CN103204662A - 耐高温人造石英石板材及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温人造石英石板材及其生产工艺,其由如下重量份的原料制成:20-40目石英砂40-50、400-600目石英粉20-30、粘合剂30-40、高炉矿渣10-15、陶瓷纤维5-10、凹凸棒土10-15、纳米硅灰石15-25、水玻璃20-30、钾长石粉15-20、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.5-1、颜料0.2-0.3。本发明生产出来的人造石英石板材具有质轻、密度均匀、色彩鲜艳、图案丰富、高强度、耐高温、高抗冲、耐磨性好、耐候性好、不易变形、耐划伤抗老化、不易入色、环保无污染等优点,耐酸碱、耐盐雾、耐汽油等有机溶剂各方面的性能指标均很高,经久耐用,完全达到高仿真天然石材的效果。
Description
技术领域
本发明涉及人造石英石板材及其生产工艺,具体涉及一种耐高温人造石英石板材及其生产工艺。
背景技术
人造石英石以不饱和聚酯树脂或热塑性高分子聚合物为基体,以硅酸盐( 类)天然石英石和/或粉、硅砂、尾矿渣等无机材料(其主要成分为二氧化硅)为主要填料,经特定的工艺加工而成的具有一定规格尺寸和形状的人造石。因其质地坚硬(莫氏硬度5-7)、结构致密,具有其他装饰材料无法比拟的耐磨、耐压、抗腐蚀、防渗透等特性。人造石英石广泛应用于橱房台面、实验室台面、窗台、吧台、电梯口、地面、墙面等。在建筑对材料要求比较高的场所人造石英石都适用。目前,人造石英石板材存在密度不均、耐高温性差、易结粉团、易变形、易老化、易入色、色彩及图案单一等缺陷,在质地和花色上难以达到高仿真天然石材的效果,严重影响人造石英石的表面效果,影响建筑物和室内装潢的美观。因此,开发一种高性能人造石英石板材是本领域技术人员一直攻克的难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种密度均匀、色彩鲜艳、图案丰富、抗变形、耐老化、耐高温的人造石英石板材及其生产工艺。
本发明采用的技术方案如下:
一种耐高温人造石英石板材,其由如下重量份的原料制成:20-40目石英砂40-50、400-600目石英粉 20-30、粘合剂30-40、高炉矿渣10-15、陶瓷纤维5-10、凹凸棒土 10-15、纳米硅灰石15-25、水玻璃20-30、钾长石粉15-20、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.5-1、颜料0.2-0.3。
所述的20-40目石英砂由15-20%的20目石英砂,30-50%的30目石英砂和35-45%的40目石英砂组成。
所述的400-600目石英粉由10-20%的400目石英粉,30-40%的500目石英粉和40-50%的600目石英粉组成。
所述的粘合剂由下列重量份的原料组成:不饱和聚酯树脂70-80、甲基丙烯酰氧基官能团硅烷 2-3、乙烯基三乙氧基硅烷4-5、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 3-4、增塑剂FRP 2-3、改性树木灰烬 1-2、苯乙烯20-25;
其制备方法如下:首先将不饱和树脂加入反应锅内,使锅内温度升到50-60℃,然后加入甲基丙烯酰氧基官能团硅烷 、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,搅拌20-30分钟;然后在铂金催化剂的前提下,催化反应,当温度升到60-70℃时,停止加热,恒温10-15分钟,然后加入增塑剂、改性树木灰烬,搅拌5-8分钟,待温度降至常温后,加入苯乙烯稀释至粘度达到800-900Pa·m/s后,搅拌均匀即可。
所述的改性树木灰烬由下列方法制得:先用10-15%双氧水煮沸树木灰烬20-30min,再用蒸馏水洗净,置于100-110℃的烘箱内烘干,加入相当于树木灰烬重量2-3%的聚异丁烯、3-4%的月桂醇硫酸钠、2-3%的羧甲基淀粉钠、3-5%的柠檬酸三丁酯,在80-90℃水浴中以2000-3000r/min高速搅拌2-3h,烘干,粉碎研磨成超细粉末即可。
耐高温人造石英石板材的生产工艺,包括以下步骤:
(1)将纳米硅灰石、凹凸棒土分别干燥后加入高速混合机中,再加入双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯,在110-120℃下以500-1000rpm的速度搅拌混合20-30min,再加入水玻璃继续搅拌5-10min后,加入钾长石粉在以1500-2000rpm的速度共混4-6min,送入造粒机中造粒,粒径控制在2-4mm,即得钾长石粉包覆颗粒,烘干,待用;
(2)将上述制得钾长石粉包覆颗粒与余下各原料加入搅拌机中搅拌均匀,不留死角,结合颗粒度的大小,搅拌速度可调节0-1500rpm,物料在搅拌机内经调比搅拌结束后,入混料盘内,边转边洒料,使物料更进一步均匀混合,然后送入搅拌机再充分混合,物料更加均匀,花色均匀、清晰、仿真度高;
(3)将混合好的物料送入打散机把一些没有搅拌结团的物料进一步打散,打散过后,经电子计量进入布料机内布料,然后送进制板模中,将制板模送入成型压机在真空、振动、加压下进行成型,压制频率52-62HZ,压制时间150-200s,压力1.5-3.0MPa,真空度-100~-95Pa;
(4)将成型的板材送入固化箱固化,固化温度为80-90℃,时间为40-50min;
(5)板材固化结束后,经定厚、抛光深加工处理,即制得人造石英石板材。 本发明的有益效果:
本发明通过对配方的优化,不同原料的相互配合,提高了人造石英石板材的耐磨、耐酸碱、耐高温、抗冲、抗压、抗折、耐划伤抗老化、耐候性等性能,改善了人造石英石板材的综合性能。另外在配方中还添加了陶瓷纤维材料,可以有效提高人造石英石板材的机械强度、热稳定性、高温绝热性等性能。本发明用钾长石粉对凹凸棒土、纳米硅灰石进行包覆改性,可以提高板材的抗渗透能力,耐水性,使生产出来的人造石英石板材不易入色。本发明生产出来的人造石英石板材具有质轻、密度均匀、色彩鲜艳、图案丰富、高强度、耐高温、高抗冲、耐磨性好、耐候性好、不易变形、耐划伤抗老化、不易入色、环保无污染等优点,耐酸碱、耐盐雾、耐汽油等有机溶剂各方面的性能指标均很高,经久耐用,完全达到高仿真天然石材的效果。
具体实施方式
一种耐高温人造石英石板材,其由如下重量份的原料制成:20目石英砂8.4份、30目石英砂16.8份、40目石英砂16.8份、400目石英粉3.6份、500目石英粉8.4份、600目石英粉12份、粘合剂35份、高炉矿渣12份、陶瓷纤维6份、凹凸棒土 10份、纳米硅灰石16份、水玻璃25份、钾长石粉15份、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.6份、颜料0.2份。
其中,所述的粘合剂由下列重量份的原料组成:不饱和聚酯树脂80份、甲基丙烯酰氧基官能团硅烷3份、乙烯基三乙氧基硅烷5份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷4份、增塑剂FRP (纤维增强复合塑料)3份、改性树木灰烬2份、苯乙烯25份;
其制备方法如下:首先将不饱和树脂加入反应锅内,使锅内温度升到60℃,然后加入甲基丙烯酰氧基官能团硅烷 、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,搅拌30分钟;然后在铂金催化剂的前提下,催化反应,当温度升到70℃时,停止加热,恒温10分钟,然后加入增塑剂、改性树木灰烬,搅拌7分钟,待温度降至常温后,加入苯乙烯稀释至粘度达到800-900Pa·m/s后,搅拌均匀即可。
所述的改性树木灰烬由下列方法制得:先用10%双氧水煮沸树木灰烬30min,再用蒸馏水洗净,置于110℃的烘箱内烘干,加入相当于树木灰烬重量2%的聚异丁烯、3%的月桂醇硫酸钠、3%的羧甲基淀粉钠、4%的柠檬酸三丁酯,在90℃水浴中以2000r/min高速搅拌3h,烘干,粉碎研磨成超细粉末即可。
耐高温人造石英石板材的生产工艺,包括以下步骤:
(1)将纳米硅灰石、凹凸棒土分别干燥后加入高速混合机中,再加入双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯,在120℃下以600rpm的速度搅拌混合25min,再加入水玻璃继续搅拌8min后,加入钾长石粉在以1500rpm的速度共混5min,送入造粒机中造粒,粒径控制在2mm,即得钾长石粉包覆颗粒,烘干,待用;
(2)将上述制得钾长石粉包覆颗粒与余下各原料加入搅拌机中搅拌均匀,不留死角,结合颗粒度的大小,搅拌速度可调节0-1500rpm,物料在搅拌机内经调比搅拌结束后,入混料盘内,边转边洒料,使物料更进一步均匀混合,然后送入搅拌机再充分混合,物料更加均匀,花色均匀、清晰、仿真度高;
(3)将混合好的物料送入打散机把一些没有搅拌结团的物料进一步打散,打散过后,经电子计量进入布料机内布料,然后送进制板模中,将制板模送入成型压机在真空、振动、加压下进行成型,压制频率60HZ,压制时间200s,压力3.0MPa,真空度-96Pa;
(4)将成型的板材送入固化箱固化,固化温度为85℃,时间为40min;
(5)板材固化结束后,经定厚、抛光深加工处理,即制得人造石英石板材。
将上述制得的人造石英石板材切割成长度为300mm,宽150mm,高20mm的板材,做各项性能测试。测试结果如下表所示:
序号 | 项目 | 结果 |
1 | 莫氏硬度 | 6.6 |
2 | 吸水率 | 0.03% |
3 | 冲击韧性 | 5.4KJ/㎡ |
4 | 弯曲强度 | 65.2MPa |
5 | 抗压强度 | 228.5MPa |
6 | 断裂强度 | 34.6MPa |
7 | 放射性 | 符合A类要求,Ira=0.038,Ir=0.059 |
Claims (6)
1.一种耐高温人造石英石板材,其特征在于,其由如下重量份的原料制成:20-40目石英砂40-50、400-600目石英粉 20-30、粘合剂30-40、高炉矿渣10-15、陶瓷纤维5-10、凹凸棒土 10-15、纳米硅灰石15-25、水玻璃20-30、钾长石粉15-20、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯0.5-1、颜料0.2-0.3。
2.根据权利要求1所述的耐高温人造石英石板材,其特征在于,所述的20-40目石英砂由15-20%的20目石英砂,30-50%的30目石英砂和35-45%的40目石英砂组成。
3.根据权利要求1所述的耐高温人造石英石板材,其特征在于,所述的400-600目石英粉由10-20%的400目石英粉,30-40%的500目石英粉和40-50%的600目石英粉组成。
4.根据权利要求1所述的耐高温人造石英石板材,其特征在于,所述的粘合剂由下列重量份的原料组成:不饱和聚酯树脂70-80、甲基丙烯酰氧基官能团硅烷 2-3、乙烯基三乙氧基硅烷4-5、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 3-4、增塑剂FRP 2-3、改性树木灰烬 1-2、苯乙烯20-25;
其制备方法如下:首先将不饱和树脂加入反应锅内,使锅内温度升到50-60℃,然后加入甲基丙烯酰氧基官能团硅烷 、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,搅拌20-30分钟;然后在铂金催化剂的前提下,催化反应,当温度升到60-70℃时,停止加热,恒温10-15分钟,然后加入增塑剂、改性树木灰烬,搅拌5-8分钟,待温度降至常温后,加入苯乙烯稀释至粘度达到800-900Pa·m/s后,搅拌均匀即可。
5.根据权利要求4所述的耐高温人造石英石板材,其特征在于,所述的改性树木灰烬由下列方法制得:先用10-15%双氧水煮沸树木灰烬20-30min,再用蒸馏水洗净,置于100-110℃的烘箱内烘干,加入相当于树木灰烬重量2-3%的聚异丁烯、3-4%的月桂醇硫酸钠、2-3%的羧甲基淀粉钠、3-5%的柠檬酸三丁酯,在80-90℃水浴中以2000-3000r/min高速搅拌2-3h,烘干,粉碎研磨成超细粉末即可。
6.一种如权利要求1所述的耐高温人造石英石板材的生产工艺,其特征在于包括以下步骤:
(1)将纳米硅灰石、凹凸棒土分别干燥后加入高速混合机中,再加入双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯,在110-120℃下以500-1000rpm的速度搅拌混合20-30min,再加入水玻璃继续搅拌5-10min后,加入钾长石粉在以1500-2000rpm的速度共混4-6min,送入造粒机中造粒,粒径控制在2-4mm,即得钾长石粉包覆颗粒,烘干,待用;
(2)将上述制得钾长石粉包覆颗粒与余下各原料加入搅拌机中搅拌均匀,不留死角,结合颗粒度的大小,搅拌速度可调节0-1500rpm,物料在搅拌机内经调比搅拌结束后,入混料盘内,边转边洒料,使物料更进一步均匀混合,然后送入搅拌机再充分混合,物料更加均匀,花色均匀、清晰、仿真度高;
(3)将混合好的物料送入打散机把一些没有搅拌结团的物料进一步打散,打散过后,经电子计量进入布料机内布料,然后送进制板模中,将制板模送入成型压机在真空、振动、加压下进行成型,压制频率52-62HZ,压制时间150-200s,压力1.5-3.0MPa,真空度-100~-95Pa;
(4)将成型的板材送入固化箱固化,固化温度为80-90℃,时间为40-50min;
(5)板材固化结束后,经定厚、抛光深加工处理,即制得人造石英石板材。
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