專利名稱：一種夜光陶瓷墻地磚填縫劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種陶瓷墻地磚填縫劑；尤其涉及一種夜光陶瓷墻地磚填縫劑。 隨著建筑業的發展，各類外墻、室內用陶瓷地磚用量巨大，與之配套的陶瓷墻地磚 填縫劑用量亦相當可觀。現有陶瓷墻地磚填縫劑主要包括水泥基填縫劑和反應型樹脂填縫 劑這兩大類。 在使用過程中，水泥基填縫劑水化生成的Ca(0H)2在水存在時會將大量的Ca2+通 過瓷磚或填縫劑本身內部的毛細孔和縫隙滲透到砂漿或瓷磚表面，并與空氣中的C02反應 生成CaC03沉積在表面，形成泛堿。如果水泥堿性氧化物含量過高，加水拌和后它們會反應 形成Na2S04、 K2S04等水溶性鹽類，這些可溶性鹽遇水后也會逐漸遷移到材料表面，并隨著水 的蒸發而析晶為白霜狀物質。對于反應型樹脂填縫劑，在各種環境介質作用下，所用樹脂會 吸附污質，逐漸老化并導致陶瓷墻地磚縫隙增大。傳統的水泥基和樹脂基填縫劑功能單一， 不具備室內美化及夜間標識的作用。因此，研究一種新型的陶瓷墻地磚填縫方法，提高填縫 效果，延長使用壽命，具備夜光功能，在暗處發出不同顏色的光，起到裝飾美化的效果，具有 積極的意義。 目前，運用激光或氧炔焰作為熱源，以可玻璃化或陶瓷化的無機化合物作為填縫 劑進行陶瓷墻地磚縫隙填補與粘結的夜光陶瓷墻地磚填縫劑還未見報道。 本發明的目的是為了提高陶瓷墻地磚的填縫效果，延長使用壽命，增加裝飾美化 效果，而提供了一種夜光陶瓷墻地磚填縫劑。本發明的另一目的是提供上述夜光陶瓷墻地 磚填縫劑的制備方法，本發明還有一目的是提供提供上述夜光陶瓷墻地磚填縫劑的填縫方 法。
本發明的技術方案為一種夜光陶瓷墻地磚填縫劑，其特征在于原料組分及各組
分占原料總量的質量百分比如下 玻璃和/或陶瓷 50 % 80 % 夜光粉 1%_15% 粘結劑 10% 40%。 上述玻璃和/或陶瓷為至少含有一種稀土的玻璃或陶瓷，稀土元素的摩爾含量占 玻璃和/或陶瓷總摩爾量的0. 2% -40% 。優選所述的玻璃為硼硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃或 碲鍺酸鹽玻璃中的一種或幾種；所述的陶瓷為鋁硅酸鹽陶瓷或鎂鋁硅酸鹽陶瓷中的一種或 幾種。 所述的稀土元素為鈰、釹、鉺、釤、鏑、銪、鐠、禮、鈥、鋱、銩或鐿中的一種或幾種。稀 土元素的引入形式為稀土氧化物或稀土鹽類中的一種或幾種。
所述的夜光粉為硅酸鹽夜光粉或鋁酸鹽夜光粉的任意一種或兩種；優選夜光粉的
背景技術：
發明內容
平均粒徑為0. 5 ii m-100 ii m。 所述的粘結劑為氨基樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸改性樹脂或質量濃度為5 15% 的聚乙烯醇溶液中的一種或幾種。 本發明還提供了上述填縫劑的制備方法，其具體步驟如下 (1)將玻璃和/或陶瓷破碎后，和夜光粉裝入球磨罐中進行球磨，控制出料粒度， 得到混合粉末； (2)加入粘結劑，將上述的玻璃和/或陶瓷和夜光粉的混合粉末調成粘稠狀，得到 夜光變色陶瓷墻地磚填縫劑。 上述的陶瓷墻地磚填縫方法中玻璃或陶瓷化合物的球磨方式可以是濕磨或干 磨，濕磨介質為水、乙醇或任意比的水醇混合物中的一種。 一般球磨后控制粒徑為0. 1 1000 m ;球磨時間根據原料特性進行選擇。濕磨后還需要烘干。 本發明還提供了上述夜光陶瓷墻地磚填縫劑的填縫方法，其具體步驟為將粘稠狀 的夜光陶瓷墻地磚填縫劑均勻填充在陶瓷地面磚的縫隙中，采用激光或火焰加熱的方式使 其快速熔融，熔融的夜光陶瓷墻地磚填縫劑將陶瓷墻地磚縫隙的填充和粘接起來。
所述的激光為半導體光纖激光器、Nd:YAG激光器或二氧化碳激光器產生的激光； 所述的火焰為乙炔火焰或氫氧火焰。填縫劑的熔化可采用激光或者火焰加熱的方式實現， 激光可以為半導體光纖激光器(輸出波長為808/976/1060/1064/1535/1550中的任意 一種，功率變化可調且介于10 160W)，也可以為Nd:YAG激光器(輸出波長中心波長為 1064nm，功率10 200W變化可調節)，或者為二氧化碳激光器(波長為10. 6 y m，功率20 500W變化可調)。激光輻射能量可在60秒以內將無機填縫劑快速熔化。所述的火焰加熱 方式可以是乙炔火焰或氫氧火焰，火焰能夠在60秒以內將無機填縫劑快速熔化。
有益效果 1.發明的陶瓷墻地磚填縫方法，填縫速度快，效率高。通過高溫熔化后的玻璃態或
陶瓷態無機填縫劑具有結構致密、粘接強度高、具備長余輝功能、耐水及酸堿介質侵蝕以及
使用壽命長等優點，克服了現有水泥基填縫劑和反應型樹脂填縫劑的不足之處。 2.填縫劑原料來源廣泛，可消納大量的廢舊玻璃或陶瓷材料，工藝方法綠色環保。
圖1為填縫后的結構圖；其中l-夜光陶瓷粉末，2-玻璃和/或陶瓷層3-為陶瓷 墻地磚。
具體實施例方式
實施例1 :以半導體光纖激光器(選用輸出波長1535nm，功率100W)為輻射光源， 選用組分為10Er203-30Te02-40Ge02-2Na20-8BaF2-10ZnO的碲鍺酸鹽玻璃450g、9Sm203_41Si 02-35B203-2BaO-8ZnO-5Li20的稀土硼硅酸鹽玻璃550g，破-碎后加入粒徑為50 100 y m 的市售硅酸鹽紅光夜光粉142g，混合，經過濕法球磨18h，烘干后得到混合粉末，加入質量 濃度15%聚乙烯醇溶液200g、有機硅樹脂85g調成粘稠槳料，將槳料均勻填充在陶瓷地面 磚中，在激光輻射加熱作用下，無機填縫劑吸收激光能量，在50s內熔融，2min以內固化，將 陶瓷地面磚的縫隙填充和粘接起來。固化后的填縫劑夜間可見紅色熒光，接合強度可達到26Mpa，經3X鹽酸、4X氨水(摩爾比)浸泡十五天未見腐蝕和開裂。填縫后的結構圖如圖 l所示。 實施例2 :以半導體光纖激光器(選用輸出波長808nm，功率130W)為加熱源，選 用組分為20Nd203-38Si02-30B203-2BaO-5Li20-5Na20的稀土硼硅酸鹽玻璃400g，組分為8Yb2 03-12Er203-65P205-3Al203-4BaO-8K20的磷酸鹽玻璃500g，破碎后加入粒徑為40 60 y m的 市售鋁酸鹽綠光夜光粉180g，混合，經過干法球磨45h，加入丙烯酸改性樹脂60g、氨基樹脂 lOOg，調成粘稠漿料，將漿料均勻填充在陶瓷地面磚中，在氧炔焰加熱作用下，無機填縫劑 吸收熱量，在30s以內熔融，1. 5min以內固化，將陶瓷地面磚的縫隙填充和粘接起來。固化 后的填縫劑夜間可見綠色熒光，接合強度可達到26Mpa，經3X鹽酸、7X氨水(摩爾比)浸 泡八天未見腐蝕和開裂。 實施例3 :以二氧化碳激光器(波長為10. 6 ii m，功率220W)為輻射光源為加熱 源，選用組分為6Gd203-34Si02-38Al203-12ZnO-5K20-5Li20的鋁硅酸鹽陶瓷300g、組分為10 MgO-10YbF3-30Si02-38Al203-7K20-5Li20的鎂鋁硅酸鹽陶瓷1000g，破碎后加入粒徑為80 90iim的市售硅鋁酸鹽藍夜光粉180g，混合，經過干法球磨16h，加入質量濃度8X的聚乙 烯醇溶液200g，調成粘稠漿料，將漿料均勻填充在陶瓷地面磚中，在激光輻射加熱作用下， 無機填縫劑吸收熱量，在30s以內熔融，lmin以內固化，將陶瓷地面磚的縫隙填充和粘接起 來。固化后的填縫劑夜間可見藍色熒光，接合強度可達到25MPa。經5%鹽酸、2%氨水(摩 爾比)浸泡三十天未見腐蝕和開裂。 實施例4 :以氧炔焰為加熱源，選用組分為36Si02-40B203-8ZnO-7K20-9EuF3稀土硼 硅酸鹽著色玻璃600g、組分為30Si02-10ZrO-30Al203-14Ti02-5Li20-2K20-9Dy203的鋁硅酸鹽 陶瓷粉600g，破碎后加入粒徑為0. 5 50 ii m的市售鋁酸鹽藍光夜光粉54g、市售硅鋁酸鹽 藍綠光夜光粉100g，混合，干法球磨30h，加入氨基樹脂58g、質量濃度5%聚乙烯醇100g調 成粘稠漿料，將漿料均勻填充在陶瓷地面磚中，在激光輻射加熱作用下，無機填縫劑吸收熱 量，在60s以內熔融，2min以內固化，將陶瓷地面磚的縫隙填充和粘接起來。固化后的填縫 劑夜間可見藍綠色熒光，接合強度可達到30MPa，經10%鹽酸、2%氨水(摩爾比)浸泡十五 天未見腐蝕和開裂。 實施例5 :以Nd:YAG激光器(輸出波長中心波長為1064nm，功率150W)為加熱源， 選用組分為15Sm203-35Si02-2BaO-37B203-2ZnO-5K20-4Li20的稀土硼硅酸鹽玻璃500g、組分 為12Dy203-24Si02-10ZrO-35B203-5Ti02-2BaO-12ZnO的硅酸鹽陶瓷粉300g，加入市售鋁酸 鹽藍紫光夜光粉50g、市售硅酸鹽紅光夜光粉100g，破碎后混合，經過于法球磨5h，丙烯酸 改性樹脂100g、質量濃度10X聚乙烯醇200g調成粘稠漿料，將漿料均勻填充在陶瓷地面 磚中，在激光輻射加熱作用下，無機填縫劑吸收熱量，在40s以內熔融，lmin以內固化，將陶 瓷地面磚的縫隙填充和粘接起來。固化后的填縫劑夜間可見藍紫色熒光，接合強度可達到 30Mpa，經3X鹽酸、5X氨水(摩爾比)浸泡十五天未見腐蝕和開裂。 實施例6 :以半導體光纖激光器(選用輸出波長976nm，功率150W)為加熱源，選 用組分為8Pr203-2PrCl3-5MgO-32. 2Si02_45. 8Al203-2ZnO-lBaO_4K20的鋁硅酸鹽陶瓷600g、 組分為34Si02-40B203-8ZnO-5K20-13Er203的硼硅酸鹽玻璃900g、破碎后加入粒徑為30 60 m的市售鋁酸鹽黃綠光夜光粉50g、市售硅酸鹽黃光夜光粉40g、市售硅鋁酸鹽夜光粉 35g，混合，經過干法球磨23h，加入有機硅樹脂2Q0g，丙烯酸改性樹脂3Q0g，調成粘稠漿料，將漿料均勻填充在陶瓷地面磚中，在激光輻射加熱作用下，無機填縫劑吸收熱量，在100s 以內熔融，2min以內固化，將陶瓷地面磚的縫隙填充和粘結起來。固化后的填縫劑夜間可見 黃綠色色熒光，接合強度可達到25Mpa，經4X鹽酸、3X氨水(摩爾比)浸泡二十五天未見 腐蝕和開裂。
權利要求
一種夜光陶瓷墻地磚填縫劑，其特征在于原料組分及各組分占原料總量的質量百分比如下玻璃和/或陶瓷50％～80％夜光粉 1％-15％粘結劑 10％～40％。
2. 根據權利要求1所述的填縫劑，其特征在于所述的玻璃和/或陶瓷中至少含有一種 稀土 ；稀土元素的摩爾含量占玻璃和/或陶瓷總摩爾量的0. 2% -40%。
3. 根據權利要求2所述的填縫劑，其特征在于所述的稀土元素為鈰、釹、鉺、釤、鏑、銪、 鐠、禮、鈥、鋱、銩或鐿中的一種或幾種。
4. 根據權利要求2所述的填縫劑，其特征在于所述的玻璃為硼硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻 璃或碲鍺酸鹽玻璃中的一種或幾種；所述的陶瓷為鋁硅酸鹽陶瓷或鎂鋁硅酸鹽陶瓷中的一 種或幾種。
5. 根據權利要求1所述的填縫劑，其特征在于所述的夜光粉為硅酸鹽夜光粉或鋁酸鹽 夜光粉的一種或幾種；所述的粘結劑為氨基樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸改性樹脂或質量濃度 為5 15%的聚乙烯醇溶液中的一種或幾種。
6. —種制備如權利要求1所述填縫劑的制備方法，其具體步驟如下(1) 將玻璃和/或陶瓷破碎后，再和夜光粉混合后，裝入球磨罐中進行球磨，得到混合 粉末；(2) 在步驟(1)制得的混合粉末加入粘結劑調成粘稠狀，得到夜光陶瓷墻地磚填縫劑。
7. —種夜光陶瓷墻地磚填縫劑的填縫方法，其具體步驟為將粘稠狀的夜光陶瓷墻地磚 填縫劑均勻填充在陶瓷地面磚的縫隙中，采用激光或火焰加熱的方式使其快速熔融，熔融 的夜光陶瓷墻地磚填縫劑將陶瓷墻地磚縫隙的填充和粘接起來。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述的激光為半導體光纖激光器、Nd:YAG 激光器或二氧化碳激光器產生的激光；所述的火焰為乙炔火焰或氫氧火焰。
全文摘要
本發明提供了一種夜光陶瓷墻地磚填縫劑。填縫劑組成為玻璃和/或陶瓷、及夜光粉粘結劑，通過激光輻照或氧炔焰加熱，熔融的填縫劑對陶瓷墻地磚縫隙進行填補和粘結。本發明提供的陶瓷墻地磚填縫劑適應性強，可根據激光輻照光源或氧炔焰的特點，進行填縫劑的組成設計和制備。經熔融而玻璃化或陶瓷化的無機填縫劑可與陶瓷墻地磚之間結合，使填補后的縫隙表面光滑、結構致密、耐摩擦、耐各種介質侵蝕，壽命長、色彩多樣、具有長余輝效果，可在夜間照明。
文檔編號C04B26/02GK101786828SQ201010017640
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月11日 優先權日2010年1月11日
發明者倪亞茹, 張文妍, 許仲梓, 陸春華 申請人:南京工業大學