一种夜光陶瓷墙地砖填缝剂

摘要

本发明提供了一种夜光陶瓷墙地砖填缝剂。填缝剂组成为玻璃和/或陶瓷、及夜光粉粘结剂，通过激光辐照或氧炔焰加热，熔融的填缝剂对陶瓷墙地砖缝隙进行填补和粘结。本发明提供的陶瓷墙地砖填缝剂适应性强，可根据激光辐照光源或氧炔焰的特点，进行填缝剂的组成设计和制备。经熔融而玻璃化或陶瓷化的无机填缝剂可与陶瓷墙地砖之间结合，使填补后的缝隙表面光滑、结构致密、耐摩擦、耐各种介质侵蚀，寿命长、色彩多样、具有长余辉效果，可在夜间照明。

权利要求

1.一种夜光陶瓷墙地砖填缝剂，其特征在于原料组分及各组分占原料总量的质量百分比如下：玻璃和/或陶瓷            50％～80％

夜光粉                   1％-15％

粘结剂                   10％～40％。

2.根据权利要求1所述的填缝剂，其特征在于所述的玻璃和/或陶瓷中至少含有一种稀土；稀土元素的摩尔含量占玻璃和/或陶瓷总摩尔量的0.2％-40％。

3.根据权利要求2所述的填缝剂，其特征在于所述的稀土元素为铈、钕、铒、钐、镝、铕、镨、钆、钬、铽、铥或镱中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的填缝剂，其特征在于所述的玻璃为硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃或碲锗酸盐玻璃中的一种或几种；所述的陶瓷为铝硅酸盐陶瓷或镁铝硅酸盐陶瓷中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的填缝剂，其特征在于所述的夜光粉为硅酸盐夜光粉或铝酸盐夜光粉的一种或几种；所述的粘结剂为氨基树脂、有机硅树脂、丙烯酸改性树脂或质量浓度为5～15％的聚乙烯醇溶液中的一种或几种。

6.一种制备如权利要求1所述填缝剂的制备方法，其具体步骤如下：(1)将玻璃和/或陶瓷破碎后，再和夜光粉混合后，装入球磨罐中进行球磨，得到混合粉末；

(2)在步骤(1)制得的混合粉末加入粘结剂调成粘稠状，得到夜光陶瓷墙地砖填缝剂。

7.一种夜光陶瓷墙地砖填缝剂的填缝方法，其具体步骤为将粘稠状的夜光陶瓷墙地砖填缝剂均匀填充在陶瓷地面砖的缝隙中，采用激光或火焰加热的方式使其快速熔融，熔融的夜光陶瓷墙地砖填缝剂将陶瓷墙地砖缝隙的填充和粘接起来。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的激光为半导体光纤激光器、Nd:YAG激光器或二氧化碳激光器产生的激光；所述的火焰为乙炔火焰或氢氧火焰。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种陶瓷墙地砖填缝剂；尤其涉及一种夜光陶瓷墙地砖填缝剂。

背景技术：

随着建筑业的发展，各类外墙、室内用陶瓷地砖用量巨大，与之配套的陶瓷墙地砖填缝剂用量亦相当可观。现有陶瓷墙地砖填缝剂主要包括水泥基填缝剂和反应型树脂填缝剂这两大类。

在使用过程中，水泥基填缝剂水化生成的Ca(OH)2在水存在时会将大量的Ca2+通过瓷砖或填缝剂本身内部的毛细孔和缝隙渗透到砂浆或瓷砖表面，并与空气中的CO2反应生成CaCO3沉积在表面，形成泛碱。如果水泥碱性氧化物含量过高，加水拌和后它们会反应形成Na2SO4、K2SO4等水溶性盐类，这些可溶性盐遇水后也会逐渐迁移到材料表面，并随着水的蒸发而析晶为白霜状物质。对于反应型树脂填缝剂，在各种环境介质作用下，所用树脂会吸附污质，逐渐老化并导致陶瓷墙地砖缝隙增大。传统的水泥基和树脂基填缝剂功能单一，不具备室内美化及夜间标识的作用。因此，研究一种新型的陶瓷墙地砖填缝方法，提高填缝效果，延长使用寿命，具备夜光功能，在暗处发出不同颜色的光，起到装饰美化的效果，具有积极的意义。

目前，运用激光或氧炔焰作为热源，以可玻璃化或陶瓷化的无机化合物作为填缝剂进行陶瓷墙地砖缝隙填补与粘结的夜光陶瓷墙地砖填缝剂还未见报道。

发明内容：

本发明的目的是为了提高陶瓷墙地砖的填缝效果，延长使用寿命，增加装饰美化效果，而提供了一种夜光陶瓷墙地砖填缝剂。本发明的另一目的是提供上述夜光陶瓷墙地砖填缝剂的制备方法，本发明还有一目的是提供提供上述夜光陶瓷墙地砖填缝剂的填缝方法。

本发明的技术方案为：一种夜光陶瓷墙地砖填缝剂，其特征在于原料组分及各组分占原料总量的质量百分比如下：

玻璃和/或陶瓷       50％～80％

夜光粉              1％-15％

粘结剂              10％～40％。

上述玻璃和/或陶瓷为至少含有一种稀土的玻璃或陶瓷，稀土元素的摩尔含量占玻璃和/或陶瓷总摩尔量的0.2％-40％。优选所述的玻璃为硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃或碲锗酸盐玻璃中的一种或几种；所述的陶瓷为铝硅酸盐陶瓷或镁铝硅酸盐陶瓷中的一种或几种。

所述的稀土元素为铈、钕、铒、钐、镝、铕、镨、钆、钬、铽、铥或镱中的一种或几种。稀土元素的引入形式为稀土氧化物或稀土盐类中的一种或几种。

所述的夜光粉为硅酸盐夜光粉或铝酸盐夜光粉的任意一种或两种；优选夜光粉的平均粒径为0.5μm-100μm。

所述的粘结剂为氨基树脂、有机硅树脂、丙烯酸改性树脂或质量浓度为5～15％的聚乙烯醇溶液中的一种或几种。

本发明还提供了上述填缝剂的制备方法，其具体步骤如下：

(1)将玻璃和/或陶瓷破碎后，和夜光粉装入球磨罐中进行球磨，控制出料粒度，得到混合粉末；

(2)加入粘结剂，将上述的玻璃和/或陶瓷和夜光粉的混合粉末调成粘稠状，得到夜光变色陶瓷墙地砖填缝剂。

上述的陶瓷墙地砖填缝方法中玻璃或陶瓷化合物的球磨方式可以是湿磨或干磨，湿磨介质为水、乙醇或任意比的水醇混合物中的一种。一般球磨后控制粒径为0.1～1000μm；球磨时间根据原料特性进行选择。湿磨后还需要烘干。

本发明还提供了上述夜光陶瓷墙地砖填缝剂的填缝方法，其具体步骤为将粘稠状的夜光陶瓷墙地砖填缝剂均匀填充在陶瓷地面砖的缝隙中，采用激光或火焰加热的方式使其快速熔融，熔融的夜光陶瓷墙地砖填缝剂将陶瓷墙地砖缝隙的填充和粘接起来。

所述的激光为半导体光纤激光器、Nd:YAG激光器或二氧化碳激光器产生的激光；所述的火焰为乙炔火焰或氢氧火焰。填缝剂的熔化可采用激光或者火焰加热的方式实现，激光可以为半导体光纤激光器(输出波长为808/976/1060/1064/1535/1550中的任意一种，功率变化可调且介于10～160W)，也可以为Nd:YAG激光器(输出波长中心波长为1064nm，功率10～200W变化可调节)，或者为二氧化碳激光器(波长为10.6μm，功率20～500W变化可调)。激光辐射能量可在60秒以内将无机填缝剂快速熔化。所述的火焰加热方式可以是乙炔火焰或氢氧火焰，火焰能够在60秒以内将无机填缝剂快速熔化。

有益效果：

1.发明的陶瓷墙地砖填缝方法，填缝速度快，效率高。通过高温熔化后的玻璃态或陶瓷态无机填缝剂具有结构致密、粘接强度高、具备长余辉功能、耐水及酸碱介质侵蚀以及使用寿命长等优点，克服了现有水泥基填缝剂和反应型树脂填缝剂的不足之处。

2.填缝剂原料来源广泛，可消纳大量的废旧玻璃或陶瓷材料，工艺方法绿色环保。

附图说明：

图1为填缝后的结构图；其中1-夜光陶瓷粉末，2-玻璃和/或陶瓷层 3-为陶瓷墙地砖。

具体实施方式：

实施例1：以半导体光纤激光器(选用输出波长1535nm，功率100W)为辐射光源，选用组分为10Er2O3-30TeO2-40GeO2-2Na2O-8BaF2-10ZnO的碲锗酸盐玻璃450g、9Sm2O3-41SiO2-35B2O3-2BaO-8ZnO-5Li2O的稀土硼硅酸盐玻璃550g，破-碎后加入粒径为50～100μm的市售硅酸盐红光夜光粉142g，混合，经过湿法球磨18h，烘干后得到混合粉末，加入质量浓度15％聚乙烯醇溶液200g、有机硅树脂85g调成粘稠浆料，将浆料均匀填充在陶瓷地面砖中，在激光辐射加热作用下，无机填缝剂吸收激光能量，在50s内熔融，2min以内固化，将陶瓷地面砖的缝隙填充和粘接起来。固化后的填缝剂夜间可见红色荧光，接合强度可达到26Mpa，经3％盐酸、4％氨水(摩尔比)浸泡十五天未见腐蚀和开裂。填缝后的结构图如图1所示。

实施例2：以半导体光纤激光器(选用输出波长808nm，功率130W)为加热源，选用组分为20Nd2O3-38SiO2-30B2O3-2BaO-5Li2O-5Na2O的稀土硼硅酸盐玻璃400g，组分为8Yb2O3-12Er2O3-65P2O5-3Al2O3-4BaO-8K2O的磷酸盐玻璃500g，破碎后加入粒径为40～60μm的市售铝酸盐绿光夜光粉180g，混合，经过干法球磨45h，加入丙烯酸改性树脂60g、氨基树脂100g，调成粘稠浆料，将浆料均匀填充在陶瓷地面砖中，在氧炔焰加热作用下，无机填缝剂吸收热量，在30s以内熔融，1.5min以内固化，将陶瓷地面砖的缝隙填充和粘接起来。固化后的填缝剂夜间可见绿色荧光，接合强度可达到26Mpa，经3％盐酸、7％氨水(摩尔比)浸泡八天未见腐蚀和开裂。

实施例3：以二氧化碳激光器(波长为10.6μm，功率220W)为辐射光源为加热源，选用组分为6Gd2O3-34SiO2-38Al2O3-12ZnO-5K2O-5Li2O的铝硅酸盐陶瓷300g、组分为10MgO-10YbF3-30SiO2-38Al2O3-7K2O-5Li2O的镁铝硅酸盐陶瓷1000g，破碎后加入粒径为80～90μm的市售硅铝酸盐蓝夜光粉180g，混合，经过干法球磨16h，加入质量浓度8％的聚乙烯醇溶液200g，调成粘稠浆料，将浆料均匀填充在陶瓷地面砖中，在激光辐射加热作用下，无机填缝剂吸收热量，在30s以内熔融，1min以内固化，将陶瓷地面砖的缝隙填充和粘接起来。固化后的填缝剂夜间可见蓝色荧光，接合强度可达到25MPa。经5％盐酸、2％氨水(摩尔比)浸泡三十天未见腐蚀和开裂。

实施例4：以氧炔焰为加热源，选用组分为36SiO2-40B2O3-8ZnO-7K2O-9EuF3稀土硼硅酸盐着色玻璃600g、组分为30SiO2-10ZrO-30Al2O3-14TiO2-5Li2O-2K2O-9Dy2O3的铝硅酸盐陶瓷粉600g，破碎后加入粒径为0.5～50μm的市售铝酸盐蓝光夜光粉54g、市售硅铝酸盐蓝绿光夜光粉100g，混合，干法球磨30h，加入氨基树脂58g、质量浓度5％聚乙烯醇100g调成粘稠浆料，将浆料均匀填充在陶瓷地面砖中，在激光辐射加热作用下，无机填缝剂吸收热量，在60s以内熔融，2min以内固化，将陶瓷地面砖的缝隙填充和粘接起来。固化后的填缝剂夜间可见蓝绿色荧光，接合强度可达到30MPa，经10％盐酸、2％氨水(摩尔比)浸泡十五天未见腐蚀和开裂。

实施例5：以Nd:YAG激光器(输出波长中心波长为1064nm，功率150W)为加热源，选用组分为15Sm2O3-35SiO2-2BaO-37B2O3-2ZnO-5K2O-4Li2O的稀土硼硅酸盐玻璃500g、组分为12Dy2O3-24SiO2-10ZrO-35B2O3-5TiO2-2BaO-12ZnO的硅酸盐陶瓷粉300g，加入市售铝酸盐蓝紫光夜光粉50g、市售硅酸盐红光夜光粉100g，破碎后混合，经过于法球磨5h，丙烯酸改性树脂100g、质量浓度10％聚乙烯醇200g调成粘稠浆料，将浆料均匀填充在陶瓷地面砖中，在激光辐射加热作用下，无机填缝剂吸收热量，在40s以内熔融，1min以内固化，将陶瓷地面砖的缝隙填充和粘接起来。固化后的填缝剂夜间可见蓝紫色荧光，接合强度可达到30Mpa，经3％盐酸、5％氨水(摩尔比)浸泡十五天未见腐蚀和开裂。

实施例6：以半导体光纤激光器(选用输出波长976nm，功率150W)为加热源，选用组分为8Pr2O3-2PrCl3-5MgO-32.2SiO2-45.8Al2O3-2ZnO-1BaO-4K2O的铝硅酸盐陶瓷600g、组分为34SiO2-40B2O3-8ZnO-5K2O-13Er2O3的硼硅酸盐玻璃900g、破碎后加入粒径为30～60μm的市售铝酸盐黄绿光夜光粉50g、市售硅酸盐黄光夜光粉40g、市售硅铝酸盐夜光粉35g，混合，经过干法球磨23h，加入有机硅树脂200g，丙烯酸改性树脂300g，调成粘稠浆料，将浆料均匀填充在陶瓷地面砖中，在激光辐射加热作用下，无机填缝剂吸收热量，在100s以内熔融，2min以内固化，将陶瓷地面砖的缝隙填充和粘结起来。固化后的填缝剂夜间可见黄绿色色荧光，接合强度可达到25Mpa，经4％盐酸、3％氨水(摩尔比)浸泡二十五天未见腐蚀和开裂。