[发明专利]一种新型复合高效陶瓷增强剂及其生产方法

说明书

本发明是一种新型复合高效陶瓷增强剂及其生产方法，所述新型复合高效陶瓷增强剂，所述陶瓷增强剂以淀粉、碱性氧化剂、有机单体、磷酸盐为原料，以水为连续相，同时在引发剂催化作用下，通过双螺杆膨化机一步高温挤压反应即可得到具有冷水即溶的接枝交联高分子的陶瓷坯体增强剂。本发明通过淀粉为原料，能够有效地降低陶瓷增强剂的生产成本，且淀粉为基料进行生产，绿色环保，对环境无污染，且具备更简单、绿色环保的生产工艺，其生产成本更低并可大规模化生产。

技术领域

本发明属于陶瓷工业用制剂的技术领域，特别涉及一种新型复合高效陶瓷增强剂及其生产方法。

背景技术

陶瓷增强剂是指用于增加陶瓷坯体强度的物料。陶瓷增强剂的种类一般无机矿物和有机高分子聚合物。常见的坯体增强剂有木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、甲基纤维素钠、聚乙烯醇及丙烯聚合物、聚丙烯酸钠、海藻酸钠、糊精、黄原胶、栲胶、膨润土、高岭土等。

常见的陶瓷增强剂的增强效果较差，常需要较高的添加量；但当其添加量较高时，往往会产生一系列的问题；如在磨浆料阶段，较高的增强剂含量会导致浆料易于触变，影响浆料的流动性；在坯体成型阶段，往往会造成容易粘模，造成表面缺陷；在烧成阶段，会导致黑心等缺陷。另一方面，粘土是建筑陶瓷生产中的主要原料之一，除了提供建筑陶瓷需要的成分，更重要的是提供可塑性赋予坯体的成型性能。但粘土会使配方烧失量增大，既制约着烧成周期的缩短，同时又增加了烟气排放量，给建筑陶瓷的环保生产带来了较大的压力。且由于优质粘土匮乏，陶瓷坯体干燥强度下降，裂纹、断角、缺边等诸多缺陷严重，影响陶瓷生产。

基于此，上述常见的坯体增强剂仍存在影响泥浆流动性、增强、增塑效果不明显等生产工艺问题。因此替代粘土对于陶瓷生产意义重大。国内外科研工作者也做了很多相关研究工作。如专利申请201410751770.X(景德镇陶瓷大学)公开了一种新型高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用，以淀粉为主要原料，采用碱化、酯化、醚化等多种改性工艺，制备出一种既不影响陶瓷泥浆流动性又能显著提高坯体干燥强度的陶瓷添加剂。该添加剂为白度为40～95％的白色固体粉末，其平均相对分子质量Mr为2000～100000，在25℃时密度为0.35～1.52g/cm³。该坯体增强剂以淀粉为主要原料，采用碱化、酯化、醚化等多种改性工艺，制备出一种既不影响陶瓷泥浆流动性又能显著提高坯体干燥强度的陶瓷添加剂。但该生产工艺复杂、生产成本及设备投资成本较高、其生产出的产品容易变质、强度性能衰退等问题，鉴于上述缺点，该产品难于大规模应用于实际陶瓷生产中。

发明内容

为解决所述问题，本发明提供一种新型复合高效陶瓷增强剂及其生产方法，该陶瓷增强剂能显著提高坯体干燥强度，绿色环保，对环境无污染，且具备更简单、绿色环保的生产工艺，其生产成本更低并可大规模化生产。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种新型复合高效陶瓷增强剂，所述陶瓷增强剂以淀粉、碱性氧化剂、有机单体、磷酸盐为原料，以水为连续相，同时在引发剂催化作用下，通过双螺杆膨化机一步高温挤压反应即可得到具有冷水即溶的接枝交联高分子的陶瓷坯体增强剂。

所述陶瓷增强剂，主要包括以下重量百分比的原料：淀粉35-60％，有机单体5-20％，氧化剂3-5％，引发剂1-2％，交联剂1-10％，分散剂5-20％，稳定剂0.1-10％，水1-10％。

所述淀粉为：谷类、薯类、豆类淀粉的原淀粉或其所有同类变性淀粉中的一种或任意组合。

所述分散剂为：偏硅酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠等中的一种或任意组合。

所述氧化剂为：碳酸钠、液碱、氢氧化钠中的一种或任意组合。

所述引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、高锰酸钾引发剂中的一种或任意组合。

所述交联剂选自环氧化合物、三聚磷酸钠、羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或任意组合。