close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 15125

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.12.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 04B 41/86 (2006.01)
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛАЗУРЕВОГО ПОКРЫТИЯ
НА КЕРАМИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ
(21) Номер заявки: a 20100791
(22) 2010.05.19
(43) 2010.12.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Щукин Георгий Лукич;
Ратько Анатолий Иванович; Беланович Анатолий Леонидович; Савенко
Виктор Петрович; Карпушенков Сергей Александрович; Азарова Татьяна
Алексеевна; Азаров Сергей Михайлович (BY)
BY 15125 C1 2011.12.30
BY (11) 15125
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный университет (BY)
(56) US 4791008, 1988.
SU 1219561 A, 1986.
RU 2336248 C1, 2008.
EP 0509792 A2, 1992.
SU 537988, 1976.
KR 20070029996 A, 2007.
JP 2003-165786 A.
(57)
Композиция для получения глазуревого покрытия на керамическом материале, включающая связующее на основе фосфорных соединений металлов, отличающаяся тем, что
в качестве связующего содержит раствор кальцийцинкборфосфатной связки плотностью
1,39 г/см3 и гидроксонитрат алюминия и дополнительно содержит полиакриламид и
неонол АФ 9-10 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
раствор кальцийцинкборфосфатной
связки плотностью 1,39 г/см3
92,5-93,5
гидроксонитрат алюминия
6,32-7,18
полиакриламид
0,08-0,12
неонол АФ 9-10
0,1-0,2.
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к получению стеклообразных глазуревых покрытий на пористых керамических материалах, которые покрывают
пористую поверхность изделия плотным гладким слоем, придают изделиям повышенную
прочность и повышают их химическую устойчивость.
Известна композиция [1] для формирования глазуревого покрытия на праймере (основном покрытии) на основе кислого водного раствора, содержащего растворенные фосфат, дихромат, алюминий и амин. Однако глазуревое покрытие, сформированное из этого
типа композиции, довольно легко царапается и стирается тканью.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является кислотная композиция [2],
включающая растворенные фосфат, дихромат, алюминий, неорганические коллоидные
частицы диоксида кремния и водорастворимый органический компонент, содержащий
эфир полипропиленгликоля, который легко наносится на основное покрытие (праймер) с
формированием однородного, с хорошей адгезией, невспученного, абразиво- и коррозионно-стойкого глазуревого покрытия. Однако такие глазуревые покрытия не дают желае-
BY 15125 C1 2011.12.30
мой поверхностной гладкости на пористых керамических изделиях и требуют предварительного нанесения праймера и наложения большого количества слоев для улучшения
поверхностных и других характеристик покрываемого изделия.
Задачей настоящего изобретения является разработка композиции, обеспечивающей
формирование на поверхности пористого керамического материала однородного, с хорошей адгезией - абразиво- и коррозионно-стойкого прозрачного глазуревого покрытия.
Техническим результатом при использовании композиции является формирование на
поверхности пористого керамического изделия невспученного, прозрачного, однородного,
гладкого с хорошей адгезией покрытия, которое может быть использовано для улучшения
коррозионной устойчивости, абразивостойкости, поверхностной гладкости и внешнего
вида обработанных керамических изделий.
Поставленная задача решается тем, что композиция для получения глазуревого покрытия на керамическом материале, включающая связующее на основе фосфорных соединений металлов, в качестве связующего содержит раствор кальцийцинкборфосфатной
связки плотностью 1,39 г/см3 и гидроксонитрат алюминия и дополнительно содержит полиакриламид и неонол АФ 9-10 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
раствор кальцийцинкборфосфатной
связки плотностью 1,39 г/см3
92,5-93,5
гидроксонитрат алюминия
6,32-7,18
полиакриламид
0,08-0,12
неонол АФ 9-10
0,1-0,2.
Композицию для получения глазуревого покрытия на керамическом материале получали путем растворения гидроксонитрата алюминия (ТУ 6-09-4342-77), полиакриламида
(ТУ 6-01-1049-92) и неонола АФ 9-10 (ТУ 2483-077-05766801-98) в предварительно полученном водном растворе кальцийцинкборфосфатной связки.
Для приготовления 1 кг раствора кальцийцинкборфосфатной связки использовали 390 г
85 %-ной ортофосфорной кислоты (ГОСТ 6552-80), 496 г воды, 6 г борной кислоты
(ГОСТ 18705-78), 93 г оксида цинка (ГОСТ 10262-73), 15 г оксида кальция (ГОСТ 8677-76).
Полученную смесь перемешивали до полного растворения компонентов.
В предлагаемом составе раствора кальцийцинкборфосфатной связки подобраны концентрации компонентов, которые позволяют получить концентрированный, устойчивый
во времени водный раствор кальцийцинкборфосфатной связки плотностью 1,39 г/см3.
В предлагаемой композиции подобраны пределы концентраций раствора кальцийцинкборфосфатной связки плотностью 1,39 г/см3, гидроксонитрата алюминия, полиакриламида
и неонола АФ 9-10, которые в процессе нанесения композиции на керамический материал,
сушки при 150 °С в течение 30 мин и термообработки при 950 °С в течение 1 часа образуют на поверхности керамического материала прозрачное, твердое, невспученное, однородное глазуреобразное покрытие.
Изменение пределов концентраций раствора кальцийцинкборфосфатной связки и
гидроксонитрата алюминия в сторону уменьшения или увеличения приводит к неполному
связыванию ортофосфорной кислоты в устойчивые фосфорсодержащие соединения кальция, цинка и алюминия, что отрицательно влияет на устойчивость раствора композиции и
свойства формируемого глазуревого покрытия (пятнистость, трещины, пузыри).
Введение неонола АФ 9-10 вызвано необходимостью увеличения смачиваемости
поверхности керамического материала раствором композиции при его нанесении. При
концентрации неонола АФ 9-10 меньше 0,1 % наблюдается неудовлетворительное смачивание поверхности материала, а при концентрации больше 0,2 % происходит образование
вспученного глазуревого покрытия (наличие пузырей).
Полиакриламид в составе композиции выступает в роли загустителя, что позволяет
раствору композиции находиться на поверхности пористого керамического материала и
после термообработки формировать глазуревое покрытие. При его исключении из состава
композиции и уменьшении его концентрации меньше 0,08 % раствор композиции погло2
BY 15125 C1 2011.12.30
Ацетатпропилен
гликолевого эфира
Трипропиленгликольметиловый
эфир
Коллоидный
раствор SiO2
Алюмохромфосфатное связующее
Неонол АФ 9-10
Полиакриламид
Алюминия гидроксонитрат
Композиция
Раствор кальцийцинкборфосфатной
связки плотностью
1,39 г/см3
щается пористым керамическим материалом и на его поверхности не формируется глазуревое
покрытие. В этом случае необходимо 5-10-кратное нанесение композиции и послойная его
сушка и термообработка при 950 °С, что делает процесс нетехнологичным. Увеличение
концентрации полиакриламида больше 0,15 % приводит к сильному загущению композиции, которую практически невозможно равномерно нанести на поверхность обрабатываемого материала.
Раствор фосфатного связующего по прототипу [2] (раствор B) получали смешиванием
28,8 г гидроксида алюминия с 113,3 г ортофосфорной кислоты (75 %), 21 г хромового ангидрида и 202,5 г воды. Перемешивание продолжали до полного растворения компонентов. После этого при перемешивании добавляли 62,2 г раствора коллоидного кремнезема
(30 % SiO2) и затем смешивали с органическим компонентом, содержащим трипропиленгликольметиловый эфир - 15 мл и ацетат пропиленгликолевого эфира - 85 мл, в соотношении 10 частей раствора B к 1 части органического компонента.
Для экспериментальной проверки были изготовлены 3 состава композиции для получения глазуревого покрытия на керамическом материале по изобретению, различающиеся
по количественному составу, и состав композиции по прототипу (табл. 1).
Таблица 1
Содержание компонентов, мас. %
По изобретению
Состав 1
92,5
7,18
0,12
0,2
Состав 2
93,0
6,75
0,1
0,15
Состав 3
93,5
6,32
0,08
0,1
По прототипу
77,69 13,22
7,73
1,36
Нанесение композиций составов 1, 2 и 3 по изобретению и композиции по прототипу
проводили путем окунания керамических образцов с пористостью 12 % в растворы композиций в течение 10 мин с последующей сушкой при 150 °С в течение 30 мин и термообработкой при 950 °С в течение 1 часа. Композицию по прототипу наносили пятикратно с
межслойной сушкой и термообработкой.
В табл. 2 представлены характеристики полученных глазуревых покрытий на керамическом материале при нанесении композиции по изобретению (составы 1, 2 и 3) и по прототипу.
Таблица 2
Количество
Устойчивость глазуПримеры
Внешний вид подложки
нанесенных
ревого покрытия в
композиций
с глазуревым покрытием
слоев
кипящей воде (5 часов)
По изобретению
Прозрачное, твердое, гладкое
Состав 1
1
Без изменений
глазуревое покрытие
Состав 2
1
-//-//Состав 3
1
-//-//По прототипу
1
Нет глазуревого покрытия
По прототипу
4
Пятнистое глазуревое покрытие
Гладкое, непрозрачное глазуревое
По прототипу
5
Без изменений
покрытие бежевого цвета
3
BY 15125 C1 2011.12.30
Таким образом, предложенная композиция для получения глазуревого покрытия на
керамическом материале позволяет получать прозрачные, твердые, гладкие глазуревые
покрытия на пористых керамических материалах уже после нанесения одного слоя композиции, в то время как при использовании композиции по прототипу гладкое, непрозрачное, твердое покрытие бежевого цвета формируется только после ее пятикратного
нанесения с послойной сушкой и обжигом.
Источники информации:
1. Патент США 4381323, МПК7 C 03C 17/22, C 04В 28/34, C 04B 41/50, C 04B 41/85,
C 09D 5/10, C 09B 5/08, C 23C 22/74, C 04B 28/00, C 04B 41/45, C 23C 22/73, 1983.
2. Патент США 4791008, МПК7 B 05D 3/02, B 05D 7/16, C 04B 24/04, C 04B 28/34,
C 09D 5/08, C 04B 24/00, C 04B 28/00, C 09D 5/08, 1988.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
86 Кб
Теги
патент, 15125
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа