卫生陶瓷材料、卫生陶瓷及其制备方法与流程

本申请涉及卫生陶瓷领域，特别是涉及一种卫生陶瓷材料、卫生陶瓷及其制备方法。

背景技术：

1、缩小版的卫生陶瓷是将卫生陶瓷的形状及结构按比例缩小成一小模型（例如长和宽分别约20cm和10cm），该缩小版的卫生陶瓷不仅质量轻、小而且内部结构清晰可见，可放于手上用于展示。而传统的卫生陶瓷通常采用注浆成型工艺，但浆料含水量高，密度小，使得成型后的生坯强度低，收缩很大，烧结时很容易变形，尺寸精度差，难以制备缩小版的卫生陶瓷，例如缩小版马桶等。

技术实现思路

1、基于此，本申请的一方面提供一种卫生陶瓷材料，能够用于制备卫生陶瓷，提高卫生陶瓷的强度，降低变形率。

2、此外，本申请另一方面还提供一种卫生陶瓷及其制备方法。

3、一种卫生陶瓷材料，按质量百分比计，包括：改性卫生陶瓷粉体57%~62%、有机硅凝胶37%~41%及催化剂1%~2%；

4、其中，所述改性卫生陶瓷粉体包括卫生陶瓷粉体和第一硅烷偶联剂，所述第一硅烷偶联剂在所述改性卫生陶瓷粉体中的质量百分比为2%~3%；

5、在所述有机硅凝胶中，按质量百分比计，包括如下组分：有机硅氧烷57%~65%、第二硅烷偶联剂20%~25%及溶剂15%~19%。

6、可选地，所述有机硅氧烷包括四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷及苯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

7、可选地，在所述有机硅凝胶中，按质量百分比计，包括如下组分：四乙氧基硅烷35%~40%、甲基三乙氧基硅烷22%~26%、第二硅烷偶联剂20%~25%及溶剂15%~19%。

8、可选地，在所述改性卫生陶瓷粉体中，按质量百分比计，包括如下组分：陶瓷熔块25%~29%、石英43%~49%、高岭土10%~15%、氧化铝4.5%~8%、白云石2%~3.5%、氧化锆2%~4%及第一硅烷偶联剂2%~3%；

9、其中，按质量百分比计，所述陶瓷熔块的化学组成包括：sio2 63.3%、al2o3 12.7%、cao 13.5%、mgo 2.1%、zno 4.5%、k2o 2.8%和na2o 1.1%。

10、可选地，所述第一硅烷偶联剂和所述第二硅烷偶联剂各自独立地选自kh-560、kh-570及kh-550中的一种或几种。

11、可选地，所述催化剂包括四甲基乙二胺、四甲基氢氧化铵及二月桂酸二丁基锡中的一种或几种。

12、一种卫生陶瓷的制备方法，包括如步骤：

13、将卫生陶瓷材料成型，使有机硅凝胶交联固化，制备坯体，所述卫生陶瓷材料为现配型浆料或预制型浆料，其组成如上所述；

14、对所述坯体烧结，制备卫生陶瓷。

15、可选地，将卫生陶瓷材料成型的步骤包括：将所述卫生陶瓷材料注入模具中，在50℃~60℃下加热2h~3h，冷却后脱模。

16、可选地，使所述有机硅凝胶交联固化的步骤中，温度为200℃~220℃，时间为1.5h~2h。

17、可选地，对所述坯体烧结的步骤中，烧结温度为1230℃~1240℃，时间15h~17h。

18、可选地，在对所述坯体烧结的步骤之前，还包括：以0.3℃/h~0.5℃/h的升温速率加热至550℃~650℃，保温2h~3h，以对所述坯体排胶。

19、一种卫生陶瓷，以质量百分比计，所述卫生陶瓷的化学组成包括：sio2 60.8%~64.3%、al2o3 20.6%~25.5%、cao 0.9%~2.1%、mgo 0.2%~1.1%、k2o 1.2%~2.9%、na2o 0.9%~1.5%、zno 0.5%~1.2%及zro2 1.5%~3.5%；

20、所述卫生陶瓷的变形率为0.3%~0.7%，干坯抗折强度为660n/cm2~816n/cm2。

21、可选地，所述卫生陶瓷经上述的制备方法制备得到。

22、可选地，所述卫生陶瓷包括马桶。

23、上述卫生陶瓷材料包括一定配比的改性卫生陶瓷粉体、有机硅凝胶及催化剂，通过在改性卫生陶瓷粉体中加入一定量的第一硅烷偶联剂进行表面改性，提高改性卫生陶瓷粉体与有机硅凝胶的相容性，提高含固量，从而减少坯体的收缩，提高小尺寸卫生陶瓷的尺寸精度，在卫生陶瓷材料中引入有机硅凝胶，能够采用注凝成型方式成型，使得有机硅凝胶在催化剂作用下经交联聚合成三维网状结构，将陶瓷坯体原位成型，提高坯体的强度，同时，有机硅凝胶烧结后得到卫生陶瓷所需的氧化硅成分，较其他凝胶体系而言，有利于减少卫生陶瓷的收缩变形。因此，上述卫生陶瓷材料能够用于制备卫生陶瓷，提高卫生陶瓷的强度，降低变形率，有利于制备缩小版的卫生陶瓷。

技术特征：

1.一种卫生陶瓷材料，其特征在于，按质量百分比计，包括：改性卫生陶瓷粉体57%~62%、有机硅凝胶37%~41%及催化剂1%~2%；

2.根据权利要求1所述的卫生陶瓷材料，其特征在于，所述有机硅氧烷包括四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷及苯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的卫生陶瓷材料，其特征在于，在所述有机硅凝胶中，按质量百分比计，包括如下组分：四乙氧基硅烷35%~40%、甲基三乙氧基硅烷22%~26%、第二硅烷偶联剂20%~25%及溶剂15%~19%。

4.根据权利要求1所述的卫生陶瓷材料，其特征在于，在所述改性卫生陶瓷粉体中，按质量百分比计，包括如下组分：陶瓷熔块25%~29%、石英43%~49%、高岭土10%~15%、氧化铝4.5%~8%、白云石2%~3.5%、氧化锆2%~4%及第一硅烷偶联剂2%~3%；

5.根据权利要求1~4任一项所述的卫生陶瓷材料，其特征在于，所述第一硅烷偶联剂和所述第二硅烷偶联剂各自独立地选自kh-560、kh-570及kh-550中的一种或几种。

6.根据权利要求1~4任一项所述的卫生陶瓷材料，其特征在于，所述催化剂包括四甲基乙二胺、四甲基氢氧化铵及二月桂酸二丁基锡中的一种或几种。

7.一种卫生陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如步骤：

8.根据权利要求7所述的卫生陶瓷的制备方法，其特征在于，将卫生陶瓷材料成型的步骤包括：将所述卫生陶瓷材料注入模具中，在50℃~60℃下加热2h~3h，冷却后脱模。

9.根据权利要求7所述的卫生陶瓷的制备方法，其特征在于，使所述有机硅凝胶交联固化的步骤中，温度为200℃~220℃，时间为1.5h~2h。

10.根据权利要求7所述的卫生陶瓷的制备方法，其特征在于，对所述坯体烧结的步骤中，烧结温度为1230℃~1240℃，时间15h~17h。

11.根据权利要求7~10任一项所述的卫生陶瓷的制备方法，其特征在于，在对所述坯体烧结的步骤之前，还包括：以0.3℃/h~0.5℃/h的升温速率加热至550℃~650℃，保温2h~3h，以对所述坯体排胶。

12.一种卫生陶瓷，其特征在于，以质量百分比计，所述卫生陶瓷的化学组成包括：sio2 60.8%~64.3%、al2o3 20.6%~25.5%、cao 0.9%~2.1%、mgo 0.2%~1.1%、k2o 1.2%~2.9%、na2o0.9%~1.5%、zno 0.5%~1.2%及zro2 1.5%~3.5%；

13.根据权利要求12所述的卫生陶瓷，其特征在于，所述卫生陶瓷经权利要求7~11任一项所述的制备方法制备得到。

14.根据权利要求12或13所述的卫生陶瓷，其特征在于，所述卫生陶瓷包括马桶。

技术总结本申请涉及一种卫生陶瓷材料、卫生陶瓷及其制备方法。按质量百分比计，上述卫生陶瓷材料包括：改性卫生陶瓷粉体57%~62%、有机硅凝胶37%~41%及催化剂1%~2%；其中，改性卫生陶瓷粉体包括卫生陶瓷粉体和第一硅烷偶联剂，第一硅烷偶联剂在改性卫生陶瓷粉体中的质量百分比为2%~3%；在有机硅凝胶中，按质量百分比计，包括如下组分：有机硅氧烷57%~65%、第二硅烷偶联剂20%~25%及溶剂15%~19%。上述卫生陶瓷材料能够用于制备卫生陶瓷，提高卫生陶瓷的强度，降低变形率。技术研发人员：林孝发,林孝山,洪重荣,梁会师,刘小龙受保护的技术使用者：九牧厨卫股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18