Эмаль

 

Сущность изобретения: змаль содержит следующие компоненты, мас.%: оксид кремния 41,6-45,6 БФ SiOa; оксид фосфора 4,0-8.0 БФ P20s; оксид титана 4,0-8.0 БФ ТЮа; оксид бора 12,0-15,5 БФ ВгОз; оксид алюминия 6,4-10,0 БФ А120з; оксид железа БФ РеаОз: оксид магния 0,6-1,4 БФ МдО; оксид кальция 3,0-8,0 БФ СаО; оксид натрия 13,0-18,2 БФ Na2O; оксид калия 0,5-0,7 БФ К20; оксид молибдена 0,2-0,5 БФ МоОз; оксид меди 0,01-1,0 БФ СиО; оксид кобальта 0,01-1.0 БФ СоаОз; оксид хрома 0,01-1,0 БФ СпгОз; причем сумма СиО, СоаОз и СгсОз не более 1,0. Характеристика покрытия: ТКЛР 88,9-96,8 1/град., температура обжига 760-880°С, блеск 60-63%, потеря массы после кипячения в 4% СНзСООН 0,08-0,12 мг/см , цветовой тон 455-575 нм. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 03 С 8/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ . ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ! !» !

8 11

4 8

0,5 2,5

0,75 2,25

0,5 1,5

001 04

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4912020/33 (22) 29.12.90 (46) 15,05.93. Бюл. N.. 18 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР, Институт геологии

Карельского научного центра AH СССР и

Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) В.П. Ильина, Н.М, Янукович, К.X. Хачпанян и Д,Ф. Ушаков (56) Авторское свидетельство СССР

N . 710998, кл. С 03 С 8/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 706345, кл. С 03 С 8/08, 1978. (54) ЭМАЛЬ (57) Сущность изобретения: эмаль содержит следующие компоненты, мас.%: оксид

Изобретение относится к составам беспигменных цветных силикатных эмалей и может быть использовано для получения стеклоэмалевых покрытий на иэделиях бытового назначения, а именно хозяйственной посуды.

Целью изобретения является повышение щелочестойкости, блеска и растекаемости.

Эмаль, включающая SI02, А!203, В203, Иа20, К20, Т102, Р205, Zr02, MgO, дополнительно содержит СиО и Со20з при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Sl02 37 42

А!203 . 6 11

В20з 11 15

N820 14 18

К20 1 3,,5U„„1815250 А1 кремния 41,6-45,6 БФ SI02, оксид фосфора

4,0-8,0 БФ Р205; оксид титана 4,0 — 8.0 БФ

TIO2, оксид бора 12,0-15,5 БФ В20з, оксид алюминия 6,4-10,0 БФ А!203; оксид железа

БФ Ее203; оксид магния 0,6-1,4 БФ MgO; оксид кальция 3,0 — 8.0 БФ СаО; оксид натрия 13;0 — 18,2 БФ Na20; оксид калия 0,5 — 0,7

БФ К20; оксид молибдена 0.2-0,5 БФ МООз; оксид меди 0,01-1,0 БФ СиО; оксид кобальта 0,01-1,0 БФ Со20з; оксид хрома 0,01-1,0

БФ СГ203; причем сумма СиО, Со20з и Сг20з не более 1,0. Характеристика покрытия:

ТКЛР 88,9-96,8 1/град., температура обжига 760-880 С, блеск 60-63, потеря массы после кипячения в 4% СНзСООН 0,08-0,12 мг/см, цветовой тон 455-575 нм. 2 табл.

TI02

Р205

Zr02

MgO

СаО

Со20з

Свойства эмали

Коррозионная стойкость — потеря массы после кипячения, мг/см: в 1 р-ре йа2СОз 0,1-0.15 в 4%-ном СНзСООН 1,08 — 1,12

Растекаемость, мм 40-45

Блеск, 56-58

Температура обжига, С 780-820

Недостатком данной эмали является низкая коррозионная устойчивость по отношению к кислоте, узкий интервал обжига

40 С и низкий коэффициент зеркал ьного отражения — блеск.

1815250

Целью изобретения является повышение коррозионной устойчивости, блеска и расширение интервала обжига, Поставленная цель достигается тем, что состав эмали, содержащей SIOz, PzOg, Т!Ог, ВгОз, А!гОз, MgO, СаО, NazO, КгО, красящий оксид, дополнительно содержит FezOg u

МоОз, а в качестве красящего оксида содержит по крайней мере один оксид из группы

СиО, СогОз, СггОз при следующем соотношении компонентов, мас, :

SiOz 41,6 — 45,6

Рг05 . 4,0 — 8,0

TiOz 4,0 — 8,0

ВгОз 12,0-15,5

А!гОз 6,4 — 0,0

Mg0 0,6-1,4

СаО 3,0 — 8.0

Naz0 13.0 — 18,2

КгО 05 — 07, по крайней мере один оксид из группы

МоОз 0,2-0,5

СиО 0,01 — 1,0

CozOa 0,01-1,0

СггОз .0,01 — 1,0 !

=егОз 0,4-0,7, причем сумма Си0, СогОз, СггОз не более 1.

Анализ известных составов эмалей, используемых для покрытия изделий хозяйственно-бытового назначения, показал, что некоторые введенные в предлагаемое решение компоненты известны, например:

МоОз вместе с СиО и ZrOz добавляют в состав эмали с целью сни>кения температуры обжига и обеспечения светло-голубого эмалевого покрытия

МоОз добавляют с целью получения Geлого покрытия на изделиях из алюминия

СггОз совместно с СаО, А!гОз, MgO добавляют в состав эмали с целью расширения интервала обжига, повышения блеска и прочности сцепления

ГегОз совместно с другими компонентами позволяет получить безгрунтовые покрытия, но нельзя получить беспигментные светло-окрашенные покрытия, Однако их применение в эмалях в сочетании с другими компонентами не обеспечивает эмалями такие свойства, которые заявляются в данном решении, а именно повышение коррозионной стойкости, блеска и расширение интервала обжига.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава эмали были подготовлены

10 составов, 7 из которых показали оптимальные результаты, соответствующие решению задачи.

Конкретные составы эмали приведены в табл. 1.

55 или промышленных печах при 1250-1280 С в течение 1 — 2,5 ч. . Грануляцию проводят в проточной холодной воде, что облегчает последующий помол при изготовлении шликера, Приготовление шликера выполнено при следующих мельничных добавках: (в мас.ч.): фритта — 10, глина — 5, калий хлористый—

0,1, вода — 45.

Использованы следующие методики для изучения фритт и эмалевых покрытий;

Свойства предлагаемых составов даны в табл. 2.

Согласно ГОСТ 24788 — 81 коррозионная стойкость — потери массы эмалевого покры5 тия внутренней поверхности посуды после кипячения в 4 уксусной кислоте не должна .превышать 0,25 мг/см .

Большое влияние на качество покрытия оказывает температурный интервал обжига эмали, Увеличение интервала обжига эмали (80 — 100 С) способствует улучшению качества эмалевого покрытия и устранению дефектов после обжига (прогары, недожег, изменение цвета и др.).

15 Увеличение блеска эмалевого покрытия улучшает его декоративные качества.

Составы эмалей N 1 — 7 (табл. 1) соответствуют решению задачи; короозионная стойкость равна 0,08 — 0,12 мг/см, интервал

20 обжига 80 — 100 С. блеск 60 — 63 . Составы эмалей М 8 — М 10 вне пределов решения задачи отличаются по свойствам.

Для составления шихты использованы компоненты обычно применяемые на заво25 дах: кварцевый песок, бура, триполифосфат, мел, оксиды молибдена, хрома. кобальта, меди.

В качестве основы шихты может быть использован природный сырьевой матери30 ал — натриевая геллефлинта — вскрышная порода Костомукшского железорудного месторо>кдения следующего химического состава, мас. : 67,89 — 71,89 SiOz, 0,03-0,14

Т!Ог, 15,30-18,91 А!гОз. 0,02 — 1,92 РегОз, 35 0,11-2,70 FeO, 0,28-1,30 MgO, 0,74 — 2,70

СаО, 4,25-6,87 йагОз, 0,37 — 3,06 КгО, 0,352,79 п.п.п.

Пример для изготовления фритты эмали М 1 (табл. 1) готовят шихту следующе40 го состава (в кг на 1 т фритты):

Натриевая геллефлита 575

Тринатрийфосфат 400

Диоксид титана 80

Бура 425

45 Мел 55

Трехокись молибдена 3,0

Оксид меди 6,0

Оксид хрома 1,0

Варку фритты осуществляют в тиглях

1815250

Таблица1

Компоненты и их со е жание, мас.

Состав

СаО

А!Оз

Ие203

Т! 02

Р205

Я!Ог

BzOa

1,5

5,0

8,0

6,0

5,0

5,0

5,0

3,0

5,0

5,0

2, l

8.3

5,0

10,0

10,0

6,4

8,3

8,6

8.6

8,6

7,0

10.0

8,6

5,2

11,9

10.0 .

2,0

0.6 l,4

0.7

1,0

1,0

1,0

0,9

1,1

1,0

1,6

0,5

1,0

4,2

4,0

5,0

8,0

5,5

5,5

5,5

7,0

7,0

5,5

9,0

2,0

7,0

12,8

15,5

12,0

13,6 l3,5

13,5

13,5

15,5

15.0

13,5

16,0

11,0 l 5,0

38,0

41,6

42.0 .43,2

43,5

43,5

43,5

45,6

42,0

42,4

47,0

40,0

42,0

8,0

8.0

5,0

4,0

7,6

7,6

7,6

6,0

5,1

7,6

3,1

12,2

5,1 прототип

2

4

6

8

11

0,7

0,6

0,4

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,8

0,2

0,5

Коррозионную устойчивость покрытий определяли по ГОСТ 24788-81 п.3.6.

Блеск покрытий определяли на приборе

Ф Б-2.

Цветной тон — на спектрофотометре

РЕСО Д М-40.

Для определения интервала обжига, покрытые эмалью пластинки обжигали в муфельной печи от 700 до 900 С в течение 2 мин с интервалом температуры 20 С.

ТКЛР определяли на образцах сформированных методом вытяжки из расплава стекла на кварцевом дилатометре ДКВ (ГОСТ 24788-81).

Цветные покрытия на основе предлагаемой эмали обладают стабильной окраской, высокой заглушенностью, интенсивно-насыщенным цветом и повышенным блеском.

Так как предлагаемая эмаль не содержит токсичных соединений (фтора) и соответствует требованиям ГОСТа по коррозионной устойчивости, она может быть использована как для наружной, так и внутренней поверхности посуды.

Технико-экономическое обоснование целесообразности использования предла. гаемого изобретения в.промышленности является возможность получения эмали высшего качества за счет повышения коррозионной стойкости и блеска, без применения токсичных фтористых соединений, загрязняющих окружающую среду и отрицательно влияющих на здоровье людей при ее производстве, При использовании натриевой гелвфлинты в составах эмалей появляется возможность утилизации отходов производства и использования дешевого недефицитного

5 сырья.

Формула изобретения

Эмаль, включающая SlOz, РгОэ, Т! 02, 10 В20з, Alz03, MQO, СаО, Иа20, К20, красящий оксид, отличающаяся тем,что,сцелью повышения коррозионной устойчивости, блеска и расширения интервала обжига, она в качестве красящего оксида содержит по

15 крайней мере один оксид из группы Си0, СОгОз, Сг20з и дополнительно содержит

РегОз и МоОз при следующем соотношении компонентов, мас.%;

SiOz 41,6-45,6

20 PzOg 4,0-8,0

TiOz 4,0-8,0

BzOa 12,0-15,5

АЬОз 6,4-10,0

MgO 0,6-1,4

25 СаО .3,0-8,0 йагО 13,0 — 18,2

КгО 0,5-0,7, по крайней мере один оксид из группы

СиО, 0.01-1,0

30 C 0203 0,01-1.0

Сг20з 0,01-1,0

Ре Оз 0,4-0,7

МоОз 0,2-0,5, причем сумма СиО, Со Оз. Сг Оз не более 1.

1815250

Продолжение табл. 1

Твблица2

Состав эмалей

Свойства

10 прототип

86,9 89,6

780-880 780-880

100.0 100,0

89,9 89.3

760-860 780 880

100.0 100,0

89.8

780-880

100,0

69,9 89.0

780-860 780-860

100 100

96,8

780-880

100

90,2

780-860

80.0

99.6 90.5

820-860 820-860

40 40

98.5

820-860

780-820

40.0

0,1 0.09

61 0 605

0,11

61 0

0.10

6l 5

0.26

55 0

0.12

0.08

63.0

0,11

60.0

0.29

500

0,28

51 0

0.11

6 6

1.12

56.0

Не раэномернвя

0.12

600

Равноме ная

Равном

Не

Равном е ная авноме нал е ная

570 535 желтый зеленый

495 голубой

455 575 серо-го желтый лубой

Цветовой тон, нм

Цвет покрытия

535 475 светло- голубой зеленый

495 синий

525 сеетлозеленый темно- грязносиний серый темноэел еный

Редактор

Заказ 1617 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

ТКЛР, 10

1/град

Температурайтжигэ. С

Интервал огтжигз. С

Коррозионная стойкостьпотеря массы после кипячения в Ять-ной

СНзСООН, мг/смз

Блеск, 7

Интенсивность окраски

Составитель Т.Алексеева

Техред М.Моргентал Корректор М.КУль