陶瓷坯体增强剂的研究进展该论文来源于网络,本站转载的论文均是优质论文,供学习和研究使用,文中立场与本网站无关,版权和著作权归原作者所有,如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息,如果需要分享,请保留本段说明。摘要:陶瓷坯体增强剂具有增强效果好、不影响泥浆流动性和低成本等优点,对陶瓷企业节能减排和提质增效、转型升级具有良好的推动作用。本文就陶瓷坯体增强剂的分类、增强机理、国内外增强剂产品、相关专利分析的研究进展进行了综述,也对增强剂的结构设计及复配进行归纳与分析,并展望了陶瓷坯体增强剂的发展,具有广阔的发展前景。关键词:陶瓷;坯体增强剂;研究进展 1引言《建筑卫生陶瓷工业“十二五”发展规划》中指出:发展陶瓷薄砖(板)、节水型卫生陶瓷产品等,以及全行业单位工业增加值能耗降低20%。陶瓷产品减薄是实现节能减排的有效途径,减薄后有效节约原料、降低能耗以及减少废料和污染排放等。但陶瓷产品减薄,强度会降低,容易产生裂纹、降低成品率。因此,需要加入适量的增强剂来提高坯体强度。陶瓷增强剂作为功能助剂,能弥补陶瓷塑性差或改善初制品强度[1]。陶瓷企业也常通过加入黑泥来增加陶瓷强度,但中国80%黑泥分布在稻田、沿江沿河等发达地区,且受到国家耕地保护的限制。作为不可再生资源的黑泥的可开采量日益减少,优质黑泥的产量越来越少,性能远不如以前[2]。黑泥的价格也上涨了几倍,增加了陶瓷企业的生产成本。不论是适度减薄,还是使用瘠性料粘土,均会使陶瓷生坯强度和成瓷强度显著下降,增加损坏或开裂的几率[3]。而适度减薄和降低黑泥用量,符合陶瓷企业发展的节能环保理念,也需要面对产品的质量和合格率降低等问题。因此,有必要开发合适的陶瓷增强剂增加陶瓷的强度,提升产品质量和提高产品合格率。据中洁网分析,2020年主要建陶和卫浴产品需求量预计:,智能坐便器600万台。《建筑陶瓷、卫生洁具行业“十三五”发展指导意见》中也指出,随着城镇化及全面小康社会推进,对卫生洁具产品仍会有较大的绝对需求量。若不改造升级,能源的消耗和浪费将是极大的,也会带来较大的环境污染。从另一个角度看,%~%,能有效提高坯体强度60%以上,使陶瓷减薄或减少黑泥用量后的产品达到客户标准,能有效降低能量消耗以及节省粘土资源。增强剂的使用为陶瓷企业转型升级和绿色发展提供助力,提升了产品质量、降低了生产成本,具有良好的经济和环保效益。因此,增强剂作为陶瓷企业转型升级、节能环保的助剂,具有巨大的市场需求以及迫切的环保需求。 2增强剂的研究进展我国陶瓷工业在20世纪50年代就有开始使用陶瓷添加剂,主要是无机物和少量天然高分子化合物;2004年后我国陶瓷企业进入高速发展期,对陶瓷添加剂的需求旺盛;2007年后的陶瓷市场天然水溶性高分子和合成高分子化合物种类和品种增多。[1]增强剂也经过三个阶段的发展,由单一型向复合型转变。由单一使用无机增强剂水玻璃、三聚磷酸钠、膨润土阶段,不仅用量多,而且坯体强度增加幅度有限;发展到使用腐植酸钠、木质素、羧甲基纤维素钠(CMC)等有机增强剂阶段,用量少,而且坯体强度增加良好,但是泥漿粘度明显增大,不利于成型;进一步发展到使用复合型增强剂阶段,既保证高效增强,也保证较小或者不影响泥浆粘度。国外技术发展到复合型增强剂阶段,如德国司马公司的增强剂,增强效果好,但售价高昂;国内大量采用CMC,因为CMC具有增强效果好、用量低、成本低的优势。近年,国内如广州粤美化工、佛山古粤新材料等公司相继研发了复合型增强剂。 、无机增强剂和复合型增强剂。常见的增强剂如下表1所示,有CMC[2,4]、改性淀粉[4]、聚乙烯醇(PVA)[2,4,5]、腐植酸钠[2,6]、丙烯酸聚合物[7-10]、木质素[2,11]等有机增强剂,水玻璃[2]、磷酸盐[2]、膨润土[12]等无机增强剂,以及膨润土和聚丙烯酸钠复合增强剂[12]、聚丙烯酸钠和改性淀粉复合增强剂[13]等。 CMC是一种增粘剂,具有吸水膨胀、增稠、分散、保护水分、粘合、无毒害等优点[2]。张德佑[4]%时,,增强效果明显;%时,浆料流动缓慢甚至不能流动。泥浆粘度过高,流动性变差,降低球磨效率,使得能耗增高。[4]由于CMC规模化生产后,其价格降低,%时增强效果好于绝大多数增强剂,受到很多陶瓷企业的欢迎。但是CMC的缺点是用量继续增加后,泥浆粘度过大,增大球磨和注浆成型的难度。 PVA的水溶液具有良好的粘接性,粘合机理是溶剂挥发,PVA分子紧密依靠,分子间的吸附作用形成具有一定机械性能的膜,从而发挥粘
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