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掺镨硅酸锆黄色颜料及陶瓷油墨的制备与研究

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2021-12-23

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陶瓷喷墨印花装饰技术对陶瓷油墨有特殊的要求，因此实现喷墨印花的关键是陶瓷油墨的制备技术。陶瓷油墨通常由陶瓷颜料粉、溶剂和分散剂组成。陶瓷颜料粉是油墨的核心材料。为了确保陶瓷油墨的分散稳定性并减少操作故障（如喷嘴堵塞），通常要求颜料粉末的粒度小于1μm。好小于200 NN。该分散剂能保证陶瓷颜料粉末在溶剂中均匀稳定地分散，从而保证制备的陶瓷油墨在喷涂前不结块。

采用溶胶-凝胶法和两步法制备了掺镨锆黄色颜料粉末。然后，通过分散不同的溶剂和分散剂制备了高性能陶瓷油墨。

（1）采用溶胶-凝胶法制备掺镨硅酸锆粉体时，实验结果表明，合适的前驱体配比和矿化剂的加入能有效促进硅酸锆粉体的形成。含卤素元素和锂离子的矿化剂能明显催化硅酸锆的形成，降低合成温度。其中，LIF是合适的矿化剂。表面活性剂的加入有助于防止颗粒间的相互作用，合成更小的颗粒。以LIF为矿化剂，PVP的加入可以提高产品的颜色。

（2）采用两步法制备掺镨硅酸锆粉体时，实验结果表明，影响水热产物的主要因素是前驱体的pH值。随着溶液pH值的逐渐升高，晶体成分的变化趋势为ZrSiO4→ 间氧化锆→ t-ZrO2；镨的含量随着pH值的增加而增加，热处理后的黄色值也增加。低pH值有利于降低后续热处理温度，所得产物分散性好，粒度分布窄。红润颜料：3132大红粉、坚挺红BBN、坚挺红BBC、金红C、坚挺红2bp、丽素品红4bp、丽素宝红BK、永固红f3rk、永固红f5rk、颜料红122、颜料红177、颜料红185、颜料红254、有机中黄、有机柠檬黄、坚挺黄G、永固黄2G、永固黄HR、颜料黄81、，颜料黄110、颜料黄139颜料黄151、颜料黄168、颜料黄180、颜料黄183、永固橙黄G、颜料橙16、颜料橙34、颜料橙36、颜料橙64、酞菁蓝BGS、酞菁绿G、颜料紫19、永固紫RL和其他有机颜料。在水热过程中，镨并非单独以氧化镨或氢氧化物的形式存在，而是以掺杂的形式存在于氧化锆晶格中，在硅酸锆中被镨取代的元素是锆而不是硅。

（3）分散实验室采用球磨法进行。沉积实验表明，溶剂对陶瓷油墨的分散稳定性起主导作用。当溶剂为溶剂e时，陶瓷油墨的分散稳定性好。分散剂对分散稳定性也起着重要作用。当分散剂长链末端为氨基时，分散稳定性很好。在实验过程中，检测了制备的陶瓷油墨的粘度。研究发现，不同的分散剂对所制备的陶瓷油墨的粘度有很大的影响。

关键词：

硅酸锆

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