一种制备多彩面釉GRC装饰建材的方法

摘要

本发明公开一种制备多彩面釉GRC装饰建材的方法，包括（a）釉料制备：将玻璃粉、蒸馏水、粘结剂和无机颜料混合均匀后，球磨过筛；（b）将釉料涂覆于GRC基体表面，加热形成中间层；（c）将釉料涂覆于中间层表面，重复3~5次后，加热形成多彩面釉层，即获得多彩面釉GRC装饰建材；本发明的多彩面釉比传统的有机基涂层具有更好的机械稳定性、耐老化、耐化学腐蚀性能；致密的面釉层又能够防止液体与气体渗透进入GRC表面；多彩面釉层具有丰富的装饰效果；本发明降低了整体加热对GRC本征性能的损伤，可以节约能源、降低生产成本，利于规模化生产。

说明书

技术领域

本发明涉及GRC装饰建材领域，特别是一种制备多彩面釉GRC装饰建材的方法。

背景技术

玻璃纤维增强水泥（GRC）以其轻质高强、装饰效果突出、易于构建异形结构等特性，在建筑幕墙装饰材料中的应用获得了极广泛的关注，满足了现代化建筑外墙的应用需求，该类材料的生产中，一般选择水泥作为粘结材料，由于水泥水化时不可避免的形成许多空洞和缝隙，使得雨水等能够渗进GRC内部，对材料产生许多破坏作用，因此生产中，GRC表面需要进行面层的装饰与防护，以保护GRC，并赋予材料特定的功能。目前常用方法是在GRC表面喷涂有机涂层作为防护面层，如有机硅防水剂、聚丙烯乳液、环氧树脂乳液及有机彩色涂料，但有机涂层容易发生老化，在长期太阳光紫外线的作用下发生降解，使得涂层发生脱落、褪色等影响使用和美观的不利影响，制约了GRC装饰建材的长期使用性能。

釉通常是熔融在陶瓷制品表面的一层薄的玻璃态物质，使得制品表面既具有有耐压、耐磨和耐冲刷的机械性能，又具有耐候性长、耐化学腐蚀、耐高温的化学稳定性能，其形成的致密表面又能够防止液体与气体渗透进入制品表面的同时，釉又具有特有的装饰效果，表面光滑且光泽度高，通过添加无机着色剂，能够形成丰富的色彩，色彩艳丽、图案丰富，起到良好的装饰作用。在水泥材料表面形成面釉层是对水泥材料进行装饰的一种方法，不仅赋予水泥材料独特的技术特性，而且赋予水泥材料特殊的装饰效果。日本公开特许昭61-149310、昭62-12198、中国专利CN1043923A、中国专利CN90108947.8介绍了釉面水泥制品的制造方法，其制备步骤包括对施釉水泥制品进行650~900 ℃的热处理以形成釉层，并对热处理后的水泥制品再水化养护，得到釉面水泥制品，但是，采用常规热处理技术需要对水泥制品进行整体加热，造成的水泥性能损伤较大；再水化养护虽然能够提高水泥的强度，水泥基体在养护时发生膨胀又可能对釉层形成较大的影响，从而影响了釉层的特性，目前，本领域并没有一种能够以不显著降低水泥性能的前提下，在水泥材料表面形成连续、完整、多彩面釉层的方法的相关报道。

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处，提供一种制备多彩面釉GRC装饰建材的方法，通过表面选择性热处理技术对预处理的施釉GRC表面进行选择性的热熔融，使得加热区釉料发生快速熔化，经冷却及退火处理在GRC表面形成多彩面釉层，从而避免了整体加热对材料性能的损伤破坏，本发明是这样实现的：

   一种制备多彩面釉GRC装饰建材的方法，其特征在于，所述多彩面釉GRC装饰建材

包括GRC基体、中间层和多彩面釉层，具体制备方法如下：

a）釉料制备：

  依次将质量比为100：50-200：0.05-0.2:1-5的玻璃粉、蒸馏水、粘结剂和无机颜料混合均匀后，机械球磨12~48 h，将球磨的混合浆体过200~600目筛，获得釉料；

b）中间层制备：

   通过喷涂、刷涂或者淋釉的方式将步骤a获得的釉料均匀涂覆于GRC基体表面形成釉料层，在60~80℃下干燥30~60 min后，再将GRC建材以常规方式预热至300~500 ^oC，对GRC基体表面的釉料层以选择性热处理技术快速加热5-10s，釉料层在GRC基体表面形成中间层；

c）通过喷涂、刷涂或者淋釉的方式将步骤a获得的釉料均匀涂覆于步骤b获得的中间层表面形成釉料层，在60~80℃下干燥30~60 min；重复3~5次后，将GRC建材预热至300~500 ^oC，对中间层表面的釉料层以选择性热处理技术快速加热10-300 s，再于300~500 ^oC退火60~120 min后，却至室温，釉料层在中间层表面形成多彩面釉层，即获得多彩面釉GRC装饰建材。

    本发明中，优选的，所述选择性热处理技术是通过电加热或火焰加热。

    本发明中，优选的，所述的电加热为硅钼或硅碳棒加热，加热温度为1000~1500 ^oC；所述火焰加热为氢氧火焰、乙炔氧火焰或甲烷氧火焰中的一种，火焰温度为1500~2500 ^oC。 

    本发明中，优选的，所述玻璃粉为硅酸盐、硼硅酸盐、或铅酸盐中的一种。

    本发明中，优选的，所述粘结剂为硅酸钠、阿拉伯树胶、聚乙烯醇、或纤维素中的一种。

   本发明中，优选的，所述无机颜料为氯化钴、氯化铁、铜氧化物、硫化镉、氯化锰、硫化锑中的一种。

   本发明中，优选的，所述中间层厚度为5~50 μm，所述多彩面釉层厚度为0.1~1 mm。

   本发明的有益效果为：

（1）本发明的GRC建材表面的多彩面釉层比传统的有机基涂层具有更好的机械稳定性、耐老化、耐化学腐蚀性能；致密的多彩面釉层又能够防止液体与气体渗透进入GRC建材表面。

（2）多彩面釉层赋予GRC制品特殊的装饰效果，表面光滑且光泽度高，通过添加无机颜料，能够形成丰富的色彩，色彩艳丽、图案丰富，起到良好的装饰作用。

（3）本发明提供的制备方法仅对GRC建材表面进行选择性热处理，使得表面釉料快速熔融，经冷却、退火后得到完整、连续、无裂纹的面釉层，从而降低了整体加热对GRC本征性能的损伤，同时可以节约能源、降低生产成本，利于规模化生产。

附图说明

图1为本发明实施例所获得多彩面釉GRC装饰建材结构示意图；

图中：1、GRC基体，2、中间层，3、多彩面釉层。

具体实施方式

   以下通过具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1：

（1）称量50 g 硅酸盐玻璃粉分散于50 g蒸馏水中，并加入0.025 g硅酸钠悬浮剂和0.5 g 氯化钴着色剂，将以上粉体混合并进行机械球磨12 h，将混合浆体过400目筛后得到悬浮稳定、分散均匀的釉料。

（2）将得到的釉料通过喷涂的方式在GRC基体的表面形成一层均匀的釉料层，并置于60 ℃中干燥30 min，将干燥后的GRC建材预热至400℃，以火焰温度1500℃的氢氧火焰均匀喷射到GRC基体表面，停留时间为10 s，使釉料层快速熔化并与GRC基体相结合，得到约10 μm厚的中间层。  

（3）通过喷涂的方式将步骤1获得的釉浆料均匀涂覆于步骤2获得的中间层表面形成釉料层，在60~80℃下干燥30~60 min，此施釉过程循环3次，得到均匀的釉料层，将干燥后的GRC建材预热至400℃，将火焰温度1500 ℃的氢氧火焰均匀喷射到中间层表面釉料层，停留保持时间为10 s，使得表面的釉料发生选择性的快速熔融；当高温热源离开熔融区后，熔融玻璃冷却并在400℃条件下退火60 min后，随炉冷却至室温，釉料层在中间层表面形成约0.1mm厚的多彩面釉层，即得到天蓝色面釉GRC装饰建材。

实施例2：

（1）称量50 g 硼硅酸盐玻璃粉分散于100 g蒸馏水中，并加入0.05 g聚乙烯醇和1.0 g 氯化铁，将以上粉体混合并进行机械球磨24 h，将混合浆体过600目筛后得到悬浮稳定、分散均匀的釉料。

（2）将得到的釉料通过刷涂的方式在GRC基体的表面形成一层均匀的釉料层，并置于80 ℃中干燥30 min，将干燥后的GRC建材预热至500℃，以火焰温度2000℃的乙炔氧火焰均匀喷射到GRC基体表面，停留时间为5 s，使釉料快速熔化并与GRC基体相结合，得到约20 μm厚的中间层。

（3）通过刷涂的方式将步骤1获得的釉浆料均匀涂覆于步骤2获得的中间层表面形成釉料层，在60~80℃下干燥30~60 min，此施釉过程循环5次，在中间层表面形成均匀的釉料层，将干燥后的GRC制品预热至500 ℃，将火焰温度2000 oC的乙炔氧火焰均匀喷射到中间层表面的釉料层，停留保持时间为50 s，使得表面的釉料发生选择性的快速熔融；当高温热源离开熔融区后，熔融玻璃冷却并在500 ℃条件下退火90 min后，随炉冷却至室温，釉料层在中间层表面形成约1mm厚的多彩面釉层，得到棕色面釉GRC装饰建材。

实施例3：

（1）称量50 g 铅硅酸盐玻璃粉分散于25 g蒸馏水中，并加入0.1 g阿拉伯树胶悬浮剂和2.5 g铜氧化物着色剂，将以上粉体混合并进行机械球磨48 h，将混合浆体过200目筛后得到悬浮稳定、分散均匀的釉料。

（2）将得到的釉料通过淋釉的方式在GRC基体的表面形成一层均匀的釉料，并置于70 ℃中干燥40 min，将干燥后的GRC建材预热至300 ℃，将加热温度1000oC的硅碳棒对GRC基体表面的釉料进行表面加热，停留时间为7 s，使釉料快速熔化并与GRC基体相结合，得到约30 μm厚的中间层。

（3）通过淋釉的方式将步骤1获得的釉浆料均匀涂覆于步骤2获得的中间层表面形成釉料层，在60~80℃下干燥30~60 min，此施釉过程循环5次，得到均匀的釉料层，将干燥后的GRC制品预热至300 ℃，将加热温度1000℃的硅碳棒对中间层表面的釉料进行表面加热，停留保持时间为100 s，使得表面的釉料发生选择性的快速熔融；当高温热源离开熔融区后，熔融玻璃冷却并在300℃条件下退火120 min后，随炉冷却至室温，釉料层在中间层表面形成约0.8mm厚的多彩面釉层，得到孔雀绿面釉GRC装饰建材。

实施例4：

（1）称量50 g 铅硅酸盐玻璃粉分散于100 g蒸馏水中，并加入0.1 g阿拉伯树胶悬浮剂和2.0 g硫化镉，将以上粉体混合并进行机械球磨48 h，将混合浆体过400目筛后得到悬浮稳定、分散均匀的釉料。

（2）将得到的釉料通过喷涂的方式在GRC基体的表面形成一层均匀的釉料，并置于60 ℃中干燥60 min，将干燥后的GRC建材预热至400 ℃，将加热温度1500℃的硅钼棒对样品进行表面加热，停留时间为8 s，使釉料快速熔化并与GRC基体相结合，得到约10 μm厚的中间层。

（3）通过喷涂的方式将步骤1获得的釉浆料均匀涂覆于步骤2获得的中间层表面形成釉料层，在60~80℃下干燥30~60 min，此施釉过程循环3次，得到均匀的釉料层，将干燥后的GRC建材预热至400℃，将加热温度1500 ℃的硅钼棒对中间层表面的釉料进行表面加热，停留保持时间为300 s，使得表面的釉料发生选择性的快速熔融；当高温热源离开熔融区后，熔融玻璃冷却并在400℃条件下退火90 min后，随炉冷却至室温，釉料层在中间层表面形成约0.4mm厚的多彩面釉层，得到橙黄色面釉GRC装饰建材。

实施例5：

（1）称量50 g硅酸盐玻璃粉分散于100 g蒸馏水中，并加入0.025 g纤维素悬浮剂和1.5 g 氯化锰，将以上粉体混合并进行机械球磨24 h，将混合浆体过400目筛后得到悬浮稳定、分散均匀的釉料。

（2）将得到的釉料通过喷涂的方式在GRC基体的表面形成一层均匀的釉料，并置于60℃中干燥60 min，将干燥后的GRC建材预热至400 ℃，将火焰温度2500℃的甲烷氧火焰均匀喷射到GRC基体表面，停留时间为9s，使釉料快速熔化并与GRC基体相结合，得到约5 μm厚的中间层。    

（3）通过喷涂的方式将步骤1获得的釉浆料均匀涂覆于步骤2获得的中间层表面形成釉料层，在60~80℃下干燥30~60 min，此施釉过程循环5次，得到均匀的釉料层，将干燥后的GRC建材预热至400℃，将火焰温度2500℃的甲烷氧火焰均匀喷射中间层表面的釉料层，停留保持时间为100 s，使得表面的釉料发生选择性的快速熔融；当高温热源离开熔融区后，熔融玻璃冷却并在400 ℃条件下退火120 min后，随炉冷却至室温，釉料层在中间层表面形成约0.8mm厚的多彩面釉层，得到深紫色面釉GRC装饰建材。

实施例6：

（1）称量50 g硅酸盐玻璃粉分散于80 g蒸馏水中，并加入0.03 g纤维素和2g 硫化锑，将以上粉体混合并进行机械球磨36h。将混合浆体过300目筛后得到悬浮稳定、分散均匀的釉料。

（2）将得到的釉料通过刷涂的方式在GRC基体的表面形成一层均匀的釉料，并置于70 ℃中干燥50 min，将干燥后的GRC建材预热至400℃，将加热温度1200℃的硅钼棒对样品进行表面加热，停留时间为6 s，使釉料快速熔化并与GRC基体相结合，得到约50 μm厚的中间层。    

（3）通过刷涂的方式将步骤1获得的釉浆料均匀涂覆于步骤2获得的中间层表面形成釉料层，在60~80℃下干燥30~60 min，此施釉过程循环4次，得到均匀的釉料层，将干燥后的GRC建材预热至400℃，将加热温度1200℃的硅钼棒对釉料进行表面加热，停留保持时间为200 s，使得中间层表面的釉料发生选择性的快速熔融；当高温热源离开熔融区后，熔融玻璃冷却并在300℃条件下退火120 min后，随炉冷却至室温，釉料层在中间层表面形成约0.7mm厚的多彩面釉层，得到深紫色面釉GRC装饰建材。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。