CN111484354A - 一种釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层及其制备方法，属于非金属涂层处理领域。其成分包括有机硅改性树脂、二氧化硅和发光粉。其制备方法包括成分混合，涂抹和程序升温。与传统的高温烧釉相比，本发明的发光涂层的烘烤温度低至150‑180℃，发光粉基本无热分解，同时生产能耗显著降低；发光涂层的物理化学性质在低温烘烤后基本无变化，便于发光涂层色相与亮度的调控；发光涂层与釉质陶瓷制品的结合力优良，表面硬度高，且余晖时间长。
Description
技术领域
本发明涉及非金属涂层技术领域，具体涉及一种釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层及其制备方法。
背景技术
陶瓷是一种非常大众化的产品，广泛应用于人们的日常生活中。随着人们生活水平的提高，人们对陶瓷制品的质量与性能要求越来越高，出现各种功能性陶瓷，长余辉发光陶瓷就是其中一种。目前长余辉发光陶瓷主要采用以下方式制成：先将长余辉材料制成发光陶瓷釉料，得到的釉料施涂于陶瓷坯体表面，然后在一定温度下烧制成表面发光的陶瓷制品。专利文献CN1473796A中发光体采用铝酸盐发光体系，亮度高，但铝酸盐烧成温度不超过900℃，难于耐高温，烧成时易产生釉裂、釉与坯体结合性不良等问题。专利文献CN106277791B中发光体采用硅酸盐发光体系，由于硅酸盐长余辉材料与釉料相容性好，釉面平整光滑，但陶瓷的烧成温度在1200℃以上，而硅酸盐发光釉料高于此温度发光性能明显降低。因此降低烧结温度，提高涂层的附着力和表面硬度，实现发光涂层色相与亮度的准确调控，是发光陶瓷的重要发展方向。
CN105778577A公开了用树脂、蓄能发光粉、溶剂、纳米氧化物溶胶等制备蓄能发光陶瓷涂料，喷涂在经喷砂处理的工件上，经烘烤得到发光陶瓷涂层。CN104341911A公开了用丙烯酸树脂、蓄能发光粉、助剂等制备夜光涂料。这些方案对发光涂层的表面硬度没有要求，表面容易划伤，限制了其工业应用。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题，本发明第一个目的是提供一种釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的配方，具有高硬度、长余辉的优点。本发明的第二个目的是提供前述仿陶瓷涂层的制备方法。
为实现本发明第一个目的，通过以下技术方案予以实现：
一种釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层，按质量份计算包括以下组分：
有机硅改性树脂 80-90份
发光粉 10-20份
二氧化硅 4-5份。
优选地，所述有机硅改性树脂为水性有机硅改性丙烯酸树脂。
优选地，所述发光粉为铝酸盐发光粉或者硅酸盐发光粉；其粒径范围在100-500目。
优选地，所述二氧化硅为亲水性二氧化硅，其粒径范围在7-100nm。
为实现本发明第二个目的，通过以下技术方案予以实现：
一种前述釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按照比例称取各成分，先将发光粉和有机硅改性树脂搅拌均匀，再加入二氧化硅再次搅拌均匀，得发光涂料；
(2)发光涂料涂覆在釉质陶瓷制品的表面；
(3)涂覆有发光涂料的釉质陶瓷制品通过加热得到产品。
优选地，所述步骤(1)中分步将各成分混合搅拌的转速为200-300r/min，时间为15-20min。
优选地，所述步骤(2)中将发光涂料涂覆前需要使用除油剂对釉质陶瓷制品的表面除油并使用水冲洗，然后烘干。
进一步优选地，所述除油剂为氢氧化钠溶液；釉质陶瓷制品的表面使用10％质量百分比的氢氧化钠溶液在60-70℃范围内至少浸泡10min，然后用水冲洗并烘干。
优选地，所述步骤(3)中，加热方法为程序升温，程序升温的最高温度为150-180℃，并保温至少20min。
进一步优选地，所述程序升温分为三段，其中第一段升至70℃，保温5min；第二段升至100℃，保温5min；第三段升至150-180℃，保温20-30min。
与传统的高温烧釉相比，本发明的发光涂层的烘烤温度低至150-180℃，发光粉基本无热分解，同时生产能耗显著降低；发光涂层的物理化学性质在低温烘烤后基本无变化，便于发光涂层色相与亮度的调控；发光涂层与釉质陶瓷制品的结合力优良，表面硬度高，且余晖时间长。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
所使用的有机硅改性树脂为水性有机硅改性丙烯酸树脂；所述发光粉为铝酸盐长余辉发光粉或者硅酸盐长余辉发光粉，其粒径范围在100-500目；所述二氧化硅为亲水性纳米二氧化硅，粒径在7-100nm。
釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)釉质陶瓷制品使用质量百分比10％的NaOH溶液在保持60-70℃下浸泡10min，然后用水冲洗后烘干备用。
(2)在搅拌的情况下，按表1中比例称取各原料，先将发光粉和有机硅改性树脂混合并将其搅拌，然后再加入二氧化硅再次搅拌，得到发光涂料。
(3)将发光涂料涂覆在釉质陶瓷制品的表面，可以使用毛笔、刷子等工具辅助。
(4)将涂覆发光涂料后的釉质陶瓷制品放置在烘箱中程序升温烘烤，冷却至室温得到产品；对其进行性能测试，具体参考表1。
表1
其中涂层附着力按照《GB/T 9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验》进行，余晖时间按照《JG/T446--2014建筑用蓄光型发光涂料》进行；铅笔硬度按照《GB/T6739-2006色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》进行。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层，其特征在于，按质量份计算包括以下组分：
有机硅改性树脂 80-90份
发光粉 10-20份
二氧化硅 4-5份。
2.根据权利要求1所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层，其特征在于：所述有机硅改性树脂为水性有机硅改性丙烯酸树脂。
3.根据权利要求1所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层，其特征在于：所述发光粉为铝酸盐发光粉或者硅酸盐发光粉；其粒径范围在100-500目。
4.根据权利要求1所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层，其特征在于：所述二氧化硅为亲水性二氧化硅，其粒径范围在7-100nm。
5.根据权利要求1-4任一所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照比例称取各成分，先将发光粉和有机硅改性树脂搅拌均匀，再加入二氧化硅再次搅拌均匀，得发光涂料；
(2)发光涂料涂覆在釉质陶瓷制品的表面；
(3)涂覆有发光涂料的釉质陶瓷制品通过加热得到产品。
6.根据权利要求5所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，分步两次搅拌的混合的转速为200-300r/min，时间为15-20min。
7.根据权利要求5所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中在发光涂料涂覆前需要使用除油剂对釉质陶瓷制品的表面除油并使用水冲洗，然后烘干。
8.根据权利要求7所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的制备方法，其特征在于：所述除油剂为氢氧化钠溶液；釉质陶瓷制品的表面使用10％质量百分比的氢氧化钠溶液在60-70℃范围内至少浸泡10min，然后用水冲洗并烘干。
9.根据权利要求5所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，加热方法为程序升温，程序升温的最高温度为150-180℃，并保温至少20min。
10.根据权利要求9所述的釉质陶瓷制品高硬度长余辉发光涂层的制备方法，其特征在于：所述程序升温分为三段，其中第一段升至70℃，保温5min；第二段升至100℃，保温5min；第三段升至150-180℃，保温20-30min。
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