；本方案的溶剂可采用乙醇、石油醚等。

11、优选地，所述硅油至少包含10-35％的高粘硅油和10-35％的小分子硅油，余量为低粘硅油；所述高粘硅油的粘度为350-550cp，所述低粘硅油的粘度为20-50cp，所述小分子硅油的分子量为150-170。

12、硅油的链段越长，粘度则越高，本方案的高粘硅油粘度范围为350-550cp，具体可为二甲基硅氧烷；此外，硅油中还包括小分子硅油，其分子量一般150-170左右，可采用小分子含氢硅油，如甲基氢乙氧基硅烷；余量则为低粘硅油，可采用甲基氢硅氧烷等。

13、优选地，所述b蜡催化剂为金属盐。本方案可采用的金属盐包括铂金、有机锡或氯铂酸等，在这些重金属盐的催化作用下与有机硅类或者羟基基材发生缩合反应，使b蜡的原料在陶瓷表面结合渗透形成致密、坚硬的有机薄膜。

14、优选地，所述改性有机硅纳米微球的制备步骤包括：s01.将二甲基硅烷、交联剂与三甲基硅烷混合后，密封搅拌6-12h，得到混合物；s02.向所述混合物中加入b蜡催化剂后，再加入溶剂(如石油醚、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸甲酯)稀释，加热至60-100℃恒温反应12-24h，即得到所述改性有机硅纳米微球。

15、本方案引入了改性有机硅纳米微球，改性有机硅纳米微球采用上述改性步骤，液体状态尺寸约为0.1-1nm，获得的改性有机硅纳米微球表面含有甲基和羟基，能够参与硅树脂的缩聚反应；同时，使防污蜡b蜡中引入了该纳米级刚性粒子，一方面有利于增加防污蜡b蜡的硬度和韧性，另一方面也可以减少防污蜡的体积收缩，即使长时间静置，渗透到孔隙中的防污材料也不会衰减。

16、其中，所述二甲基硅烷、所述交联剂与所述三甲基硅烷的质量比为(2-5)：(1-4)：(2-5)，优选为3.7：2.8：3.5。

17、优选地，打蜡处理时，依次在瓷砖表面施加a蜡、b蜡和c蜡；按重量份计，所述c蜡包括如下原料：甲基氢硅氧烷5-10份，硅烷(甲基氢乙氧基硅烷或十六烷基三乙氧基硅烷等)3-8份，c蜡催化剂1-3份和溶剂(如无水乙醇等)79-92份。

18、本方案还可以在瓷砖表面依次打上a蜡、b蜡和c蜡，其中，瓷砖防污蜡c蜡是甲基氢硅氧烷与甲基氢乙氧基硅烷或十六烷基三乙氧基硅烷等特种长甲基链硅烷组成的高活性有机硅聚合物，在硅基上接枝高活性氨官能团和长甲基官能团。防污蜡c蜡在c蜡催化剂的作用下在瓷砖表面反应并渗透到瓷砖基材形成透明、致密的防护层，不改变原瓷砖表面的透气性及外观，可以起到防水(疏水)、防污和易清洁的效果。

19、防污蜡c蜡的核心作用原理包括：一是高活性官能团通过化学反应渗透并生长在瓷砖基材上后，其甲基形成长效保护膜；二是通过羟基缩合反应羟基形成疏水、疏油涂层；三是通过改变瓷砖表面微结构，与c蜡更好结合，使瓷砖表面具有更高的疏水角，并且瓷砖的耐磨与耐侯性能也有所改善。

20、优选的，所述c蜡催化剂为超强酸聚合物。本方案所采用的超强酸聚合物类催化剂可为三氟甲磺酸，促使防污蜡c蜡的各个原料在瓷砖表面的反应能快速进行，以在瓷砖的表面形成防护层。

21、优选的，在瓷砖表面依次施加2次a蜡、1次b蜡和1次c蜡。打蜡时可采用一台机或多台机，单独或多组的方式进行打蜡。

22、本发明还提出一种防污瓷砖，由上述任一项所述的防污瓷砖的制备工艺所制得。由于该防污瓷砖采用了上述防污瓷砖的制备工艺所有的技术方案，因此至少具有上述技术方案所带来的所有效果，在此不再一一赘述。

23、与现有技术相比，本发明的防污瓷砖及其制备工艺具有以下有益效果：首先，在瓷砖表面施加a蜡，用于提高瓷砖亮度，填充瓷砖表面抛光后形成的微小、疏松孔洞，使砖面更为光滑；然后，再于a蜡上继续施加防污蜡b蜡，在b蜡催化剂的作用下，b蜡中的硅油、硅烷、交联剂及改性有机硅纳米微球互相交联，并渗入瓷砖的基面发生缩合反应，渗透到a蜡的缝隙中堵住瓷砖表面更小的微孔，形成与瓷砖一体的致密、坚硬且强度更高的有机薄膜，使防污结构更为完整，起到防水、疏水、防污效果；最后，再于瓷砖表面施加c蜡，防污蜡c蜡是小分子硅油与特种长甲基链硅烷组成的高活性有机硅聚合物，在硅基上接枝高活性氨官能团和长甲基官能团，高活性官能团通过化学反应渗透并生长在瓷砖基材上后，其甲基形成长效保护膜，并通过羟基缩合反应形成疏水、疏油涂层，同时瓷砖表面微结构有所改变，与c蜡能更好的结合，使瓷砖表面具有更高的疏水角，进一步提高防污效果，经过上述三种防污蜡的一次施加，瓷砖具有长期有效的防污效果，并且耐磨性与耐侯性能也有所改善。