卫生陶瓷注浆成型石膏模的性能研究_李佳.pdf

摘要 我国是卫生陶瓷生产大国，多年来产量持续世界第一。石膏模由于具有吸水性 ， 制作方便，成本低，对市场变化反应迅速等诸多优点，一直以来被作为卫生陶瓷注浆成 型的主要模具 ，但石膏为微溶材料 ，耐水性差，耐溶蚀性差 （主要是泥浆中电解质 Na SiO 、Na CO 的侵蚀），导致石膏模使用后期吸浆性能差，使用寿命短，一般 60-80 2 3 2 3 次。因此，提高石膏模使用寿命是企业长期以来节约成本、节约资源的一个重要课题 。 本论文首先针对石膏模的固有易变性，进行了一系列工艺因素实验。研究表明：水 温 10-20℃为石膏性能不稳定区间，水温 5℃、25-35 ℃为石膏性能相对稳定区间，从维 持生产稳定角度，选择 30 ℃水温为最适合水温，最终确定最佳工艺因素组合为膏水比 1.25:1，水温 30℃，搅拌速度 500r/min ，搅拌时间 3min，浸泡时间 3min 。 从降低或阻止石膏溶蚀角度出发，选择易成膜的三种高分子物质 CMC，PVA ，甲 基硅酸钠做石膏改性添加剂，并利用 TEOS 对 PVA 薄膜进行改性，当 PVA 与 TEOS 质 量比为 2:1 时，制得耐水性好的复合 PVA/TEOS 薄膜。研究表明：质量分数 3%CMC 溶 液，3%PVA 溶液，CMC/PVA 混合溶液，改性 PVA/TEOS 溶液，及甲基硅酸钠都具有优 良成膜性，作为添加剂都能显著降低石膏的溶蚀率，同时提高了石膏强度，但其影响机 理不同，CMC 的添加改变二水石膏晶体生长习性，使石膏晶体由长径比大的针状晶体 向短柱状，碎屑状转变，而 PVA 、PVA/TEOS ，甲基硅酸钠的添加几乎对石膏晶体形貌 及气孔分布无影响 ，但其在二水石膏晶体表面形成的膜层增大了二水石膏与水的接触 角，导致石膏整体毛细管吸力减小，宏观吸水率减小，这为降低石膏溶蚀提供了依据。 从降低溶蚀率，维持石膏模工作性能的角度，实验确定质量分数 3%CMC 溶液、3%PVA 溶液的最适合添加量分别为 1%、0.5%，甲基硅酸钠的最适合添加量为 0.075% 。 关键词：石膏；CMC ；PVA ；甲基硅酸钠；改性 I Abstract China is a major sanitary producing country, the output has led the world for many years. Plaster mould has many advantages, such as g d water absorbing performance, convenient making, low cost, rapid response to market changes and so on, so it is widely used as the main slip casting mould in sanitary ceramic industry. Plaster, as a slight soluble material, also has many disadvantages, such as bad water resistance, bad corrosion resistance to electrolyte (Na SiO 、Na CO ) from slip. So the absorption slip performance of plaster mould is p r in 2 3 2 3 the use later and the working life of plaster mould is short, generally 60-80 times. To