铬钴钛体系绿色电光水的制备

王艳香，周时俊，范学运，黄丽群，钟 蓉，孙 健

（景德镇陶瓷学院，江西 景德镇 333001）

铬钴钛体系绿色电光水的制备

王艳香，周时俊，范学运，黄丽群，钟 蓉，孙 健

（景德镇陶瓷学院，江西 景德镇 333001）

采用传统电光水制备方法制备绿色电光水，即先将各种金属盐溶于松脂钠中制成树脂盐，然后再用松节油制得各种树脂盐松节油溶液，根据配比将不同的树脂盐松节油溶液混合，然后刷涂在有白色釉的瓷盘上，再经彩烤制备出绿色电光水。结果表明：当树脂钴松节油溶液为15.40，树脂铬松节油溶液为37.30，树脂钛松节油溶液为24.90%，树脂铋松节油溶液为12.80，金水0.14，成膜剂含量为9.46%进行配制，得到的绿色电光水发色最好，并且和瓷盘的粘附力好。

绿色电光水；铬钴钛体系

0 前 言

电光水，又称光泽彩，是一种绘制在陶瓷制品釉面上，在700～850 ℃温度下烤烧后，呈现出金属或珍珠光彩的有机液体颜料。电光水品种繁多，黄色和绿色是重要的两个品种，尤其是绿色电光水，以其装饰的陶瓷制品一直以来备受欧美国家消费者的喜欢[1-3]。

目前，现有技术绿色电光水大部分都是铀基绿色电光水[4]。众所周知, 铀在自然界中存在三种同位素，均带有放射性，拥有非常长的半衰期(数亿年～数十亿年)，且铀及其化合物均有较大的毒性。从铀及其化合物的生产到使用，不仅对环境造成严重的污染，而且对人类身心健康造成巨大的威胁。此外，含铀及铀化合物也十分昂贵，是导致绿色电光水市场价格高的重要原因。为此，目前也针对不含铀的环保型绿色电光水进行了研究开发。例如，以树脂铋、树脂钴、树脂钛、树脂钡、树脂镍为主要成分的绿色电光水，该体系电光水是根据颜色互补原理，用已研制出的黄色电光水和以前生产的蓝色电光水以一定比例混合而制得的，发出的是草绿色，绿色较浅，不够艳亮[5]。然而，目前出口到欧州的以绿色电光水为装饰的日用陶瓷制品，大多要求的是艳绿色的。因此，目前现有技术不含铀的绿色电光水还难以满足使用及市场的实际需求。本文报道一种不含铀成份绿色电光水的制备方法和配方。

1 实验内容与结果

1.1 实验原料

氢氧化钠(NaOH)、氯化铬(CrCl3·6H2O)、氯化钴(CoCl2·6H2O）、硫铜(CuSO4·5H2O)、次硝铋(BiNO4)、钛正丁酯(C16H3O4Ti)、松节油、松香粉、无水乙醇，所用的药品是国药集团化学试剂有限公司生产，所有的试剂没有经过任何处理。金水为广东潮州生产，含金量为8.00%。

1.2 实验过程

1.2.1 松脂钠溶液的制备

取80 g松香粉、88 gNaOH溶液、88 g水，加热并不断搅拌，使松香完全溶解在NaOH溶液中，再倒入800 ml开水稀释，得到透明的松脂钠溶液。

1.2.2 各种树脂盐溶液的制备

树脂钴溶液的制备。称取15 gCoCl2溶于45 ml去离子水制成CoCl2水溶液，然后将CoCl2水溶液逐滴滴入1000 ml松脂钠溶液中，搅拌至松脂钠溶液pH值为7左右，停止滴定，用温水洗涤所得沉淀物后放入烘箱，保持60 ℃，干燥后加入溶剂(环己酮和松节油比例为2∶1)，完全溶解后得到树脂钴溶液，陈放、密封备用。树脂铬溶液、树脂铜溶液制备工艺与树脂钴制备的工艺一样。

树脂钛溶液的制备。把40 g松香粉加入到400 ml无水乙醇，配制成醇松香溶液，再把15 ml钛四正丁酯缓缓滴入到醇松香溶液中，不断搅拌均匀至溶液中出现深黄色物质后，用温水洗涤该深黄色物质，静置一段时间，将上层悬浮的黄色物质过滤得到树脂钛盐；然后用温水将所得到的树脂钛盐反复洗涤，以洗去其中的水溶性物质，将洗涤后的树脂钛盐60 ℃烘干，加入溶剂中，充分溶解后得到树脂钛溶液，陈放、备用。

树脂铋溶液的制备。称取次硝铋10 g、松香粉30 g。先将松香粉在瓷蒸发皿中熔融，在不断搅拌下将次硝铋慢慢加入，待前一小部分完全融化后，继续加入另一部分，直至加完为止。当熔融物变为褐色时停止加热。待其完全固化后，再加入60 ml松节油将其加热熔化，得到树脂铋溶液，陈放备用。

1.3 成膜剂的制备

表1 单种树脂盐的发色及含量Tab.1 The color and content of the single resin

称取松香50 g、松节油50 ml。先将松香在瓷蒸发皿中熔融，在不断搅拌下慢慢滴入松节油，制成成膜剂。

1.4 涂覆和彩烤

按一定比例称取树脂盐松节油溶液，混合并搅拌均匀后，用干净的笔刷将配置好的电光水均匀地涂覆到釉烧后的白色瓷盘上，65 ℃下进行干燥，然后进行彩烤。烧成制度为：从室温升至400 ℃，升温速率为10 ℃/min，通风强氧化；然后从400 ℃升至820 ℃，升温速率为8 ℃/min，在820 ℃保温10 min。

2 结果与讨论

2.1 各种树脂盐中氧化物含量和发色

首先测量了各种树脂盐中氧化物的含量。具体是：称取一定量的树脂盐放入坩埚中，一步煅烧至820 ℃。待其冷却后利用公式(1)计算出树脂盐中氧化物的含量。

其中，W代表树脂盐中氧化物的百分含量，M1代表坩埚的净重，M2代表煅烧前树脂盐和坩埚的总重量，M3代表煅烧后树脂盐和坩埚的总重量。

其次每种树脂盐用松节油溶解，然后进行彩烤，各种树脂盐彩烤后的结果见表1。

2.2 树脂盐配比对电光水效果的影响

将树脂钴粉体、树脂铬粉体、树脂钛粉体、树脂铜粉体、树脂铋溶于松节油溶液中，其中树脂钴溶液的固含量为59.00%，树脂铬溶液的固含量为60.27%，树脂钛溶液的固含量为60.02%，树脂铜溶液的固含量为60.70%，树脂铋的溶液的固含量为55.00%。然后称取各种树脂盐松节油溶液进行配方。具体配方见表2。

实验结果表明，以上六个配方均能发绿色，其中以1#和2#配方发色最好，颜色明亮。在传统陶瓷中氧化铜在氧化气份下可以发绿色，本实验加入铜成份后绿色颜色加深，但是明亮降低。1#和2#发绿色的原因可能是形成钴钛铬尖晶石，在传统陶瓷中钴钛尖晶石是一种很稳定的绿色颜料[6]。在配方中，铋成份主要是增加绿色电光水与瓷盘的粘附力的，随着铋含量的增加，粘附力增加，但是绿色变浅。

表2 配方组成Tab.2 The composition of the formula

3 结 论

本文以钴铬钛为主要发色体系，以松节油为溶剂，采用传统的湿法工艺制备绿色电光水，经过涂刷和彩烤后，得到发色好的绿色电光水。该电光水不含铀、色泽鲜艳、稳定、附瓷效果较好，能够满足使用标准和市场需求。

[1] 马铁城. 陶瓷工艺学[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2011.

[2] 杜海清. 陶瓷釉彩[M]. 长沙: 湖南人民出版社, 1976.

[3] 汪建. 铁红电光水实验室制法[J]. 河北陶瓷, 1991, (2): 41-42.

[4] 素木洋一. 釉及色料[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 1979.

[5] 易月华. 黄色及草绿色电光水的研制[J]. 陶瓷工程, 1996, (30): 17-20.

[6] 王海峰. 钛钴尖晶石颜料制备与性能研究[D]. 南京理工大学, 2010.

Preparation of Chromium Cobalt Titanium System Green Liquid Luster

WANG Yanxiang, ZHOU shijun, FAN Xueyun, HUANG liqun, ZHONG Rong, SUN Jian
(Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen 333001, Jiangxi, China)

Green liquid luster was prepared by using traditional method in this paper. Results show that when cobalt tallate turpentine solution, chromium tallate turpentine solution, titanium tallate turpentine solution, bismuth tallate turpentine solution, goldwater content, fi lm-forming agent were 15.40, 37.30, 24.90, 12.80, 0.14 and 9.46, repectively, the color of the obtained green liquid luster was best and the adhesion of the liquid luster to the plate was good.

green liquid luster ; chromium cobalt titanium system

TQ174.75

A

1006-2874(2014)04-0012-03

10.13958/j.cnki.ztcg.2014.04.003

2014-06-01。

2014-06-05。

王艳香，女，教授。

Received date: 2014-06-01. Revised date: 2014-06-05.

Correspondent author:WANG Yanxiang, female, Professor.

E-mail:yxwang72@163.com