專利名稱：釉面層的制備方法
技術領域：
本發明涉及建材裝飾材料領域，特別涉及一種釉面層的制備方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，對生活環境及居住條件的要求也在不斷的提高，對于住房、辦公樓、酒店及娛樂場所等免不了也要裝修得賞心悅目，致使各式各類建材裝飾材料層出不窮。目前，常用的建材裝飾材料有天然材料和人造材料兩種。天然裝飾材料主要是木材及石材，例如，木材有木地板、竹地板等,石材有花崗石面板、大理石面板等。天然石材具有華貴凝重的裝飾效果和優越的防護性能，而受到越來越多人的青睞。天然石材是指從天然巖體中開采出來的，并經加工成塊狀或板狀材料的總稱。但是天然巖體有限，加工成石材造價高，直接導致天然石材價格昂貴，不適合大量用于裝修，且大量開采天然巖體在一定程度上造成資源的浪費。
發明內容
基于此，有必要提供一種能夠制備出替代天然石材使用以減少資源浪費且綠色環保的釉面層的制備方法。一種釉面層的制備方法，包括如下步驟:按照質量份數將I份 2份的偶聯劑與10份 30份的耐磨材料混合，得到所述耐磨材料的預處理物；所述耐磨材料為剛玉砂、碳化硅砂、石英砂及鋼砂中的至少一種；按照質量份數將30份 40份無機粘結劑、5份 20份的調節劑、0.1份 I份的減水劑、3份 8份的填充料、0.5份 2份的分散劑及I份 5份的礦物顏料攪拌混合，然后加入3份 5份的增強纖維及所述耐磨材料的預處理物，得到混合物料，在所述混合物料中加水繼續攪拌混料，得到漿料；其中，所述水的質量份數為所述混合物料的質量份數的
0.25倍 0.4倍；所述調節劑為Al2O3溶膠、SiO2溶膠、ZrO2溶膠、水玻璃及硫酸鋁中的至少一種；所述填充料為硅粉、滑石粉及碳酸鈣粉中的至少一種；在基板上涂覆界面處理劑，經干燥，得到預處理的基板；及將所述漿料涂覆于所述預處理的基板上，經滾壓成型、養護及拋光，在所述預處理的基板上得到釉面層。在其中一個實施例中，所述無機粘結劑為硅酸鹽水泥及半水石膏中的至少一種；所述增強纖維為鋼纖維、碳纖維、丙烯酸纖維、聚乙烯醇纖維及抗堿玻璃纖維中的至少一種；所述減水劑為木質素橫酸納鹽減水劑、蔡系聞效減水劑、脂肪族聞效減水劑、氣基聞效減水劑及聚羧酸高效減水劑中的至少一種；所述分散劑為己烯基雙硬脂酰胺、硬脂酸單甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰、硬脂酸鎂、聚乙二醇及氨基分散劑中的至少一種；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑及鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。在其中一個實施例中，所述界面處理劑為山東淄博玉墻建材有限公司生產的代號為DB-MR的中等保水性界面處理劑；所述界面處理劑的厚度為0.1毫米 0.5毫米；所述基板上涂覆所述界面處理劑后的干燥條件為:室溫下干燥30分鐘 60分鐘。在其中一個實施例中，所述養護的步驟為:先在隧道室蒸汽窯爐中20°C 50°C干燥2小時 3小時，然后室溫下養護固化5天 7天。在其中一個實施例中，在所述滾壓成型之后、養護之前還包括印花壓制圖案的步驟；所述印花壓制圖案所使用的設備為不定型旋頭印花設備。在其中一個實施例中，所述拋光的步驟為:使用粗磨機打磨；所述粗磨機打磨的條件為:60# 80#的砂帶，線速為35米/秒 60米/秒。在其中一個實施例中，所述拋光的步驟還包括:在使用所述粗磨機打磨之后，再采用拋光水磨機打磨；所述拋光水磨機打磨的條件為:800# 1200#的砂帶，線速為60米/
秒 80米/秒。在其中一個實施例中，還包括在所述釉面層上涂覆自潔層；涂覆所述自潔層的步驟包括:按照質量份數稱取納米二氧化鈦溶膠0.5份 2份、納米二氧化硅溶膠20份 40份及表面活性劑0.1份 0.5份；將所述表面活性劑溶解于水中，然后依次加入所述納米二氧化鈦溶膠和納米二氧化硅溶膠，室溫下攪拌配制成自潔漿料；將所述自潔漿料涂覆于所述釉面層上，室溫干燥；所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。在其中一個實施例中，在攪拌混合所述無機粘結劑、所述調節劑、所述減水劑、所述填充料、所述分散劑及所述礦物顏料時，還包括按照質量份數加入2份 4份的抗污劑的步驟；其中，所述抗污劑為氟22及有機硅中的至少一種。在其中一個實施例中，所述基板為水泥纖維板、混凝土板、硅鈣板、硅酸鹽板或鎂水泥板；所述釉面層的厚度為I毫米 5毫米。
上述釉面層的制備方法，無需高溫燒成，且采用的材料大部分是常用的無機材料，造價較低，無毒且不會造成污染，綠色環保；且采用上述方法制備的釉面層具有與無裂天然巖石的色澤及光澤，結構致密，晶體均勻，可以彌補天然石材的裂紋、裂隙、孔洞等的缺陷，從而可以代替天然石材的裝飾效果，且制備得到的釉面層的密度為1.8g/cm3 2.2g/cm3,具有吸水率低(吸水率< 4%)、抗凍融較好(經25次凍融循環測定，未出現破裂、分層)、極低的膨脹系數(0.05% 0.15%)、耐風化及耐酸耐堿的優點，能夠代替天然石材使用，從而可以減少天然巖體的開采，減少了資源的浪費。因此，上述釉面層的制備方法能夠制備出替代天然石材使用以減少資源浪費且綠色環保的釉面層。
圖1為一實施方式的釉面層的制備方法的流程圖。
具體實施例方式下面主要結合附圖及具體實施例對釉面層的制備方法作進一步詳細的說明。如圖1所示，一實施方式的釉面層的制備方法，包括如下步驟:步驟SllO:按照質量份數將I份 2份的偶聯劑與10份 30份的耐磨材料混合，得到所述耐磨材料的預處理物。在本實施例中，將偶聯劑與耐磨材料混合攪拌IOmin 30min,直到攪拌均勻，從而達到改善耐磨材料顆粒的界面,起到耐磨材料顆粒等納米粒子之間橋聯的作用，同時，還能夠改善耐磨材料納米粒子表面的潤濕性。
偶聯劑是一類具有兩不同性質官能團的物質，其分子結構的最大特點是分子中含有化學性質不同的兩個基團，一個是親無機物的基團，易與無機物表面起化學反應；另一個是親有機物的基團，能與合成樹脂或其它聚合物發生化學反應或生成氫鍵溶于其中，因此，偶聯劑既能夠改善無機物的界面，也能夠改善有機物的界面。偶聯劑于釉料中，主要是覆蓋于耐磨材料顆粒(SiC、Al203、Si02及鋼砂)的表面,從而改善耐磨材料顆粒的界面,起到耐磨材料顆粒等納米粒子之間橋聯的作用，同時，還能夠改善納米粒子表面的潤濕性。優選的，偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑及鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。耐磨材料剛玉(Al2O3)砂、碳化硅(SiC)砂、石英(SiO2)砂及鋼砂中的至少一種。耐磨材料用于增強釉面層的耐磨系數。步驟S120:按照質量份數將30份 40份無機粘結劑、5份 20份的調節劑、0.1份 I份的減水劑、3份 8份的填充料、0.5份 2份的分散劑及I份 5份的礦物顏料攪拌混合，然后加入3份 5份的增強纖維及耐磨材料的預處理物，得到混合物料，在混合物料中加水繼續攪拌混料，得到漿料。其中，水的質量份數為混合物料的質量份數的0.25
倍 0.4倍。無機粘結劑是無機鹽、無機酸、無機堿金屬和金屬氧化物、氫氧化物等組成的一類范圍較廣的膠粘劑，無機粘結劑具有耐高溫及耐低溫的優點。無機粘結劑優選為硅酸鹽水泥及半水石膏中的至少一種。調節劑為Al2O3溶膠、SiO2溶膠、ZrO2溶膠、水玻璃及硫酸鋁中的至少一種。調節劑能夠調節釉料的粘度，并且能夠調節釉面層的強度。增強纖維用于增強無機釉面層的機械強度。增強纖維優選為鋼纖維、碳纖維、丙烯酸纖維、聚乙烯醇(PVA)纖維及抗堿玻璃纖維中的至少一種。減水劑在釉料中具有如下作用:分散作用，減水劑分子能定向吸附于無劑粘結劑顆粒表面，使無機粘結劑顆粒表面帶有同一種電荷(通常為負電荷)，形成靜電排斥作用，促使無機粘結劑顆粒相互分散，絮凝結構破壞，釋放出被包裹部分水，參與流動，從而有效地增加釉料漿料拌合物的流動性，釉料漿料的坍落度保持良好，達到了減水的效果，進而提高了無機釉面的強度。②潤滑作用，減水劑中的親水基極性很強，因此無機粘結劑顆粒表面的減水劑吸附膜能與水分子形成一層穩定的溶劑化水膜，這層水膜具有很好的潤滑作用，能有效降低無機粘結劑顆粒間的滑動阻力，從而使釉料漿料流動性進一步提高。③空間位阻作用:減水劑能在所吸附的無機粘結劑顆粒表面，形成有一定厚度的親水性立體吸附層。當無機粘結劑顆粒靠近時，吸附層開始重疊，即在無機粘結劑顆粒間產生空間位阻作用，重疊越多，空間位阻斥力越大，對無機粘結劑顆粒間凝聚作用的阻礙也越大，使得釉料漿料的對落度保持良好。減水劑優選為木質素橫酸納鹽減水劑、蔡系聞效減水劑、脂肪族聞效減水齊U、氨基高效減水劑及聚羧酸高效減水劑中的至少一種。填充料為硅粉、滑石粉及碳酸鈣粉中的至少一種。填充料增加釉面層的體積密度和激發活性的作用。分散劑能夠在分子內同時具有親油性和親水性兩種相反性質的界面活性劑。分散劑能夠促使釉料的各組分在漿料均勻分布，并防止漿料中的固體顆粒沉降及凝聚。分散劑優選為己烯基雙硬脂酰胺、硬脂酸單甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰、硬脂酸鎂、聚乙二醇及氨基分散劑(型號:CM86， 佛山市順德區邦爾貿易有限公司)中的至少一種。
礦物顏料為無機顏料，為無機性質的有色顏料。在本實施例中，礦物顏料為炭黑、氧化鐵紅、鐵黃水合氧化鐵及二氧化鈦中的至少一種。通過在釉料中添加礦物顏料，而使釉料形成的釉面層具有天然石材的色澤。例如，炭黑添加于釉料中形成黑色的釉面層；氧化鐵紅具有很好的遮蓋力和著色力，耐化學性、保色性、分散性，價格廉價，添加于釉料中形成紅色的釉面層；鐵黃水合氧化鐵色澤較暗，但耐久性、遮蓋性、耐熱性、耐化學性及耐堿性都較好，且價格低廉，添加于釉料中形成黃色的釉面層；二氧化鈦添加于釉料中形成白色的釉面層；二氧化鈦和炭黑添加于釉料中形成灰色的釉面層；二氧化鈦、炭黑、鐵黃水合氧化鐵和氧化鐵紅添加于釉料中形成卡其色的釉面層；二氧化鈦及氧化鐵紅添加于釉料中形成橙黃色的釉面層。優選的，無機粘結劑、調節劑、減水劑、填充料、分散劑及礦物顏料攪拌混合的時間為5min IOmin ;加入增強纖維及耐磨材料的預處理物,攪拌混料的時間為5min lOmin。其中，攪拌的設備優選為強力雙軸攪拌機，例如型號為JB-2000 ;轉速為86轉/分鐘。優選的，在攪拌混合無機粘結劑、調節劑、減水劑、填充料、分散劑及礦物顏料時，還包括按照質量份數加入2份 4份的抗污劑的步驟；其中，抗污劑為氟22及有機硅中的至少一種，通過加入抗污劑能夠防止釉面層的表面被污染，阻止塵埃、微生物、水性物以及顆粒的吸附，使得釉面層的表面的污物在外力的作用下能夠輕易的脫附，從而也能夠保持其能夠正常的透氣。步驟S130:在基板上涂覆界面處理劑，經干燥，得到預處理的基板。通過使用界面處理劑對基板的表面進行預處理，增強釉料與基板之間的結合力，避免出現空鼓、開裂、脫落的問題；還能夠封閉基板的孔隙，減少墻體的吸收性，達到阻緩、降低輕質基板抽吸覆面釉料內水分的功能，保證覆面釉料在更佳條件下粘結膠凝。且使得釉面層具有永久粘結強度、不老化、不水化及不形成影響耐久粘結的膜性結構。界面處理劑可以為本領域常用的界面處理劑，優選的，界面處理劑為山東淄博玉墻建材有限公司生產的代號為DB-MR的中等保水性界面處理劑。為了使釉料與基板間的結合力更加牢固，且不出現空鼓、開裂、脫落的問題，界面處理劑的厚度優選為0.1毫米 0.5毫米。基板上涂覆界面處理劑后的干燥條件為:室溫下干燥30分鐘 60分鐘。界面處理劑的涂覆方式優選為噴涂的方式。涂覆設備可以為永康市吉寶徠涂裝設備有限公司的型號為J-039的噴涂機。其中，基板可以為本領域常用的基板，優選為水泥纖維板、混凝土板、硅鈣板、硅酸鹽板或鎂水泥板。步驟S140:將漿料涂覆于預處理的基板上，經滾壓成型、養護及拋光，在預處理的基板上得到釉面層。其中，釉面層的厚度優選為I毫米 5毫米。由于傳統的的裝飾板都是非常薄的釉面層，一旦做得厚了，就會出現開裂的現象而本方法制備的釉面層厚度為I毫米 5毫米，并且不會開裂，且隨著使用時間的增長，釉面會出現像天然石材一樣自然的紋理，同時，少許的變化更能營造獨特的藝術氛圍。其中，漿料涂覆所使用的設備為自動鋪料機，例如，深圳市愛思寶科技發展有限公司的型號為AISPO-PLJ的自動鋪料機。優選的，養護的步驟為:先在 隧道室蒸汽窯爐中20°C 50°C干燥2小時 3小時，然后室溫下養護固化5天 7天。由于釉料的固化過程是一個復雜的水化反應，在蒸汽窯爐中養護的情況下固化，可以使得釉料反應更加充分，得到的釉面層硬度更強。室溫下養護固化5天 7天，使得釉面層達到要求的機械強度。此時，得到的是純色板。在其它優選的實施例中，在滾壓成型之后、養護之前還包括印花壓制圖案的步驟。通過對釉面層進行印花，能夠得到具有不同圖案的釉面層，使得釉面層更加的美觀。印花壓制圖案所使用的設備為不定型旋頭印花設備，例如，深圳市愛思寶科技發展有限公司的型號為AISP0-YHJ的不定型旋頭印花設備。優選的，拋光的步驟為:使用粗磨機打磨；粗磨機打磨的條件為:60# 80#的砂帶，線速為35米/秒 60米/秒。通過可以實現視覺上平整，而觸覺上凹凸不平、略微粗糙，且富有質感的巖相釉面效果，從而得到毛面板。優選的，拋光的步驟還包括:在使用粗磨機打磨之后，再采用拋光水磨機打磨；拋光水磨機打磨的條件為:800# 1200#的砂帶，線速為60米/秒 80米/秒。通過再細磨，使得釉面致密，并且出現玉石般的圓潤光澤，從而得到光面板。可以理解，步驟S130可以在步驟SllO和S120中的任何一個步驟之前或是之后。優選的，在步驟S140之后，還包括在釉面層上涂覆自潔層。通過給釉面層涂覆一層自潔層，可防止有機污染物對釉面層的污染。其中，涂覆自潔層的步驟包括:按照質量份數稱取納米二氧化鈦溶膠0.5份 2份、納米二氧化硅溶膠20份 40份及表面活性劑0.1份 0.5份；將表面活性劑溶解于水中，然后依次加入納米二氧化鈦溶膠和納米二氧化硅溶膠，室溫下攪拌配制成自潔漿料；將自潔漿料涂覆于釉面層上，室溫干燥。其中，納米二氧化鈦溶膠可以通過在市面購買，例如杭州萬景新材料有限公司的型號為VK-T33S的納米二氧化鈦溶膠，固含量為15%。其中，納米二氧化硅溶膠可以通過在市面上購買，例如，杭州萬景新材料有限公司的型號為VK-SOlB的納米二氧化硅溶膠，固含量為30%。其中，表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。優選的，自潔漿料的涂覆方式為噴涂的方式。更優選的，在釉面層 上涂覆自潔層之后，還包括對涂覆有釉面層的基板進行切割、修邊及倒角。通過這一步可以滿足客戶對基板尺寸要求。其中，采用石材切割機對有釉面層的基板進行水切割；采用石材磨邊倒角機對有釉面層的基板的端面進行修邊和倒角。修邊和倒角分別是對有釉面層的基板的兩橫邊和兩縱邊進行加工。上述釉面層的制備方法，無需高溫燒成，且采用的材料大部分是常用的無機材料，造價較低，無毒且不會造成污染，綠色環保；且采用上述方法制備的釉面層具有與無裂天然巖石的色澤及光澤，結構致密，晶體均勻，可以彌補天然石材的裂紋、裂隙、孔洞等的缺陷，從而可以代替天然石材的裝飾效果，且制備得到的釉面層的密度為1.8g/cm3 2.2g/cm3,具有吸水率低(吸水率< 4%)、抗凍融較好(經25次凍融循環測定，未出現破裂、分層)、極低的膨脹系數(0.05% 0.15%)、耐風化及耐酸耐堿的優點，能夠代替天然石材使用，從而可以減少天然巖體的開采，減少了資源的浪費。因此，上述釉面層的制備方法能夠制備出替代天然石材使用以減少資源浪費且綠色環保的釉面層。且上述制備方法制備的釉面層中有耐磨材料，使得形成的釉面層具有比人造裝飾材料更優異的強度及耐磨性；而釉料中的礦物顏料可以滿足人們對各種色彩的需求，人們可以根據所需色彩的不同添加不同的礦物顏料，以達到對裝飾的色彩需求，且采用礦物顏料不易褪色。以下為具體實施例部分，其中，用QJ211電子萬能試驗測試機抗壓強度、抗折強度；用洛氏硬度計HR-150A測試莫氏硬度。實施例權利要求
1.一種釉面層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 按照質量份數將1份 2份的偶聯劑與10份 30份的耐磨材料混合，得到所述耐磨材料的預處理物；所述耐磨材料為剛玉砂、碳化硅砂、石英砂及鋼砂中的至少一種； 按照質量份數將30份 40份無機粘結劑、5份 20份的調節劑、0.1份 I份的減水劑、3份 8份的填充料、0.5份 2份的分散劑及I份 5份的礦物顏料攪拌混合，然后加入3份 5份的增強纖維及所述耐磨材料的預處理物，得到混合物料，在所述混合物料中加水繼續攪拌混料，得到漿料；其中，所述水的質量份數為所述混合物料的質量份數的0.25倍 0.4倍；所述調節劑為Al2O3溶膠、SiO2溶膠、ZrO2溶膠、水玻璃及硫酸鋁中的至少一種；所述填充料為硅粉、滑石粉及碳酸鈣粉中的至少一種； 在基板上涂覆界面處理劑，經干燥，得到預處理的基板；及 將所述漿料涂覆于所述預處理的基板上，經滾壓成型、養護及拋光，在所述預處理的基板上得到釉面層。
2.根據權利要求1所述的釉面層的制備方法，其特征在于，所述無機粘結劑為硅酸鹽水泥及半水石膏中的至少一種；所述增強纖維為鋼纖維、碳纖維、丙烯酸纖維、聚乙烯醇纖維及抗堿玻璃纖維中的至少一種；所述減水劑為木質素磺酸鈉鹽減水劑、萘系高效減水劑、脂肪族聞效減水劑、氣基聞效減水劑及聚竣酸聞效減水劑中的至少一種；所述分散劑為己烯基雙硬脂酰胺、硬脂酸單甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰、硬脂酸鎂、聚乙二醇及氨基分散劑中的至少一種；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑及鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的釉面層的制備方法，其特征在于，所述界面處理劑為山東淄博玉墻建材有限公司生產的代號為DB-MR的中等保水性界面處理劑；所述界面處理劑的厚度為0.1毫米 0.5毫米；所述基板上涂覆所述界面處理劑后的干燥條件為:室溫下干燥30分鐘 60分鐘。
4.根據權利要求1所述的釉面層的制備方法，其特征在于，所述養護的步驟為:先在隧道室蒸汽窯爐中20°C 50°C干燥2小時 3小時，然后室溫下養護固化5天 7天。
5.根據權利要求1所述的釉面層的制備方法，其特征在于，在所述滾壓成型之后、養護之前還包括印花壓制圖案的步驟；所述印花壓制圖案所使用的設備為不定型旋頭印花設備。
6.根據權利要求1所述的釉面層的制備方法，其特征在于，所述拋光的步驟為:使用粗磨機打磨；所述粗磨機打磨的條件為:60# 80#的砂帶，線速為35米/秒 60米/秒。
7.根據權利要求6所述的釉面層的制備方法，其特征在于，所述拋光的步驟還包括:在使用所述粗磨機打磨之后，再采用拋光水磨機打磨；所述拋光水磨機打磨的條件為:800# 1200#的砂帶，線速為60米/秒 80米/秒。
8.根據權利要求1所述的釉面層的制備方法，其特征在于，還包括在所述釉面層上涂覆自潔層；涂覆所述自潔層的步驟包括:按照質量份數稱取納米二氧化鈦溶膠0.5份 2份、納米二氧化硅溶膠20份 40份及表面活性劑0.1份 0.5份；將所述表面活性劑溶解于水中，然后依次加入所述納米二氧化鈦溶膠和納米二氧化硅溶膠，室溫下攪拌配制成自潔漿料；將所述自潔漿料涂覆于所述釉面層上，室溫干燥；所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
9.根據權利要求1所述的釉面層的制備方法，其特征在于，在攪拌混合所述無機粘結齊U、所述調節劑、所述減水劑、所述填充料、所述分散劑及所述礦物顏料時，還包括按照質量份數加入2份 4份的抗污劑的步驟；其中，所述抗污劑為氟22及有機硅中的至少一種。
10.根據權利要求1所述的釉面層的制備方法，其特征在于，所述基板為水泥纖維板、混凝土板、硅鈣板、硅酸鹽板或鎂水`泥板；所述釉面層的厚度為I毫米 5毫米。
全文摘要
一種釉面層的制備方法，包括如下步驟將偶聯劑與耐磨材料混合，得到耐磨材料的預處理物；將無機粘結劑、調節劑、減水劑、填充料、分散劑及礦物顏料攪拌混合，然后加入增強纖維及耐磨材料的預處理物，得到混合物料，在混合物料中加水繼續攪拌混料，得到漿料；在基板上涂覆界面處理劑，經干燥，得到預處理的基板；將漿料涂覆于預處理的基板上，經滾壓成型、養護及拋光，在預處理的基板上得到釉面層。上述釉面層的制備方法能夠制備出替代天然石材使用以減少資源浪費且綠色環保的釉面層。
文檔編號C04B41/50GK103102173SQ201310019909
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者鄭述 申請人:深圳市愛思寶科技發展有限公司