乳浊剂、其制备方法以及含有该乳浊剂的陶瓷釉料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及陶瓷釉料领域，具体而言，涉及一种乳浊剂、其制备方法以及含有该乳 浊剂的陶瓷釉料。
【背景技术】
[0002] 含有乳浊剂的釉料是我国建筑陶瓷和卫生陶瓷生产中广泛采用的一种重要原料， 主要起到遮盖陶瓷坯底的作用。目前，以含硅酸锆乳浊剂的锆乳浊釉使用最为广泛。然而， 从使用性能来看，锆乳浊釉存在遮盖力低，高温粘度大，釉面不平整等缺陷，而且制备锆乳 浊剂的原料锆英砂存在严重依赖进口，价格昂贵且具有放射性等一系列问题，所以，亟待性 能良好、价格便宜且易于推广使用的新型乳浊剂来替代。
[0003] 二氧化钛是一种具有高折射率的晶体，其物理化学性质稳定，具有良好的光学性 能。在瓷釉的高温烧成过程中，TiO 2能够与CaO和SiO2结合生成钛榍石晶体而形成比较良 好的乳浊效果。然而，在相关技术中，传统的钛釉是将钛氧化物作为乳浊剂直接添加到生釉 料中，该方法往往因析出金红石相的TiO 2而致釉面泛出黄色，从而抑制了钛釉的推广和应 用。
[0004] 有鉴于此，特提出本发明。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一是提供一种乳浊剂，该乳浊剂主要组成是碳酸钙与晶态二氧化 钛；即以碳酸钙为包核，晶态二氧化钛为包膜的复合颗粒乳浊剂，该乳浊剂可以使得陶瓷釉 料形成稳定的钛榍石晶型，有效避免了直接添加二氧化钛颗粒所产生的陶瓷釉面泛黄的问 题。
[0006] 本发明的目的之二在于提供一种所述的乳浊剂的制备方法，该制备方法简单易 行、操作易控，非常便于实现乳浊剂的制备。
[0007] 本发明的目的之三在于提供一种含有所述乳浊剂的陶瓷釉料。该陶瓷釉料具有特 定的原料组成，由于乳浊剂的作用，使得该釉料的析出相为稳定的钛榍石晶型，从而避免了 现有技术中钛釉致色的问题，此外该釉料的其他原料价廉易得，且无任何放射性，因此，具 有良好的应用前景。
[0008] 为了实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：
[0009] 一种乳浊剂，按照重量百分数计，其主要由以下组份制成：
[0010] 碳酸钙5%~40%、钛白粉5%~40%、分散助剂0. 05~2. 5%以及水余量。
[0011] 本发明提供的乳浊剂中，含有具有微纳米级核壳结构的碳酸钙与晶态二氧化钛复 合颗粒。具体的，以碳酸钙为包核，晶态二氧化钛为包膜形成复合颗粒材料，碳酸钙与二氧 化钛之间通过颗粒表面大量的羟基所发生化学缩合反应形成稳定的核壳结构体。由于该结 构体在一定程度上实现了钙钛组分通过表面的化学键合，所以成为二氧化钛与钙化合物等 组分结合的重要诱因，这为高温条件下二氧化钛直接与钙、硅的氧化物形成稳定的钛榍石 晶型，而不是直接向金红石相转变提供了保障。因此有效避免了陶瓷釉料直接添加二氧化 钛颗粒所产生的陶瓷釉面泛黄的问题。
[0012] 优选的，该乳浊剂主要由以下组份制成：碳酸钙10%~25%、钛白粉15%~35%、 分散助剂〇. 5~2%以及水余量。
[0013] 优选的，所述钛白粉为锐钛型钛白粉，其1102的重量含量超过95%。
[0014] 锐钛型钛白粉具有遮盖力强，着色力高，耐候性好等特点；还具有良好的光散射能 力，因而白度好，同时具有较高的化学稳定性和较好的耐候性，无毒无味，对人体无刺激作 用。
[0015] 优选的，所述碳酸钙的纯度不小于99.9 % ;其中，铅、铬、镉和砷含量均小于 0. 0001 %，汞含量小于0. 00001% ;所述碳酸钙的白度彡93%，比表面积彡0. 3m2/g，吸油量 < 50g/100g。此外，更优选的，粒度：d50< 5 μπι，K 10 μπι。
[0016] 上述的碳酸钙是经过天然重质碳酸钙加工而成的，具有该理化性能的碳酸钙其更 加易于和钛白粉混合并形成特定的结构，以满足应用需求。
[0017] 所述的乳浊剂的制备方法，包括以下步骤：
[0018] 1)、将碳酸钙加入到部分水中，分散均匀并进行研磨，得到碳酸钙悬浊液；
[0019] 2)、将钛白粉和分散助剂依次加入到剩余部分水中，进行研磨，得到钛白粉悬浊 液；
[0020] 3)、将所述碳酸钙悬浊液和所述钛白粉悬浊液混合均匀，研磨后得到复合颗粒悬 浮浆液，并将所得浆液干燥后打散，得到乳浊剂。
[0021] 优选的，在步骤1中）：
[0022] 所述碳酸钙悬浊液中，碳酸钙的粒径分布为：D5tl为1-5微米，D9tl为1-10微米。
[0023] 优选的，在步骤2)中：所述钛白粉悬浊液中，碳酸钙的粒径分布为：D5tl为0. 2-1微 米，D9tl为1-10微米。
[0024] 优选的，在步骤3)中，所述复合颗粒悬浮浆液中，复合颗粒的粒径分布范围为Dki 为1-5微米，D9tl为1-10微米。
[0025] 对碳酸钙、钛白粉以及其混合浆液在研磨过程中的粒度分布进行了具体的限定， 使得所得的乳浊剂具有良好的粒径分布特征，即颗粒细小，主要粒径在2微米以下，成核颗 粒碳酸钙与包膜颗粒二氧化钛的粒径比在2~15之间，可实现包膜均匀并包覆在包核表面 的效果。
[0026] 优选的，在步骤3)中，所述研磨的方式为：采用高速研磨机进行湿法研磨。
[0027] 具体的，在本发明中，为了实现较好的分散效果，分散剂助剂为DC-854。
[0028] 含有所述乳浊剂的陶瓷釉料，按照重量份数计，由以下原料组分制成：乳浊剂 6_10份、石英30~35份、钾长石25~30份、二氧化二错2~4份、方解石10~12份、白 云石4~6份、氧化锌2~3份、高岭土 4~5份、恪块1~2. 5份。
[0029] -般而言，在具体应用的过程中，乳浊剂的添加量在（占釉料wt%计 算）5%-15%;具有该配比的釉料的实际使用效果好，釉面白度高，遮盖力和光洁度好，是替 代锆釉的良好产品，具有很大的推广性和实用性。
[0030] 此外，较为优选的，所述釉料由下列重量份的原料组成：石英30-35份，钾长石 25-30份，三氧化二铝2-4份，方解石10-12份，白云石4-6份，氧化锌2-3份，高岭土 4-5份， 熔块1-2. 5份，复合乳浊剂5-15份；更为优选的，组成所述釉料的最佳原料配比（重量份） 是：石英35份，钾长石28份，三氧化二铝2. 5份，方解石11份，白云石5份，氧化锌2. 5份， 高岭土 4. 5份，复合乳浊剂8. 5份，熔块2. 5份。
[0031] 此外，具有上述配比的釉料，其化学成分及各成分的重量百分比为：Si0265. 41%， Al2036. 97%,Fe203〇-〇5%,Ti025. 10%, Ca013. 84%,MgO 2. 14%,K2O 2. 26%, Na2O 1.56%, ZnO 2. 26%，BaO 0.01%，B2O3O. 45%。
[0032] 与现有技术相比，本发明的技术效果包括以下几个方面：
[0033] 1)、本发明提供的乳浊剂与传统的硅酸锆乳浊剂相比，由于原料组份选择得当，其 原料易得，成本低，且无放射性，使用安全。
[0034] 2)、本发明提供的乳浊剂与钛氧化物（作为乳浊剂）相比，其可以使得釉料的析出 相为稳定的肽榍石，从而避免了钛氧化物（主要为二氧化钛）作为乳浊剂时，易造成的陶瓷 釉面泛黄的问题。
[0035] 3)、本发明提供的含有特定乳浊剂的陶瓷釉料，由于乳浊剂以及其他组份配伍得 当，使得该釉料克服了现有技术中的锆釉存在遮盖力低，高温粘度大，易造成釉面不平整等 缺陷。
[0036] 4)、本发明提供的含有特定乳浊剂的陶瓷釉料，实际使用效果好，釉面白度高，遮 盖力和光洁度好，是锆釉的良好替代产品，具有很大的推广性和实用性。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明实施例5提供的乳浊剂（成核颗粒碳酸钙与包膜颗粒二氧化钛形成 的钙钛复合颗粒）的扫描电镜图；
[0038] 图2为本发明实施例8提供的陶瓷釉料通过辊道窑进行工业釉面烧成试验中的烧 成后釉面的XRD测试图；
[0039] 图3为本发明实施例8提供的陶瓷釉料的烧成试验中的釉面形态电镜图；
[0040] 图4为本发明实施例8提供的陶瓷釉料的烧成试验中的釉面的析晶颗粒电镜图。
【具体实施方式】
[0041] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会 理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体 条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明制备厂商者，均为 可以通过市售购买获得的常规产品。
[0042] 实施例1
[0043] 本实施例提供的乳浊剂，其组成包括：碳酸钙5%、钛白粉40%、分散助剂0. 05% 以及水余量。
[0044] 制备方法：
[0045] Sll :以水为介质，向其中加入碳酸妈，使其占总量范围为10%，分散均匀并充分 研磨，得到碳酸钙悬浊液，其中碳酸钙粒径分布要求D 5tl为1-5微米，D 9(|为1-10微米；
[0046] S12 :以与步骤Sll等量的水为介质，向其中加入钛白粉，占总量范围80%，然后加 入分散助剂占总量的〇. 1 %，充分研磨，得到钛白粉悬浊液，其中钛白粉的粒径分布要求Dki 为0. 2-1微米，D9tl为1-10微米；
[0047] S13 :将所述碳酸钙悬浊液和所述钛白粉悬浊液混合均匀，通过高速研磨机进行湿 法研磨，从而得到以碳酸钙为包核，二氧化钛为包膜的具有核壳结构复合颗粒悬浮浆液，其 中复合颗粒悬浮浆液粒径分布范围要求D 5tl为1-5微米，D 9(|为1-10微米；
[0048] S14 :将所制备的复合颗粒悬浮浆液进行干燥打散，得到钙钛复合颗粒乳浊剂。
[0049] 实施例2
[0050] 本实施例提供的乳浊剂，其组成包括：碳酸钙40%、钛白粉5%、分散助剂2. 5%以 及水余量。
[0051] 制备方法：
[0052] S21 :以水为介质，向其中加入碳酸钙，使其占总量范围为80%，分散均匀并充分 研磨，得到碳酸钙悬浊液，其中碳酸钙粒径分布要求D 5tl为1-5微米，D 9(|为1-10微米；
[0053] S22 :以与步骤S21等量的水为介质，向其中加入钛白粉，使其占总量10%，然后加 入分散助剂（分散剂助剂DC-854)占总量的5 %，充分研磨，得到钛白粉悬浊液，其中钛白粉 的粒径分布要求D5tl为0. 2-1微米，D 9(|为1-10微米；
[0054] S23 :将所述碳酸钙悬浊液和所述钛白粉悬浊液混合均匀，通过高速研磨机进行湿 法研磨，从而得到以碳酸钙为包核，二氧化钛为包膜的具有核壳结构复合颗粒悬浮浆液，其 中复合颗粒悬浮浆液粒径分布范围要求D 5tl为1-5微米，D 9(|为1-10微米；
[0055] S24 :将所制备的复合颗粒悬浮浆液进行干燥打散，得到钙钛复合颗粒乳浊剂。
[0056] 实施例3