[发明专利]一种超疏水陶瓷砖及其制备方法

说明书

本发明属于陶瓷砖领域，具体是涉及到一种超疏水陶瓷砖及其制备方法。本申请提出的一种超疏水陶瓷砖，包括具有微凹凸结构的釉面层、附着在釉面层上的功能层；所述功能层，包括力学粘接层和超疏水层；所述超疏水层通过力学粘接层粘接到釉面层上；所述具有微凹凸结构包括粒径为1‑300μm的白刚玉颗粒，通过分别制备力学粘接层，改性纳米二氧化硅胶束溶胶，将力学粘接层附着在微凹凸结构上，再在力学粘接层上涂覆改性纳米二氧化硅胶束溶胶，经过烘制得到所述超疏水釉面陶瓷砖；本发明制备得到的超疏水釉面陶瓷砖，通过构筑微米“铠甲”结构和功能层结构，提升功能层的耐磨和耐久性能。

技术领域

本发明涉及陶瓷砖领域，具体是涉及到一种超疏水陶瓷砖及其制备方法。

背景技术

目前陶瓷砖行业内几乎所有的釉面瓷砖的抗污性能仍然停留在污染后，通过人力可以清洁的水平。然而，相比于室内客厅和卧室等洁净、干燥环境使用的瓷砖产品，外墙使用的大理石瓷砖所处的环境更为复杂，例如，户外天气多变、多灰尘等，户外复杂的环境，使得瓷砖表面更易脏污，且更难打理，日常需要投入更多的人力清洁，此外，对于工程应用的瓷砖，尤其是高层建筑外墙应用的瓷砖，人力清洁还具有一定的危险性。可以预见，随着社会的发展，人力成本越来越高，能够减少人力清洁的时间和成本的瓷砖产品，无论在家居装修还是在工程应用瓷砖市场均有广阔的市场空间。

由于当前釉面砖的防污处理，普遍采用如专利CN2006100993541,公开的技术方案，首先使用复方硅溶胶进行磨抛处理，复方硅溶胶在釉面及其表面孔隙中形成一种结合牢固、透明、高光泽度的二氧化硅层，接着采用氟硅有机化合物溶液、溶胶或乳液进行抛光处理，以获得具有一定疏水、疏油的防污效果。从实现防污性能的策略可以看出，这种工艺只能实现普通的疏水和疏油效果（水接触角大于90°），而无法达到超疏效果（水接触角大于150°），原因是这种工艺中形成的疏水表面为致密平整结构，无法形成足够多的空气气垫，但这却是超疏水的必要条件之一。

超疏水表面因具有较大的表观接触角(大于150°)和较小的滚落角(小于10°)，水滴在超疏水表面会轻易滑离表面带走表面污染物而不留下任何痕迹，从而实现像荷叶一样的自清洁效应。专利CN2018107212485，公开了一种通过在釉料中加入ZnO微粒，构筑粗糙和抗菌表面，然后通过含氟硅烷的疏水剂打蜡处理，实现超疏水性能；专利CN2019102317998，公开了一种通过直接在陶瓷表面喷涂全氟硅烷修饰的二氧化硅溶胶，形成超疏水涂层的超疏水的技术方案。专利CN2020114475247，公开了一种针对哑光砖超疏水防污方法，其本质也是一种超疏水涂层，该涂层主要由超疏水氟硅树脂、聚倍硅氧烷和纳米氧化铝增硬剂组成。但是从目前市售产品来看，市面上还未出现超疏水瓷砖产品。原因可能有两方面，一是使用含氟硅树脂或硅烷作为疏水剂，使得超疏水涂层的价格高昂，另一个原因则是因为当前的超疏水表面技术的耐磨和耐久性仍然未得到解决，尚不能达到瓷砖产品的应用条件。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种超疏水陶瓷砖及其制备方法，通过构筑微米“铠甲”结构和功能层结构，提升功能层的耐磨和耐久性能，可得到经济环保耐久的超疏水陶瓷砖。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种超疏水釉面陶瓷砖，包括具有微凹凸结构的釉面层和附着在釉面层上的功能层；

所述功能层，包括力学粘接层和超疏水层；所述超疏水层通过力学粘接层粘接到釉面层上。

进一步的，所述微凹凸结构包括粒径为1-300μm的刚玉颗粒；