[发明专利]一种强化骨质瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种强化骨质瓷及其制备方法，涉及骨质瓷技术领域。本发明骨质瓷，由以下原料组成：动物骨灰、改性蒙脱土、黏土、废瓷粉、硅酸钠kg、增韧剂、纳米二氧化硅、甲苯二异氰酸酯、聚丁二醇、过氧化苯甲酰、十二烷基苯磺酸钠；本发明对蒙脱土进行改性处理，有效提高了坯体的透光性，同时增强了坯体强度和耐热性能；增韧剂对各组分原料有很好的分散、稳定作用；同时因其自身具有的活性基团和粘结性，可以提高各组分原料的连接强度，进而提高坯体的韧性和耐冲击力，使其不易破裂。

技术领域：

本发明涉及骨质瓷技术领域，具体涉及一种强化骨质瓷及其制备方法。

背景技术：

骨质瓷原称骨灰瓷，是18世纪发源于英国的一种高档瓷种；主要由动物骨灰、瓷石、粘土等原料制备而成。骨质瓷瓷质细腻，釉面光润、光泽柔和，具有较高的透明度和一定的机械强度；并拥有着“薄如纸、明如镜、白如玉、声如罄”的美誉。作为世界上公认的最高档日用瓷，其应用相当广泛，如餐具、茶具、花瓶等，深受广大消费者的青睐。

目前生产骨质瓷使用的原料一般是周知的动物骨灰、粘土、二氧化硅、长石等原料制备而成，产品经过高温素烧、低温釉烧二次烧成工艺制得，烧成后瓷质的主要晶体相有磷酸三钙、钙长石和少量的石英晶体，另外还含有少量的玻璃相，由于各物相之间的折射率相近，因而瓷体的透光性能较好，但由于骨质瓷中有磷酸盐的存在，且含量较高，使其抗弯强度和抗热震性能较低。

随着生活水平的提高，人们不仅对骨质瓷的视觉效果提出较高的要求，而且对其强度和抗热震性有更新的要求，以便适用于机械式清洗和微波炉加热等的使用。这对骨质瓷抗弯强度、抗热震性、透光性能提出了更高的要求。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种强度高、透光性好、抗热性能优、韧性高不易破裂的骨质瓷。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种强化骨质瓷，由以下质量份的原料组成：动物骨灰50-60kg、改性蒙脱土20-30kg、黏土20-30kg、废瓷粉5-10kg、硅酸钠1-5kg、增韧剂1-5kg、纳米二氧化硅1-2kg、甲苯二异氰酸酯1-3kg、聚丁二醇1-3kg、过氧化苯甲酰0.01-0.02kg、十二烷基苯磺酸钠0.01-0.02kg。

所述改性蒙脱土的制备方法为：将硅烷偶联剂加入到质量分数为70-75％的乙醇溶液中，50-60℃搅拌30-50min，然后加入蒙脱土回流搅拌20-50min，接着加入乳酸单体、金属锌和扩链剂，继续回流搅拌2-8h，自然冷却至40-45℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干燥至恒重，即得到改性蒙脱土。

所述硅烷偶联剂、蒙脱土、乳酸单体、金属锌、扩链剂的质量比为1-3：20-30：15-20：0.1-0.5：0.1-0.5。

所述扩链剂选自三羟甲基丙烷、山梨醇、二乙氨基乙醇中的一种。

蒙脱土的改性原理为：乳酸单体通过聚合反应生成的乳酸聚合体吸附在硅烷偶联剂插层改性后的蒙脱土中，提高了蒙脱土的反应活性和与其他原料结合的能力；并且聚乳酸中的阳离子还会与蒙脱土片层中的金属阳离子发生离子交换反应，进一步扩大了蒙脱土的层间距，有效提高了坯体的透光性，同时增强了坯体强度和耐热性能。

所述增韧剂的制备方法为：将月桂酸加入到无水乙醇中，40-50℃搅拌至完全溶解，然后加入聚乙二醇和钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌1-3h，趁热过滤，所得沉淀用无水乙醇洗去杂质，60℃真空干燥至恒重，即得到增韧剂。

所述月桂酸、聚乙二醇、钛酸四乙酯的质量比为5-10：5-10：0.01-0.05。

所述聚乙二醇的分子量为4000-8000。

废瓷粉的添加，增加了低共熔物的玻璃相，增加了坯体的透光性，降低了烧成温度，使烧成范围变宽。