CN104529479A - 一种新型高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用 - Google Patents
一种新型高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104529479A CN104529479A CN201410751770.XA CN201410751770A CN104529479A CN 104529479 A CN104529479 A CN 104529479A CN 201410751770 A CN201410751770 A CN 201410751770A CN 104529479 A CN104529479 A CN 104529479A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preparation
- sodium
- ceramic
- temperature
- starch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 20
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 10
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 6
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FDRCDNZGSXJAFP-UHFFFAOYSA-M sodium chloroacetate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)CCl FDRCDNZGSXJAFP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 3
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000019830 sodium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 claims description 2
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K sodium trimetaphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 claims 3
- 239000002585 base Substances 0.000 claims 2
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 claims 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 2
- LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-3-methyloxirane Chemical compound CC1OC1Cl LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004160 Ammonium persulphate Substances 0.000 claims 1
- 101710194948 Protein phosphatase PhpP Proteins 0.000 claims 1
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 claims 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims 1
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960001708 magnesium carbonate Drugs 0.000 claims 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 claims 1
- 235000012254 magnesium hydroxide Nutrition 0.000 claims 1
- HWGNBUXHKFFFIH-UHFFFAOYSA-I pentasodium;[oxido(phosphonatooxy)phosphoryl] phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O HWGNBUXHKFFFIH-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 claims 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 claims 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 7
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 3
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 3
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 3
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 2
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 2
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 2
- 229940099112 cornstarch Drugs 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012374 esterification agent Substances 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019794 sodium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用，以淀粉为主要原料，采用碱化、酯化、醚化等多种改性工艺，制备出一种既不影响陶瓷泥浆流动性又能显著提高坯体干燥强度的陶瓷添加剂。该添加剂为白度为40~95%的白色固体粉末，其平均相对分子质量Mr为2000~100000，在25℃时密度为0.35~1.52g/cm3。该坯体增强剂的制备工艺简单、反应条件温和，采用常规设备即可生产，且生产成本低廉，是一种绿色环保、经济效益好，对陶瓷行业有重大意义的陶瓷添加剂。
Description
技术领域
本发明属于精细化工、陶瓷工业领域，具体涉及一种新型高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用。
背景技术
我国是陶瓷生产、使用大国，陶瓷产量连续二十年以两位数增长，日用陶瓷、建筑陶瓷产量连续几年居于世界第一。但同时我国陶瓷工业仍面临着诸多问题：一、优质粘土资源日益枯竭，如龙岩高岭、广东黑泥等，且粘土属于不可再生资源，这制约着我国陶瓷产业进一步发展；二、由于优质粘土匮乏，陶瓷坯体干燥强度下降，裂纹、断角、缺边等诸多缺陷严重，影响陶瓷生产。
针对以上问题，行业提出：一、对陶瓷产品适当减薄，可大量节约资源、能源。这也是未来陶瓷产业发展方向。以墙地砖、洁具减薄四分之一为例，每年可以节约优质陶瓷矿物原料2000万吨以上，节约能源10%以上，折合成标准煤30万吨。 二、寻找或制造出新的原料替代或部分替代优质粘土在陶瓷中的使用。但不管什么方法，都面临同样的技术难题，即如何提高陶瓷坯体干燥强度，使之在成形、输送、干燥施釉过程中不易破损。因为坯体的干燥强度是一个重要工艺指标，它对产品的成品率及质量有重要影响。因此，选择一种恰当的提高坯体强度的方法尤为重要。大多数陶瓷生产企业都希望能有一种既不改变现有生产配方、工艺又能增强坯体干燥强度的原料。
基于此，现今有陶瓷生产企业将膨润土、腐钠、木质素、CMC、PAM等原料引入坯体中，以此提高产品生产质量。但是仍存在影响泥浆流动性等生产工艺问题。国内外科研工作者也做了很多相关研究工作。李向钰等利用聚乙烯醇、膨润土、水玻璃、三聚磷酸钠等为原料制备了一种增强剂以提高陶瓷坯体干燥强度（广东道氏技术股份有限公司 李向钰、石教艺、余水林、张翼 一种陶瓷坯体增强剂及其应用 发明专利申请号201210033695.4）。邹玉林等利用甲基纤维素、膨润土、焦磷酸钠等为原料与陶瓷坯料一起球磨来提高卫生陶瓷坯体强度（北京工业大学 邹玉林、于海霞、孟祥瑞、徐青青 一种陶瓷增强剂及应用）。
实际陶瓷生产中，人为额外引入矿物原料，无形中会对陶瓷坯体化学成分、烧成温度都有影响，不利于大面积推广使用。因此，迫切需要开发出一种性价比高，原料来源丰富、价格低廉，而且性能稳定，既能有效提高陶瓷坯体干燥强度，又不影响泥浆流动性等工艺性能的添加剂，以此来解决陶瓷行业所面临的严峻问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种绿色低碳，工艺简单，成本低廉的新型高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种新型高效陶瓷坯体增强剂的制备方法，其特征在于，以淀粉、碱、磷酸盐为原料，以水或有机溶剂为连续相，同时在催化作用下，反应生成可提高陶瓷坯体干燥强度的增强剂，其具体制备步骤如下：
第一步 碱化：将淀粉加入溶剂中，配制固含量为20~98%的淀粉溶液，在10~60℃温度下搅拌5~90min，再加入淀粉质量百分数为6~30%的碱，在30~110℃反应温度下搅拌5~180min；
第二步 酯化：在第一步的反应产物中加入淀粉质量分数0.05~10%的催化剂，在30~110℃反应温度下搅拌5~90min，再加入淀粉质量分数4~20%的酯化剂，在40~120℃下搅拌30~240min；
第三步 醚化：在第二步的反应产物中加入淀粉质量分数0.1~25%的醚化剂，在40~120℃的反应温度下搅拌5~240min，再经过滤，干燥，粉碎，获得制品。
所述的淀粉为谷类、豆类、薯类中的一种或两种以上。
所述的溶剂为水、乙醇、甲醇、异丙醇、乙二醇、甘油、乙醚、三氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上。
所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、硫化钠、硅酸钠、硼酸钠、磷酸三钠中的一种或两种以上。
所述的催化剂为硝酸铈、过硫酸铵、碳酸镁、碳酸钙中的一种或两种以上。
所述的酯化剂为二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、三偏磷酸钠、六偏磷酸钠、乙酸、乙酸钠、醋酸酐、三氯氧磷等中的一种或两种以上。
所述的醚化剂为氯乙酸、氯乙酸钠、环氧氯丙烷中的一种或两种以上。
所述过滤工序采用减压抽滤装置，排气量为5~200L/min 真空度为0.09~2.00MP，过滤温度为10~120℃；所述干燥工序采用喷雾干燥设备，其进口温度为110~260℃，出口温度为70~120℃，干粉回收率为94%；所述搅拌工序的转速为10~600r/min。
上述制备方法制得的产品，其特征在于，所述坯体增强剂为白度为40~95%的白色固体粉末，其平均相对分子质量Mr为2000~100000，在25℃时密度为0.35~1.52g/cm3。
上述产品的应用方法，其特征在于，将所述的坯体增强剂按陶瓷坯料干料的0.05~0.5%加入，与陶瓷坯料和水一起球磨，制备成浆，后续工作按原生产工艺进行，可以提高坯体干燥强度15~200 %。
本发明针对现有技术的缺陷和不足，提供一种新型高效陶瓷坯体增强剂作为陶瓷添加剂使用，起到增强陶瓷坯体强度的作用。该添加剂的生产原料来源广阔，生产工艺简单、反应条件温和，设备简单，生产成本低，是一种绿色环保的陶瓷添加剂，因此具有广阔的市场前景。
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明进行详细说明，但本发明不仅限于此。
实施例1
将100g玉米淀粉加入装有80mL蒸馏水的烧杯中，充分搅拌成糊状后倒入反应器中，于55℃的水浴加热，搅拌20min后，加入20g氢氧化钠粉末，恒温搅拌150min，加入0.6g过硫酸铵，搅拌30min；升温水浴80℃，再加入12g乙酸钠和4g醋酸酐，恒温搅拌120min；再升温水浴温度至90℃，加入0.3g环氧氯丙烷，恒温搅拌150min；用排气量为20L/min、真空度为0.9MP的过滤装置于60℃过滤；采用进口温度为130℃，出口温度为70℃的喷雾干燥设备干燥，即得白度为92、平均相对分子质量Mr为30000，在25℃时密度为0.35g/cm3的新型高效陶瓷坯体增强剂。将所制备的坯体增强剂按陶瓷坯料干料的0.2%加入，与陶瓷坯料和水一起球磨，制备成浆，后续工作按原生产工艺进行，可以提高坯体干燥强度80 %。
实施例2
将100g木薯淀粉加入装有50mL无水乙醇和15mL异丙醇混合溶液的烧杯中，充分搅拌均匀后倒入反应器中，于60℃水浴中加热，搅拌30min后，加18g氢氧化钾，恒温搅拌130min，加入0.3g硝酸铈，搅拌30min，水浴升温至85℃再加入15g二聚磷酸钠粉末，恒温搅拌120min，升温油浴温度至110℃，加入氯乙酸钠18g，恒温搅拌160min；用排气量为10L/min、真空度为0.1MP的过滤装置于100℃过滤；采用进口温度为150℃，出口温度为90℃的喷雾干燥设备干燥，即得白度为70、平均相对分子质量Mr为40000，在25℃时密度为0.5g/cm3的新型高效陶瓷坯体增强剂。将所制备的坯体增强剂按陶瓷坯料干料的0.05%加入，与陶瓷坯料和水一起球磨，制备成浆，后续工作按原生产工艺进行，可以提高坯体干燥强度25%。
实施例3
将100g红薯淀粉加入装有80mL异丙醇的烧杯中，充分搅拌均匀后倒入反应器中，于45℃水浴加热，搅拌25min后，加入15g氢氧化钠和5g磷酸三钠，恒温搅拌120min，加入0.8g碳酸镁，搅拌50min，水浴升温至90℃，加入10g三聚磷酸钠、6g二偏磷酸钠和2g硼酸钠，恒温搅拌150min，升温油浴至105℃，加入12g一氯乙酸，恒温搅拌180min，用排气量为50L/min、真空度为0.19MP的过滤装置于20℃过滤；采用进口温度为180℃，出口温度为100℃的喷雾干燥设备干燥，即得白度为83、平均相对分子质量Mr为52000，在25℃时密度为1.0g/cm3的新型高效陶瓷坯体增强剂。将所制备的坯体增强剂按陶瓷坯料干料的0.4%加入，与陶瓷坯料和水一起球磨，制备成浆，后续工作按原生产工艺进行，可以提高坯体干燥强度182%。
实施例4
将60g木薯淀粉和40g玉米淀粉同时加入装有65mL无水乙醇的烧杯中，充分搅拌均匀后倒入反应器中，于50℃水浴中加热，搅拌20min后，加16g氢氧化钾和3g氢氧化钠，恒温搅拌125min，加入0.35g硝酸铈铵，搅拌35min，水浴升温至75℃再加入14g二聚磷酸钠和2g硼酸钠，恒温搅拌140min，升温油浴温度至110℃，加入氯乙酸钠18g，恒温搅拌160min，用排气量为100L/min、真空度为1.2MP的过滤装置于70℃过滤；采用进口温度为210℃，出口温度为70℃的喷雾干燥设备干燥，即得白度为82、平均相对分子质量Mr为38000，在25℃时密度为1.2g/cm3的新型高效陶瓷坯体增强剂。将所制备的坯体增强剂按陶瓷坯料干料的0.3%加入，与陶瓷坯料和水一起球磨，制备成浆，后续工作按原生产工艺进行，可以提高坯体干燥强度130%。
实施例5
将70g红薯淀粉和30g木薯淀粉同时加入装有75mL异丙醇的烧杯中，充分搅拌均匀后倒入反应器中，于60℃水浴加热，搅拌20min后，加入18g氢氧化钠和5g磷酸三钠，恒温搅拌125min，加入0.9g碳酸镁和0.2g过硫酸铵，搅拌50min，水浴升温至90℃，加入10g三聚磷酸钠、6g二偏磷酸钠和1g硼酸钠，恒温搅拌150min，升温油浴至105℃，加入13g一氯乙酸，恒温搅拌160min，用排气量为160L/min、真空度为1.1MP的过滤装置于110℃过滤；采用进口温度为250℃，出口温度为90℃的喷雾干燥设备干燥，即得白度为76、平均相对分子质量Mr为50000，在25℃时密度为1.5g/cm3的新型高效陶瓷坯体增强剂。将所制备的坯体增强剂按陶瓷坯料干料的0.35%加入，与陶瓷坯料和水一起球磨，制备成浆，后续工作按原生产工艺进行，可以提高坯体干燥强度110%。
Claims (10)
1.一种新型高效陶瓷坯体增强剂的制备方法，其特征在于，以淀粉、碱、磷酸盐为原料，以水或有机溶剂为连续相，同时在催化作用下，反应生成可提高陶瓷坯体干燥强度的增强剂，其具体制备步骤如下：
第一步 碱化：将淀粉加入溶剂中，配制固含量为20~98%的淀粉溶液，在10~60℃温度下搅拌5~90min，再加入淀粉质量百分数为6~30%的碱，在30~110℃反应温度下搅拌5~180min；
第二步 酯化：在第一步的反应产物中加入淀粉质量分数0.05~10%的催化剂，在30~110℃反应温度下搅拌5~90min，再加入淀粉质量分数4~20%的酯化剂，在40~120℃下搅拌30~240min；
第三步 醚化：在第二步的反应产物中加入淀粉质量分数0.1~25%的醚化剂，在40~120℃的反应温度下搅拌5~240min，再经过滤，干燥，粉碎，获得制品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的淀粉为谷类、豆类、薯类中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为水、乙醇、甲醇、异丙醇、乙二醇、甘油、乙醚、三氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、硫化钠、硅酸钠、硼酸钠、磷酸三钠中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为硝酸铈、过硫酸铵、碳酸镁、碳酸钙中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的酯化剂为二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、三偏磷酸钠、六偏磷酸钠、乙酸、乙酸钠、醋酸酐、三氯氧磷等中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的醚化剂为氯乙酸、氯乙酸钠、环氧氯丙烷中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过滤工序采用减压抽滤装置，排气量为5~200L/min 真空度为0.09~2.00MP，过滤温度为10~120℃；所述干燥工序采用喷雾干燥设备，其进口温度为110~260℃，出口温度为70~120℃，干粉回收率为94%；所述搅拌工序的转速为10~600r/min。
9.根据权利要求1-8任一所述制备方法制得的产品，其特征在于，所述坯体增强剂为白度为40~95%的白色固体粉末，其平均相对分子质量Mr为2000~100000，在25℃时密度为0.35~1.52g/cm3。
10.根据权利要求9所述产品的应用方法，其特征在于，将所述的坯体增强剂按陶瓷坯料干料的0.05~0.5%加入，与陶瓷坯料和水一起球磨，制备成浆，后续工作按原生产工艺进行，可以提高坯体干燥强度15~200 %。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410751770.XA CN104529479B (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 一种高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410751770.XA CN104529479B (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 一种高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104529479A true CN104529479A (zh) | 2015-04-22 |
| CN104529479B CN104529479B (zh) | 2017-08-25 |
Family
ID=52845166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410751770.XA Expired - Fee Related CN104529479B (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 一种高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104529479B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105777142A (zh) * | 2016-03-09 | 2016-07-20 | 合众（佛山）化工有限公司 | 一种新型高效陶瓷坯体增强剂及制备方法与应用 |
| CN108706981A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-10-26 | 界首市东城群海彩陶工作室 | 一种增加料浆流动性的陶瓷坯体增强剂 |
| CN109704787A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-03 | 佛山市山有海科技有限公司 | 一种陶瓷增强剂及其应用 |
| CN112592191A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-02 | 丁鑫 | 一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂及应用工艺 |
| CN114262411A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-04-01 | 佛山市超速科技有限公司 | 一种新型复合高效陶瓷增强剂及其生产方法 |
| CN114573720A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-03 | 佛山市南海华昊华丰淀粉有限公司 | 一种淀粉坯体增强剂和坯体及其制备方法和用途 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1556066A (zh) * | 2004-01-08 | 2004-12-22 | 华南理工大学 | 淀粉原位凝固胶态成型氧化物陶瓷的方法 |
| WO2007065681A1 (en) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Ciba Holding Inc. | A process for the preparation of hydroxy polymer esters and their use |
| CN102477100A (zh) * | 2010-11-23 | 2012-05-30 | 兰州瑞特变性淀粉科技有限公司 | 酯化-醚化双变性淀粉及其固相制备方法 |
-
2014
- 2014-12-10 CN CN201410751770.XA patent/CN104529479B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1556066A (zh) * | 2004-01-08 | 2004-12-22 | 华南理工大学 | 淀粉原位凝固胶态成型氧化物陶瓷的方法 |
| WO2007065681A1 (en) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Ciba Holding Inc. | A process for the preparation of hydroxy polymer esters and their use |
| CN102477100A (zh) * | 2010-11-23 | 2012-05-30 | 兰州瑞特变性淀粉科技有限公司 | 酯化-醚化双变性淀粉及其固相制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘雪红等: "复合醚化淀粉制备工艺研究进展", 《河南化工》 * |
| 陈玲等: "用酯化淀粉实现氧化铝陶瓷的原位凝固成型", 《华南理工大学学报(自然科学版)》 * |
| 黄爱群: "淀粉在陶瓷业中有了新用途", 《中国建材》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105777142A (zh) * | 2016-03-09 | 2016-07-20 | 合众（佛山）化工有限公司 | 一种新型高效陶瓷坯体增强剂及制备方法与应用 |
| CN105777142B (zh) * | 2016-03-09 | 2019-01-11 | 韶关市合众化工有限公司 | 一种高效陶瓷坯体增强剂及制备方法与应用 |
| CN108706981A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-10-26 | 界首市东城群海彩陶工作室 | 一种增加料浆流动性的陶瓷坯体增强剂 |
| CN109704787A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-03 | 佛山市山有海科技有限公司 | 一种陶瓷增强剂及其应用 |
| CN112592191A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-02 | 丁鑫 | 一种具有早强效应的干法制陶瓷墙地砖坯体的增强剂及应用工艺 |
| CN114262411A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-04-01 | 佛山市超速科技有限公司 | 一种新型复合高效陶瓷增强剂及其生产方法 |
| CN114573720A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-03 | 佛山市南海华昊华丰淀粉有限公司 | 一种淀粉坯体增强剂和坯体及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104529479B (zh) | 2017-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104529479B (zh) | 一种高效陶瓷坯体增强剂的制备方法及其制得的产品和应用 | |
| CN101712179B (zh) | 冷等离子体改性酶解木素和植物纤维混合制备复合材料的方法 | |
| CN102180615A (zh) | 一种改性碱木质素水泥助磨剂及其制备方法 | |
| CN101519455B (zh) | 一种复合变性淀粉制备方法 | |
| CN104558319A (zh) | 一种改善低粘度聚乙烯醇成型的方法 | |
| CN111471136B (zh) | 一种淀粉抑尘剂及其制备方法 | |
| CN103031762B (zh) | 一种在可降解型离子液体溶剂中制备富含纤维素材料的方法 | |
| CN114988453B (zh) | 一种纳米碳酸钙生产装置和生产方法 | |
| CN102827294A (zh) | 一种均相干法生产阳离子淀粉的方法 | |
| CN101503431A (zh) | 有机羧酸法从制浆黑液中提取高纯木素的技术 | |
| CN112030591A (zh) | 一种酸碱循环用于草浆黑液碱回收新方法 | |
| CN101538058B (zh) | 低温低压水化学法回收赤泥中氧化铝和氧化钠 | |
| CN113430022A (zh) | 用废旧聚苯乙烯磺化制备聚苯乙烯磺酸钠的方法及其在水煤浆中的应用 | |
| CN105481284A (zh) | 一种生物改性复合木质素水泥助磨剂的制备方法 | |
| CN112279288A (zh) | 一种改性硫酸钙的连续式制备方法 | |
| CN102838754B (zh) | 磺甲基化和磷羟化联用制备木质素基陶瓷添加剂的方法 | |
| CN103086384B (zh) | 一种利用赤泥制备白炭黑的方法 | |
| CN105271883B (zh) | 一种减水型复合改性淀粉增稠剂、其制备方法及其应用 | |
| CN105419752A (zh) | 一种利用厌氧发酵沼渣制备水基钻井液降滤失剂的淤浆工艺方法 | |
| CN101024706B (zh) | 复合催化固相制备羟丙基淀粉制备方法 | |
| CN106967397B (zh) | 一种适用于油井水泥浆的热增黏沉降稳定剂及制备方法与应用 | |
| CN110342557B (zh) | 一种高纯度氢氧化钙的制备方法 | |
| CN104790041B (zh) | 一种用芒硝和钙水制备半水石膏晶须的方法 | |
| CN108517019B (zh) | 一种磷酸魔芋葡甘聚糖酯的制备方法 | |
| CN104556056B (zh) | 利用高硅粉煤灰制取白炭黑的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 333001 Tao Yang Road, Jingdezhen New District, Jiangxi, No. 27 Applicant after: JINGDEZHEN CERAMIC INSTITUTE Address before: 333001 Tao Yang Road, Jingdezhen New District, Jiangxi, No. 27 Applicant before: Jingdezhen College of Ceramic Industry |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xia Guanghua Inventor after: Xu Yuxin Inventor after: Tan Xunyan Inventor after: Yu Feng Inventor after: Liao Wenchuan Inventor after: Sun Liangliang Inventor after: Zhang Xiaolin Inventor after: Cao Wen Inventor before: Xia Guanghua Inventor before: Xu Yuxin Inventor before: Tan Xunyan Inventor before: Liao Wenchuan Inventor before: Sun Liangliang Inventor before: Zhang Xiaolin Inventor before: Cao Wen |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170825 Termination date: 20191210 |