一种具有皮纹效果的光致变色陶瓷墨水及其制备方法与流程

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本发明涉及了陶瓷技术领域,特别是涉及了一种具有皮纹效果的光致变色陶瓷墨水及其制备方法。



背景技术:

细菌,霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大危害,影响人们的健康甚至危及生命,带来了重大的经济损失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人们的关注,抗菌制品的需求将构成巨大的市场。

光致变色是指由于光源的不同引起的光致变色和由反射、折射及干涉等物理现象引起的颜色变化。光致变色材料分为有机光致变色材料与无机光致变色材料,其中对无机光致变色材料的研究较少,主要包括过渡金属氧化物、金属卤化物和稀土配合物三种。

对于环境保护方面,空气负离子可以消除室内异味和各种有害气体。在室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭酸臭味,香烟等对人体有害的异味,用富含负离子的材料,其释放的空气负离子都能有效地加以消除,达到净化空气的目的,并对金葡萄球菌、大肠杆菌、念珠菌及霉菌等有很好的抑制作用。

陶瓷喷墨技术作为一种新的无接触、无压力、无印版的印刷技术,无疑将当今瓷砖时装化、个性化、艺术化、小批量、多花色、低碳环保的发展趋势推向了一个新的高度。自2009 年我国引进第一台陶瓷喷墨机以来,陶瓷喷墨印刷技术的发展突飞猛进,并得到大量应用。经过几年的发展,陶瓷喷墨产品的市场占有率越来越高,也将陶瓷喷墨技术的优势发挥的淋漓尽致。

皮纹效果砖打破了传统瓷砖的坚硬和冰冷印象,而纳米级的皮纹釉能更加充分形象的展现出皮纹砖凹凸的纹理,逼真的肌理,柔和的质感,让瓷砖不再冰冷,让人从视觉和触觉上可以体验到皮的质感。与陶瓷喷墨打印用颜料墨水的配合使用,不仅可以进一步提高瓷砖的装饰效果,也能适应数字化发展趋势。但是目前鲜有报道关于功能型的皮纹效果陶瓷墨水,因此技术有待提高,亟需研发功能型皮纹效果陶瓷墨水,如抗菌、防静电、除臭剂、光致变色、负离子等功能,进一步扩宽其应用范围。



技术实现要素:

为了解决上述现有技术的不足,本发明提供了一种具有皮纹效果的光致变色陶瓷墨水及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:

一种具有皮纹效果的光致变色陶瓷墨水的制备方法,其包括以下步骤:

步骤A、制备皮纹釉:将35~40%SiO2、8~10%Al2O3、1~4%(K2O+Na2O)、8~12%(CaO+MgO)、7~9%B2O3、10~15%ZrO2、12~15%V2O5混合砂磨均匀;加入0.5~5%抗菌复合物并砂磨均匀;加入1~5%除臭剂并砂磨均匀;再加入1~4%光致变色复合物,砂磨均匀制得混合料;将混合料布撒装入耐火匣钵中,进行1400~1450℃高温熔制,得到熔融态的浆料;将浆料水淬冷却,并破碎成颗粒状,得皮纹釉;

步骤B、称取20~35%皮纹釉、3~8%分散剂、2~5%表面添加剂、0.3~0.8%消泡剂、1~3%结合剂,余量为溶剂,加入高速搅拌机内进行分散30~60min;将分散好的混合液装入砂磨机中,砂磨8~12h,得到粒径分布在200~500nm之间的墨水半成品;

步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 80~100℃的恒温搅拌缸中,然后进行抽真空、高速振动、过滤,得到墨水成品。

一种具有皮纹效果的光致变色陶瓷墨水,其含有如下重量百分比的组份:20~35%皮纹釉、3~8%分散剂、2~5%表面添加剂、0.3~0.8%消泡剂、1~3%结合剂,余量为溶剂;其中,所述皮纹釉含有如下重量百分比的组份:35~40%SiO2、8~10%Al2O3、1~4%(K2O+Na2O)、8~12%(CaO+MgO)、7~9%B2O3、10~15%ZrO2、12~15%V2O5、0.5~5%抗菌复合物、1~5%除臭剂及1~4%光致变色复合物。

在本发明中,所述光致变色复合物制备方法如下:氮气环境下,将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:1~3混合,同时加入光致变色粉,磁力搅拌60~120min后加入苯胺,光致变色粉与苯胺质量比为1:5~10;持续搅拌60~90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应12~36h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物;将1~10g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯,调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60~90min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀干燥,以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2;将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800~1000℃热处理1~2h,去除聚苯胺,光致变色粉/多孔SiO2,即光致变色复合物。其中,所述光致变色粉为MoO3纳米粉和/或稀土氧化物,所述稀土氧化物为Nd2O3、Er2O3、Pr2O3、CeO2、Sm2O3、La2O3、Y2O3、Yb2O3、Ho2O3中至少一种。

在本发明中,所述除臭剂制备方法如下:混合以下重量百分比的原料:5%ZrO2,10%TiO2,16%SiO2,4%V2O5,3%K2O,2%SnO2,2%Cr2O3,13%Al2O3,12%Fe2O3,18%MgO,8%Na2O,7%MnO2,投入到PUHLER公司开发的大流量循环卧式砂磨机中进行砂磨,控制粒径在10~300nm之间,得无机氧化物;将硅藻土分散在100~200ml的水溶液中,加入无机氧化物,100~200W超声100~300rpm搅拌1~2h,让纳米材料充分进入硅藻土孔隙中,多次抽滤清洗,干燥得除臭剂;其中所述硅藻土与无机氧化物的重量比为1:1~8。

在本发明中,所述分散剂为水溶性和油溶性高分子类、聚丙烯酸及共聚物、苯甲酸及其衍生物的任一种。分散剂可以列举出的商品名包括BYK161、BYK163、BYK164、BYK168、EFKA4310、EFKA 4400、EFKA4401、Nuosperse FX9086、Solsperse 24000、Tego710、Tego671,但不限于此。

在本发明中,所述表面添加剂为氨基或胺基及其盐。表面添加剂为NP-4,Span-80,AEO-3和SRE-48000中的至少一种。

在本发明中,所述溶剂为脱芳香烃类溶剂、环保碳氢溶剂、醇类、环烷烃类溶剂中的至少一种。所述结合剂通常使用聚合性树脂,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及聚苯乙烯树脂中的一种,聚合性树脂起到结合和分散的双重作用。所述消泡剂为不含有机硅的聚合物型消泡剂,消泡剂可以列举出的商品名包括BYK051、BYK052,但不限于此。

在本发明中,所述抗菌复合物可通过以下方法制得:

(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1~3g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应3~5h;快速加入100~150ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照30~60min,激光辐照功率为0.5~2W;备用;

(2)超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:1),超声搅拌10~20min;逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;

(3)取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液,30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液,GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼,在30~40℃下还原反应0.5~1h;之后,再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应30~48h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;

(4)将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比3~5:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:1~3),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应30~60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得抗菌粉;

(5)氮气环境下,将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比2~4:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌60~120min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:12~18;持续搅拌60~90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应15~30h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;

(6)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶0.01~1.0wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化3~5d后置烘箱60℃~120℃烘干;碾磨后将所得复合物400~550℃下煅烧1~2h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;

(7)将30~45%环氧树脂、35~50%酚醛树脂及8~20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900~1000℃,保温1~2h;将膜刮离该基板,获得抗菌复合物。

较佳地,在步骤(4)和(5)之间增加一步骤:取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中,逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中,三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1~5;10~100W超声60~120min,静置,去离子水洗涤数次,干燥得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉。

在本发明中,所述抗菌复合物还可以通过以下方法制得:

(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1~3g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应3~5h;快速加入100~150ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照30~60min,激光辐照功率为0.5~2W;备用;

(2)超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:1),超声搅拌10~20min;逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;

(3)取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于水溶液中;逐滴加入浓度为0.05~0.5g/100mlZnO量子点水溶液,超声功率搅拌速度各减半;60~90min后,静置,过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/ZnO抗菌粉;

(4)氮气环境下,将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比2~4:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌60~120min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:12~18;持续搅拌60~90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应15~30h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;

(5)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶0.01~1.0wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化3~5d后置烘箱60℃~120℃烘干;碾磨后将所得复合物400~550℃下煅烧1~2h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;

(6)将30~45%环氧树脂、35~50%酚醛树脂及8~20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900~1000℃,保温1~2h;将膜刮离该基板,获得抗菌复合物。

较佳地,在步骤(3)和(4)之间增加一步骤:取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中,逐滴加入GQDs/Ag2O/ZnO水溶液中,三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/ZnO的重量比为1:1~5;10~100W超声60~120min,静置,去离子水洗涤数次,干燥得GQDs/Ag2O/ZnO/石墨烯抗菌粉。

本发明具有如下有益效果:本方法在碳纳米网上负载并固定抗菌剂,不仅防止其团聚,显著提高金属纳米粒子等抗菌剂的稳定性,使其能更好分散在陶瓷喷墨油墨内,且具有更长效的抗菌活性以及银离子不会溢出氧化变色;同时复合了多种抗菌剂的抗菌性能,相比于单一的银纳米抗菌剂有着更好的抗菌效果,抗菌持久;光致变色复合物具有光致变色的效果,使产品更加丰富多彩,利用其生产的陶瓷砖是采用传统着色剂生产的陶瓷砖无法比拟的,可随着照射光线强弱的不同而变化的各种颜色,异彩纷呈,瑰丽多姿,从而使陶瓷产品显得美妙神奇、清新高雅,点缀都市夜生活,给建筑物及室内装饰增添情调及艺术效果;无机氧化物主要成分有镁、铝、铁等10 多种对人体有利的微量元素,由于它是一种结构特殊的极性结晶体,自身能长期产生电离子,并永久释放空气负离子,达到除臭净化空气的效果。

和现有皮纹效果陶瓷墨水相比,本发明配料科学,制备合理,品质稳定性好,可长时间保存,具有良好的喷墨打印性能,与陶瓷喷墨打印用颜料墨水配合使用,能更加充分形象的展现出皮纹瓷砖凹凸逼真的纹理,立体感强,进一步提高瓷砖的装饰效果,还可在瓷片和仿古砖等领域广泛应用;同时经过合理的搭配光致变色复合物、除臭剂和抗菌复合材料,使得陶瓷墨水具有优异抗菌防污、净化空气以及光致变色功能,进一步拓宽了可下陷陶瓷墨水的应用范围。

具体实施方式

下面通过具体的优选实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

一种具有皮纹效果的光致变色陶瓷墨水及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:

步骤A、制备皮纹釉:将35%SiO2、10%Al2O3、3%(K2O+Na2O)、8%(CaO+MgO)、7%B2O3、15%ZrO2、12%V2O5混合砂磨均匀;加入5%抗菌复合物并砂磨均匀;加入1%除臭剂并砂磨均匀;再加入4%光致变色复合物,砂磨均匀制得混合料;将混合料布撒装入耐火匣钵中,进行1400℃高温熔制,得到熔融态的浆料;将浆料水淬冷却,并破碎成颗粒状,得皮纹釉;

步骤B、称取20%皮纹釉、8% Solsperse 24000、5% Span-80、0.3% BYK052、3%聚苯乙烯树脂及63.7%环保碳氢溶剂,加入高速搅拌机内进行分散60min;将分散好的混合液装入砂磨机中,砂磨10h,得到粒径分布在200~500nm之间的墨水半成品;

步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 90℃的恒温搅拌缸中,然后进行抽真空、高速振动、过滤,得到墨水成品。

其中,所述光致变色复合物制备方法如下:氮气环境下,将浓度为0.3mol/L的质子酸溶液和浓度为0.3mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入光致变色粉(Nd2O3、Er2O3和Pr2O3按重量比2:1:1混合),磁力搅拌90min后加入苯胺,光致变色粉与苯胺质量比为1:8;持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物;将8g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与纳米聚苯胺/光致变色粉复合物的质量比为5:2),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在90℃下干燥3h,以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2;将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800℃热处理1h,去除聚苯胺,光致变色粉/多孔SiO2,即得光致变色复合物。

其中,所述除臭剂制备方法如下:混合以下重量百分比的原料:5%ZrO2,10%TiO2,16%SiO2,4%V2O5,3%K2O,2%SnO2,2%Cr2O3,13%Al2O3,12%Fe2O3,18%MgO,8%Na2O,7%MnO2,投入到PUHLER公司开发的大流量循环卧式砂磨机中进行砂磨,控制粒径在10~300nm之间,得无机氧化物;将硅藻土分散在120ml的水溶液中,加入无机氧化物,200W超声200rpm搅拌2h,让纳米材料充分进入硅藻土孔隙中,多次抽滤清洗,干燥得除臭剂;其中所述硅藻土与无机氧化物的重量比为1:8。

其中,所述抗菌复合物按以下方法制得:

(1)称取0.6gC60粉末,量取100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应4h;快速加入120ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照40min,激光辐照功率为1W;备用;

(2)超声搅拌60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1),超声搅拌20min;逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;

(3)取1gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于100ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.05mol/L硝酸铈水溶液,30min后逐滴加入浓度为0.005mol/L硝酸锌水溶液,GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1:0.4;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入6mL质量分数为50%的水合肼,在30℃下还原反应0.5h;之后,再加入45mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应36h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;

(4)将0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:2),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应30min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在90℃下干燥3h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行600℃热处理1h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100W进行超声10min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得抗菌粉;

(5)氮气环境下,将浓度为0.2mol/L的质子酸溶液和浓度为0.1mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌100min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:18持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;

(6)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶1.0wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化4d后置烘箱90℃烘干;碾磨后将所得复合物500℃下煅烧1h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;

(7)将30%环氧树脂、50%酚醛树脂及20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900℃,保温1.5h;将膜刮离该基板,获得抗菌复合物。

实施例2

一种具有皮纹效果的光致变色陶瓷墨水及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:

步骤A、制备皮纹釉:将38%SiO2、9%Al2O3、2%(K2O+Na2O)、10%(CaO+MgO)、8%B2O3、12%ZrO2、12%V2O5混合砂磨均匀;加入3.5%抗菌复合物并砂磨均匀;加入3%除臭剂并砂磨均匀;再加入2.5%光致变色复合物,砂磨均匀制得混合料;将混合料布撒装入耐火匣钵中,进行1400℃高温熔制,得到熔融态的浆料;将浆料水淬冷却,并破碎成颗粒状,得皮纹釉;

步骤B、称取30%皮纹釉、5% Solsperse 24000、3% Span-80、0.5% BYK052、2%聚苯乙烯树脂及59.5%环保碳氢溶剂,加入高速搅拌机内进行分散60min;将分散好的混合液装入砂磨机中,砂磨10h,得到粒径分布在200~500nm之间的墨水半成品;

步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 90℃的恒温搅拌缸中,然后进行抽真空、高速振动、过滤,得到墨水成品。

其中,所述光致变色复合物的制备方法如下:氮气环境下,将浓度为0.3mol/L的质子酸溶液和浓度为0.3mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入光致变色粉(MoO3纳米粉),磁力搅拌90min后加入苯胺,光致变色粉与苯胺质量比为1:8;持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物;将8g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与纳米聚苯胺/光致变色粉复合物的质量比为5:2),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在90℃下干燥3h,以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2;将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800℃热处理1h,去除聚苯胺,光致变色粉/多孔SiO2,即得光致变色复合物。

其中,所述除臭剂的制备方法如下:混合以下重量百分比的原料:5%ZrO2,10%TiO2,16%SiO2,4%V2O5,3%K2O,2%SnO2,2%Cr2O3,13%Al2O3,12%Fe2O3,18%MgO,8%Na2O,7%MnO2,投入到PUHLER公司开发的大流量循环卧式砂磨机中进行砂磨,控制粒径在10~300nm之间,得无机氧化物;将硅藻土分散在120ml的水溶液中,加入无机氧化物,200W超声200rpm搅拌2h,让纳米材料充分进入硅藻土孔隙中,多次抽滤清洗,干燥得除臭剂;其中所述硅藻土与无机氧化物的重量比为1:5。

其中,所述抗菌复合物按以下方法制得:

(1)称取0.6gC60粉末,量取100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应4h;快速加入120ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照40min,激光辐照功率为1W;备用;

(2)超声搅拌60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.005mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.2mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1),超声搅拌20min;逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;

(3)取2gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于100ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.03mol/L硝酸铈水溶液,30min后逐滴加入浓度为0.03mol/L硝酸锌水溶液,GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.2:0.3;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入6mL质量分数为50%的水合肼,在30℃下还原反应0.5h;之后,再加入45mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应36h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;

(4)将0.3gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:2),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应45min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在90℃下干燥3h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行600℃热处理1h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100W进行超声12min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得抗菌粉;

(5)氮气环境下,将浓度为0.2mol/L的质子酸溶液和浓度为0.1mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌100min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:15持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;

(6)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶0.5wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化4d后置烘箱90℃烘干;碾磨后将所得复合物500℃下煅烧1h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;

(7)将45%环氧树脂、35%酚醛树脂及20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900℃,保温1.5h;将膜刮离该基板,获得抗菌复合物。

实施例3

一种具有皮纹效果的光致变色陶瓷墨水及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:

步骤A、制备皮纹釉:将40%SiO2、8%Al2O3、1%(K2O+Na2O)、12%(CaO+MgO)、9%B2O3、10%ZrO2、13%V2O5混合砂磨均匀;加入0.5%抗菌复合物并砂磨均匀;加入5%除臭剂并砂磨均匀;再加入1.5%光致变色复合物,砂磨均匀制得混合料;将混合料布撒装入耐火匣钵中,进行1400℃高温熔制,得到熔融态的浆料;将浆料水淬冷却,并破碎成颗粒状,得皮纹釉;

步骤B、称取35%皮纹釉、3% Solsperse 24000、2% Span-80、0.8% BYK052、1%聚苯乙烯树脂及58.2%环保碳氢溶剂,加入高速搅拌机内进行分散60min;将分散好的混合液装入砂磨机中,砂磨10h,得到粒径分布在200~500nm之间的墨水半成品;

步骤C、将步骤B得到的墨水半成品在 90℃的恒温搅拌缸中,然后进行抽真空、高速振动、过滤,得到墨水成品。

其中,所述光致变色复合物的制备方法如下:氮气环境下,将浓度为0.3mol/L的质子酸溶液和浓度为0.3mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入光致变色粉(Ho2O3),磁力搅拌90min后加入苯胺,光致变色粉与苯胺质量比为1:8;持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/光致变色粉复合物;将8g纳米聚苯胺/光致变色粉复合物超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与纳米聚苯胺/光致变色粉复合物的质量比为5:2),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在90℃下干燥3h,以得到纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2;将纳米聚苯胺/光致变色粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800℃热处理1h,去除聚苯胺,光致变色粉/多孔SiO2,即得光致变色复合物。

其中,所述除臭剂的制备方法如下:混合以下重量百分比的原料:5%ZrO2,10%TiO2,16%SiO2,4%V2O5,3%K2O,2%SnO2,2%Cr2O3,13%Al2O3,12%Fe2O3,18%MgO,8%Na2O,7%MnO2,投入到PUHLER公司开发的大流量循环卧式砂磨机中进行砂磨,控制粒径在10~300nm之间,得无机氧化物;将硅藻土分散在120ml的水溶液中,加入无机氧化物,200W超声200rpm搅拌2h,让纳米材料充分进入硅藻土孔隙中,多次抽滤清洗,干燥得除臭剂;其中所述硅藻土与无机氧化物的重量比为1:1。

其中,抗菌复合物按以下方法制得:

(1)称取0.6gC60粉末,量取100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应4h;快速加入120ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照40min,激光辐照功率为1W;备用;

(2)超声搅拌60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.5mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1),超声搅拌20min;逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;

(3)取3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于100ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.005mol/L硝酸铈水溶液,30min后逐滴加入浓度为0.05mol/L硝酸锌水溶液,GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.2:0.4;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入6mL质量分数为50%的水合肼,在30℃下还原反应0.5h;之后,再加入45mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应36h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;

(4)将0.1gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:2),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在90℃下干燥3h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行600℃热处理1h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100W进行超声15min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得抗菌粉;

(5)氮气环境下,将浓度为0.2mol/L的质子酸溶液和浓度为0.1mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌100min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:12持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;

(6)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶0.01wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化4d后置烘箱90℃烘干;碾磨后将所得复合物500℃下煅烧1h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;

(7)将40%环氧树脂、40%酚醛树脂及20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900℃,保温1.5h;将膜刮离该基板,获得抗菌复合物。

实施例4

基于实施例2的制备方法,不同之处在于:步骤(4)和(5)之间增加如下步骤:取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中,逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中,三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:3;50W超声90min,静置,去离子水洗涤数次,干燥得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉。

三维海绵状石墨烯制备方法如下:将3g 石墨粉,1g NaNO3在冰水浴中与250ml 98%浓硫酸混合均匀,缓慢加入6g KMnO4。然后升温至在35℃,搅拌40min 后,加入95ml 去离子水,升温至98℃反应20min;再加入270ml 水稀释,并用5ml 30% H2O2中和多余KMnO4,混合溶液的颜色为棕黄色,趁热过滤,用去离子水反复洗涤至中性,超声分散得到GO;取200ml 质量分数为5mg/ml的氧化石墨烯溶液倒入直径25cm,高2cm的圆盘状反应皿中,加入抗坏血酸(VC)0.5g搅拌使其充分混合;然后密闭反应皿并置于80℃水热反应15h,反应皿中的氧化石墨烯自发收缩交联成三维海绵结构,冷冻干燥,得到柔性的三维海绵状石墨烯。

实施例5

基于实施例1的制备方法,不同之处在于:所述抗菌复合物通过以下方法制得:

(1)称取0.6gC60粉末,量取100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应4h;快速加入120ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照40min,激光辐照功率为1W;备用;

(2)超声搅拌60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1),超声搅拌20min;逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;

(3)取1gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于水溶液中;逐滴加入浓度为0.5g/100mlZnO量子点水溶液,超声功率搅拌速度各减半;60min后,静置,过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/ZnO抗菌粉;

(4)氮气环境下,将浓度为0.2mol/L的质子酸溶液和浓度为0.1mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌100min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:18持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;

(5)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶1.0wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化4d后置烘箱90℃烘干;碾磨后将所得复合物500℃下煅烧1h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;

(6)将30%环氧树脂、50%酚醛树脂及20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900℃,保温1.5h;将膜刮离该基板,获得抗菌复合物。

实施例6

基于实施例2的制备方法,不同之处在于:所述抗菌复合物通过以下方法制得:

(1)称取0.6gC60粉末,量取100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应4h;快速加入120ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照40min,激光辐照功率为1W;备用;

(2)超声搅拌60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.005mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.2mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1),超声搅拌20min;逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;

(3)取2gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于水溶液中;逐滴加入浓度为0.2g/100mlZnO量子点水溶液,超声功率搅拌速度各减半;80min后,静置,过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/ZnO抗菌粉;

(4)氮气环境下,将浓度为0.2mol/L的质子酸溶液和浓度为0.1mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌100min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:15持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;

(5)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶0.5wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化4d后置烘箱90℃烘干;碾磨后将所得复合物500℃下煅烧1h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;

(6)将45%环氧树脂、35%酚醛树脂及20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900℃,保温1.5h;将膜刮离该基板,获得抗菌复合物。

实施例7

基于实施例3的制备方法,不同之处在于:所述抗菌复合物通过以下方法制得:

(1)称取0.6gC60粉末,量取100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应4h;快速加入120ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析4天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照40min,激光辐照功率为1W;备用;

(2)超声搅拌60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.5mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2:1),超声搅拌20min;逐滴加入1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;

(3)取3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于水溶液中;逐滴加入浓度为0.05g/100mlZnO量子点水溶液,超声功率搅拌速度各减半;90min后,静置,过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/ZnO抗菌粉;

(4)氮气环境下,将浓度为0.2mol/L的质子酸溶液和浓度为0.1mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:2混合,同时加入步骤(4)制得的抗菌粉,磁力搅拌100min后加入苯胺,抗菌粉与苯胺质量比为2:12持续搅拌90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应20h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/抗菌粉复合物;

(5)用溶胶-凝胶法制备二氧化钛溶胶,向溶胶中加入占溶胶0.01wt%的纳米聚苯胺/抗菌粉复合物,混合均匀;静置陈化4d后置烘箱90℃烘干;碾磨后将所得复合物500℃下煅烧1h,去除聚苯胺,得多孔二氧化钛/抗菌粉复合物;

(6)将40%环氧树脂、40%酚醛树脂及20%多孔二氧化钛/抗菌粉复合物充分混合,加入适量的乙酸丁酯放入球磨机中分散解胶,排料后,检测、调整配制成可以涂敷的浆料;将此浆料涂敷于基板上,干燥成膜;然后放在充氮保护气氛炉中,升温到900℃,保温1.5h;将膜刮离该基板,获得抗菌复合物。

实施例8

基于实施例6的制备方法,不同之处在于:步骤(3)和(4)之间增加如下一步骤:取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中,逐滴加入GQDs/Ag2O/ZnO水溶液中,三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/ZnO的重量比为1:3;50W超声90min,静置,去离子水洗涤数次,干燥得GQDs/Ag2O/ZnO/石墨烯抗菌粉。

三维海绵状石墨烯制备方法如下:将3g 石墨粉,1g NaNO3在冰水浴中与250ml 98%浓硫酸混合均匀,缓慢加入6g KMnO4。然后升温至在35℃,搅拌40min 后,加入95ml 去离子水,升温至98℃反应20min;再加入270ml 水稀释,并用5ml 30% H2O2中和多余KMnO4,混合溶液的颜色为棕黄色,趁热过滤,用去离子水反复洗涤至中性,超声分散得到GO;取200ml 质量分数为5mg/ml的氧化石墨烯溶液倒入直径25cm,高2cm的圆盘状反应皿中,加入抗坏血酸(VC)0.5g搅拌使其充分混合;然后密闭反应皿并置于80℃水热反应15h,反应皿中的氧化石墨烯自发收缩交联成三维海绵结构,冷冻干燥,得到柔性的三维海绵状石墨烯。

对比例1

基于实施例1的制备方法,不同之处在于:所述抗菌复合物为载金属抗菌剂的二氧化钛;未添加光致变色复合物和除臭剂。

对比例2

基于实施例5的制备方法,不同之处在于:所述抗菌复合物为氧化锌和二氧化钛的混合物;所述光致变色复合物为MoO3;所述除臭剂的制备方法如下:混合以下重量百分比的原料:5%ZrO2,10%TiO2,16%SiO2,4%V2O5,3%K2O,2%SnO2,2%Cr2O3,13%Al2O3,12%Fe2O3,18%MgO,8%Na2O,7%MnO2,投入到PUHLER公司开发的大流量循环卧式砂磨机中进行砂磨,控制粒径在10~300nm之间,得无机氧化物,得无机氧化物得无机氧化物得无机氧化物,即除臭剂。

对实施例1~8及对比例1、2制备的陶瓷墨水进行性能测试,测试结果显示墨水粘度为15~35mPa·s,表面张力在25~40mN/m,粒径分布均匀,平均粒径在200~400nm之间,最大粒径小于1μm,具有良好的稳定性和喷墨打印性能。与陶瓷喷墨打印用颜料墨水配合使用,利用喷墨机直接在瓷砖坯体上喷印,烧成后,砖面上创造出了纹路清晰有序、凹凸有致的效果,异彩纷呈的立体感,手感细腻,较普通的壁纸类装饰材料更具质感和厚实感。

将实施例1~8及对比例1、2进行抗菌等性能测试,测试结果如下表:

灭菌率:取 105个/ml 的大肠杆菌0.1ml,均匀涂布于喷涂并烧成有陶瓷墨水的瓷砖面上,在室内放置 2h,然后将菌液用无菌水洗脱至培养基中,37℃下培养24h,然后检测菌数,计算灭菌率。

热稳定性实验:将喷涂并烧成有陶瓷墨水的瓷砖置于电炉中,自室温升到200℃,保温20min,迅速投入25℃水中,10min后取出擦干,釉层无温度冲击裂纹并测试其灭菌率。

磨损测试:选用莫氏硬度为3~4的磨料,在由喷涂并烧成有陶瓷墨水的瓷砖上摩擦1000次来模仿铺贴使用2年后的效果。

防污测试:选用铬绿为污染剂。

灭菌均匀性评价:在同一块喷涂并烧成有陶瓷墨水的瓷砖上选取100个区域进行灭菌测试,对测得的数据进行均匀度分析,通过均匀度=100*(1-标准偏差/平均值)。当均匀度大于97%,则标记为▲;当均匀度大于90%且小于97%,则标记为☆;当均匀度低于90%,则标记为╳。

除臭试验:准备两个51PVF 树脂气囊,在一个气囊中放入一块试样样片,另一个树脂气囊不放样片。然后在两个气囊中分别吹入500ppmNH3-空气混合气体并密封。每间隔30min使用气体检测管测量气囊中NH3的浓度,直至试验开始2个小时后结束,计算除臭率。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。

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