一种真耐磨瓷砖的制备方法与流程

本发明涉及陶瓷砖，尤其涉及一种真耐磨瓷砖的制备方法。

背景技术：

1、瓷砖是一种以耐火的金属氧化物及半金属氧化物为原材料，经过研磨、混合、压制、施釉和烧结等过程形成的耐酸碱的瓷质或石质等建筑或装饰材料。常见的瓷砖原材料多由陶土或石英砂等混合而成。其中，市面上销售占比较高的陶瓷砖有渗花砖、抛釉砖和玻化砖等，但耐磨效果均不理想，如抛釉砖是一种可以在釉面进行抛光工序的一种特殊配方釉，它是施于仿古砖的最后一道釉料，一般为透明面釉或透明凸状花釉，由于施于抛釉的抛釉砖表面是层薄釉，表面光滑，瓷质硬度却不够高。

2、现有技术中，常见的耐磨涂层分为无机耐磨涂层、有机耐磨涂层和有机-无机杂化耐磨涂层等。无机耐磨涂层最明显的优势在于材料的刚性好，但是无机耐磨材料制备的硬涂层往往附着力低，与基体材料的结合差，限制了无机耐磨材料在涂层防护方面的应用。有机耐磨涂层具有较好的附着力和延展性，但在高温情况下会失去保护能力，且硬度、耐磨性和抗划痕性不如无机耐磨涂层。有机-无机杂化耐磨涂层尽管结合了无机耐磨涂层和有机耐磨涂层的优点，但是作为瓷砖的耐磨涂层效果多不理想。例如有机胶粘剂-mos2杂化涂层若涂覆在瓷砖表面，会呈现出金属光泽从而遮蔽瓷砖表面的釉层和图案层，大大降低瓷砖的美观度，影响砖面原有的装饰性。且该涂层不适用于建筑或装饰材料，当该涂层遇水时，水分子会被有机胶粘剂吸附导致涂层的粘结性下降，加速瓷砖釉面的老化，在一定条件下mos2会与水分子发生氧化还原反应，导致涂层腐蚀、变色或硬度下降等问题，无实用意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种真耐磨瓷砖的制备方法，通过制备得到的瓷砖涂层具有耐高温、耐腐蚀、透明度高和耐磨性能优良等诸多优点。

2、本发明要解决的技术问题：瓷砖的耐磨涂层效果不理想。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种真耐磨瓷砖的制备方法，包括以下步骤：

5、s1、制备坯体；

6、s2、在所述坯体上施加底釉，得到底釉层；

7、s3、在所述底釉层上印刷图案，得到图案层；

8、s4、在所述图案层上施加保护釉，得到保护釉层；

9、s5、将带有底釉层、图案层、保护釉层的坯体经干燥、烧成后得到瓷砖坯体；

10、s6、采用第一目数的树脂磨片对所述瓷砖坯体进行粗磨抛光，得到半成品；

11、s7、在所述半成品的表面加入真耐磨纳米液，采用第二目数的树脂磨片对其进行细磨抛光，得到真耐磨瓷砖。

12、所述步骤s4中保护釉以重量份计包括以下原料：熔块40-50份、二氧化硅60-80份，三氧化二铝4-7份，悬浮剂1-3份，添加剂15-20份。

13、所述保护釉的化学成分按重量百分比包括：s io2 70％-75％、al2o311.2％-14.3％、fe2o3 0.1％-0.2％、t io2 0.03％-0.06％、cao 3％-5％、mgo2％-3％、zno 4％-6％、bao 2.8％-5.4％、sro 2 0.03％-0.05％、k2o 0.5％-2％、na2o 1.2％-2.5％。

14、所述步骤s6中第一目数为150-300目，步骤s7中第二目数为800-1200目。

15、所述添加剂由以下重量份的原料制得：长石15份-20份、石英5份-10份、烧滑石4份-6份、碳酸钡2份-3份、煅烧氧化锌5份-7份和高岭土5份-10份，熔块的粒度为300-350目，熔块的325筛筛余≤0.5％，比重为1.8-1.85g/ml，流速为70-100s。

16、进一步地，步骤s7中真耐磨纳米液包括以下步骤制得：

17、a1、将4，4'-二氯二苯砜加入0.5mo l/l二甲基亚砜溶液中，在碱性环境下加入4，4’-二羟基二苯基丙烷和对苯二甲酸二丁酯，通入惰性气体，控制反应温度在50℃-60℃，搅拌20min-30min，制得聚砜溶液；

18、a2、将聚砜溶液与硅基溶液混合均匀，加入过氧化苯甲酰，控制温度在40℃-50℃，边搅拌边滴加含有15％的十八烷基三氯硅烷的正丁烷溶液，搅拌4h-5h后，进行分馏和萃取等纯化操作，得到聚砜-硅基共聚物溶液，即真耐磨纳米液。

19、所述步骤a1中4，4'-二氯二苯砜、二甲基亚砜、4，4’-二羟基二苯基丙烷和对苯二甲酸二丁酯的用量比为(2-6)g：(10-15)ml：(1-2)g：(0.5-1)g。

20、进一步地，步骤a2中硅基溶液包括以下步骤制得：

21、将硅酸四丁酯加入0.1mo l/l氢氧化钠溶液中，室温下搅拌2h-3h，加入纳米级悬浮液搅拌8h-9h，超声分散30min-40min，制得硅基溶液；其中，硅酸四丁酯、氢氧化钠溶液和纳米级悬浮液的体积比为(21-28)：(3-4)：(6-8)

22、所述步骤a2中聚砜溶液、硅基溶液、过氧化苯甲酰和正丁烷溶液的用量比为(10-15)ml：(20-25)ml:(2-4)g：(5-10)ml。

23、进一步地，纳米级悬浮液包括以下步骤制得：

24、将纳米级氧化钪加入硅酮溶液中，超声分散30min-40min，加入稀土稳定剂，控制温度在60℃-70℃，搅拌40min-60min，得到纳米级悬浮液。

25、所述纳米级悬浮液中纳米级氧化钪、硅酮和稀土稳定剂的用量比为(7-9)g：(30-35)ml：(2-3)g。

26、本发明的有益效果：

27、1、本发明技术方案中，在引发剂的作用下硅基聚合物的端基与聚砜的端基发生缩聚反应，将以s i-o键主链的线性硅基聚合物和以主链中含有砜基和亚芳基的聚砜交联改性成三维空间结构，使得该共聚物具有优良的热稳定性和耐腐蚀性，且以该共聚物为骨架制得的耐磨涂层具有较高的透明度，涂覆在瓷砖表面时，釉层的光泽度不受影响。

28、2、本发明技术方案中，纳米级氧化钪中的部分氧原子被稀土元素取代，形成特殊的类球状结构，这种结构以金属键的形式存在，并且表现出相对好的均匀性和单分散性。稀土元素可以提供额外的电子或空位给氧化钪晶格，从而改变晶体结构和机械性能，使其具有更好的耐磨性。其次，稀土元素改性氧化钪可以促进晶界的形成和稳定，防止晶界的移动和扩散，进一步提高涂层的耐磨性。此外，稀土元素改性氧化钪还可以降低涂层的摩擦系数和表面粗糙度，减少摩擦损耗和磨损。

29、3、本发明技术方案中，稀土元素改性后的氧化钪微粒，借助范德华力的作用，吸附在聚砜-硅基聚合物构建的三维空间结构中，使得涂层在瓷砖表面不会聚集成团，保持良好的分散状态。各组分相互协同不仅增强了涂层的硬度，使其更耐磨，还提高了涂层的化学稳定性。因此，即使在酸碱、溶剂等恶劣的环境中，涂层也能保持其出色的性能稳定。此外，通过聚砜-硅基聚合物结构负载稀土元素改性氧化钪制得的涂层还具有高温稳定性。

技术特征：

1.一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤s4中保护釉以重量份计包括以下原料：熔块40-50份、二氧化硅60-80份，三氧化二铝4-7份，悬浮剂1-3份，添加剂15-20份；

3.根据权利要求1所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤s6中第一目数为150-300目，步骤s7中第二目数为800-1200目。

4.根据权利要求2所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，添加剂由以下重量份的原料制得：长石15份-20份、石英5份-10份、烧滑石4份-6份、碳酸钡2份-3份、煅烧氧化锌5份-7份和高岭土5份-10份，熔块的粒度为300-350目，熔块的325筛筛余≤0.5％，比重为1.8-1.85g/ml，流速为70-100s。

5.根据权利要求1所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤s7中真耐磨纳米液包括以下步骤制得：

6.根据权利要求5所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤a1中4，4'-二氯二苯砜、二甲基亚砜、4，4’-二羟基二苯基丙烷和对苯二甲酸二丁酯的用量比为(2-6)g：(10-15)ml：(1-2)g：(0.5-1)g。

7.根据权利要求5所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤a2中硅基溶液包括以下步骤制得：

8.根据权利要求5所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤a2中聚砜溶液、硅基溶液、过氧化苯甲酰和正丁烷溶液的用量比为(10-15)ml：(20-25)ml:(2-4)g：(5-10)ml。

9.根据权利要求7所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，纳米级悬浮液包括以下步骤制得：

10.根据权利要求9所述的一种真耐磨瓷砖的制备方法，其特征在于，纳米级悬浮液中纳米级氧化钪、硅酮和稀土稳定剂的用量比为(7-9)g：(30-35)ml：(2-3)g。

技术总结本发明涉及陶瓷砖技术领域，尤其涉及一种真耐磨瓷砖的制备方法，包括以下步骤：制备坯体；在所述坯体上施加底釉，得到底釉层；在所述底釉层上印刷图案，得到图案层；在所述图案层上施加保护釉，得到保护釉层；将坯体经干燥、烧成后得到瓷砖坯体；采用第一目数的树脂磨片对所述瓷砖坯体进行粗磨抛光，得到半成品；在所述半成品的表面加入真耐磨纳米液，采用第二目数的树脂磨片对其进行细磨抛光，得到真耐磨瓷砖。其中，真耐磨纳米液是由包含稀土元素改性纳米级氧化钪的硅基溶液和聚砜共聚得到。该涂层具有优良的热稳定性和耐腐蚀性，涂覆在瓷砖表面时，釉层的光泽度不受影响，具有较高的透明度。技术研发人员：杨兆亮受保护的技术使用者：山东禾木森新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13