CN104030613B - 一种软瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软瓷，包含如下重量配比的组分：硅酸镁5-15份，硅酸钙5-15份、泥土10-30份、石粉10-25份、石英砂20-40份、丙烯酸5-15份、无机颜料1-2份、防水剂0.2-0.8份和聚丙烯短纤维1-3份。本发明同时还公开了一种软瓷的制备方法。本发明所述的软瓷具有良好的防水性、柔性以及超长的耐候性，其制备工艺简单，且无需高温烧成环节，只需在180-200℃的环境下烘烤固化即可，能耗大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及建筑及装饰材料领域，尤其涉及一种软瓷以及其制备方法。
背景技术
软瓷(MCM材料)是一种新型的节能低碳装饰材料。根据广东省制定的《软瓷建筑装饰工程技术规程》解释：由改性泥土(MCM)为主要原料，运用特制得温控造型***成型、烘烤、辐照交联而成的一种具有柔性的建筑装饰面材。
软瓷作为墙面装饰材料，具有质轻、柔性好、外观造型多样、耐候性好等特点；其用作地面装饰材料，具有耐磨、防滑、脚感舒适等特点；施工简便快捷，比传统材料缩短工期，节约空间，节约成本，而且不易脱落。适用于外墙、内墙、地面等建筑装饰，特别适用于高层建筑外饰面工程、建筑外立面装饰工程、城市旧城改造外墙面材、外保温体系的饰面层及弧形墙、拱形柱等异性建筑的饰面工程。
尽管软瓷砖具有上述优点，但是其在防水性能、耐老化性能等方面还有待改进，而且现有的软瓷的制备工艺大多需要高温烧结，能耗较高。
发明内容
为此，本发明提供一种至少能解决上述问题的至少一部分的新的软瓷以及其制备方法。
本发明一方面提供了一种软瓷，包含如下重量配比的组分：硅酸镁5-15份，硅酸钙5-15份、泥土10-30份、石粉10-25份、石英砂20-40份、丙烯酸5-15份、无机颜料1-2份、防水剂0.2-0.8份和聚丙烯短纤维1-3份。
可选地，根据本发明的软瓷，所述软瓷还包含有0.2-0.8重量份的抗氧化剂。
可选地，根据本发明的软瓷，所述软瓷还包含有0.2-0.8重量份的紫外线吸收剂。
可选地，根据本发明的软瓷，所述软瓷中各组分的重量配比为：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、无机颜料1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份、抗氧化剂0.5份、紫外线吸收剂0.5份。
可选地，本发明所述的软瓷，所述泥土是将泥土在350-450℃下微波处理20-50分钟得到的改性泥土。
本发明另一方面提供了一种软瓷的制备方法，包括如下步骤：
备料步骤：准备如下重量配比的原料：硅酸镁5-15份，硅酸钙5-15份、泥土10-30份、石粉10-25份、石英砂20-40份、丙烯酸5-15份、无机颜料1-2份、防水剂0.2-0.8份和聚丙烯短纤维1-3份；
混合步骤：向所述原料中加入原料总重量10-20％的水，然后采用搅拌机进行搅拌混合直至原料溶解、胶化；
蒸养步骤：将混合后的原料浇注到模具中，然后送入烘房，在180-200℃下蒸养30-50分钟，得到初始软瓷；
养护步骤：将所述初始软瓷冷却，自然养护7-15天。
可选地，根据本发明的制备方法，所述软瓷还包含有0.2-0.8重量份的抗氧化剂。
可选地，根据本发明的制备方法，所述软瓷还包含有0.2-0.8重量份的紫外线吸收剂。
可选地，根据本发明的制备方法，所述软瓷中各组分的重量配比为：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、无机颜料1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份、抗氧化剂0.5份、紫外线吸收剂0.5份。
可选地，本发明所述的制备方法，所述泥土是将泥土在350-450℃下微波处理20-50分钟得到的改性泥土。
本发明所述的软瓷具有良好的防水性、柔性以及超长的耐候性，其制备工艺简单，且无需高温烧结环节，只需在180-200℃的环境下烘烤固化即可，能耗大大降低。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述软瓷制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
本发明一方面提供了一种软瓷，其包含如下重量配比的组分：硅酸镁5-15份，硅酸钙5-15份、泥土10-30份、石粉10-25份、石英砂20-40份、丙烯酸5-15份、无机颜料1-2份、防水剂0.2-0.8份和聚丙烯短纤维1-3份。优选地，各组分的重量配比为：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、无机颜料1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份。
上述各组分中，所述泥土是经过改性的泥土，具体地，将泥土置于微波炉中，在350-450℃温度下处理20-50分钟。所述石粉可以采用诸如碳酸钙粉等市售的石粉产品即可。所述石英砂一般采用粒径为80-200目的产品。所述丙烯酸优选使用硅丙乳液，其是将含有不饱和键的有机硅单体与丙烯酸类单体加入合适的助剂，通过核壳包覆聚合工艺聚合而成的乳液。硅丙乳液结合了有机硅耐高温性、耐候性、耐化学品性，疏水、表面能低不易污染性和丙烯酸类树脂的高保色性、柔韧性、附着性，将其作为制备软瓷的原料，能够提高软瓷成品的耐候性、耐水性以及抗污染性。所述无机颜料一般采用氧化铁，因为其具有很好的遮盖力和着色力、耐化学性、保色性、分散性，价格较廉。所述防水剂优选使用有机硅防水剂。
根据本发明的软瓷，所述软瓷还包含有0.2-0.8重量份的抗氧化剂；以及，所述软瓷还包含有0.2-0.8重量份的紫外线吸收剂。通过添加适量的抗氧化剂和紫外线吸收剂，从而有效防止软瓷成品因氧化作用或紫外线照射而降低其使用寿命或发生褪色，保证产品的使用寿命和品质。所述氧化剂和紫外线吸收剂采用现有技术中已知的各种产品即可，例如抗氧剂1010、抗氧剂164、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9等。
本发明另一方面提供了上述软瓷的制备方法，图1示出本发明所述软瓷制备方法的流程示意图。如图1所示，所述制备方法首先进入备料步骤S1100，即准备制备软瓷所需的各种原料，原料的重量配比如下：硅酸镁5-15份，硅酸钙5-15份、泥土10-30份、石粉10-25份、石英砂20-40份、丙烯酸5-15份、无机颜料1-2份、防水剂0.2-0.8份和聚丙烯短纤维1-3份。优选地，所述各原料的重量配比为：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、无机颜料1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份。所述原料中还可以包含有0.2-0.8重量份(优选为0.5重量份)的抗氧化剂，以及进一步包含0.2-0.8重量份(优选为0.5重量份)的紫外线吸收剂。
备料完成后，将所述各种原料混合，即进入混合步骤S1200。具体地，向所述原料中加入原料总重量10-20％的水，然后采用搅拌机将各原料进行搅拌混合，直至原料充分溶解、胶化。原料胶化后，还需进行蒸养步骤S1300，具体操作为：将胶化后的原料通过输送泵浇注到模具中成型，然后送入烘房进行蒸养，蒸养温度为180-200℃，时间为30-50分钟，蒸养完成后得到初始软瓷。最后，进入养护步骤S1400，将所述初始软瓷冷却，自然养护7-15天。其中，所谓自然养护，就是将初始软瓷在蒸养之后，放在室外，任其自然发展。在进行自然养护之前，可以通过专用设备对初始软瓷进行雕花、切割等初步处理。完成自然养护后，即得到软瓷成品。
根据本发明提出的软瓷及其制备方法可选因素较多，可以设计出多种实施例，因此具体的实施例仅作为本发明的具体实现方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。为了具体的描述本发明，选择以下实施例进行示例性说明。
实施例1
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁5份，硅酸钙5份、泥土10份、石粉10份、石英砂20份、丙烯酸5份、无机颜料1份、防水剂0.2份和聚丙烯短纤维1份。
上述配方的软瓷的制备工艺如下：
首先按照如下重量配比准备制备软瓷所需的原料：硅酸镁5份，硅酸钙5份、泥土10份、石粉10份、石英砂20份、丙烯酸5份、氧化铁1份、防水剂0.2份和聚丙烯短纤维1份。向所述原料中加入原料总重量10％的水，然后采用搅拌机进行搅拌混合直至原料溶解、胶化；将混合后的原料浇注到模具中，然后送入烘房然后送入烘房进行蒸养，蒸养温度为180℃，时间为30分钟，蒸养完成后得到初始软瓷；将所述初始软瓷冷却，自然养护7天，得到软瓷成品。
实施例2
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁5份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、氧化铁1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1。
实施例3
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙5份、泥土10份、石粉20份、石英砂20份、丙烯酸15份、氧化铁2份、防水剂0.2份和聚丙烯短纤维1份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1，不同之处在于，混合步骤中加入的水的重量为原料总重量的15％，以及蒸养温度为190℃。
实施例4
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、氧化铁1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1，不同之处在于，混合步骤中加入的水的重量为原料总重量的15％，以及蒸养温度为190℃，蒸养时间为40分钟。
实施例5
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁5份，硅酸钙15份、泥土30份、石粉25份、石英砂40份、丙烯酸15份、氧化铁2份、防水剂0.8份和聚丙烯短纤维3份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1，不同之处在于，蒸养时间为40分钟。
实施例6
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙15份、泥土30份、石粉25份、石英砂40份、丙烯酸5份、氧化铁1份、防水剂0.8份和聚丙烯短纤维3份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1，不同之处在于，混合步骤中加入的水的重量为原料总重量的15％，以及蒸养温度为200℃，蒸养时间为40分钟。
实施例7
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁15份，硅酸钙5份、泥土20份、石粉15份、石英砂40份、丙烯酸10份、氧化铁2份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例4，不同之处在于，蒸养时间为50分钟。
实施例8
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁15份，硅酸钙10份、泥土30份、石粉25份、石英砂20份、丙烯酸5份、氧化铁1份、防水剂0.8份和聚丙烯短纤维1份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1，不同之处在于，蒸养时间为50分钟。
实施例9
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁15份，硅酸钙15份、泥土10份、石粉10份、石英砂30份、丙烯酸15份、氧化铁1.5份、防水剂0.2份和聚丙烯短纤维3份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1，不同之处在于，混合步骤中加入的水的重量为原料总重量的25％，以及蒸养温度为190℃，蒸养时间为40分钟。
实施例10
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、氧化铁1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份，抗氧化剂0.5份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例4。
实施例11
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、氧化铁1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份，抗氧化剂0.2份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1。
实施例12
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、氧化铁1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份，抗氧化剂0.8份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1。
实施例13
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、氧化铁1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份，抗氧化剂0.8份，紫外线吸收剂0.2份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1。
实施例14
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、氧化铁1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份，抗氧化剂0.5份，紫外线吸收剂0.5份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例4。
实施例15
本实施例软瓷由以下重量配比的原料制成：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、氧化铁1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份，抗氧化剂0.2份，紫外线吸收剂0.8份。
上述配方的软瓷的制备工艺同实施例1。
经过上述实施例1-15制备得到的软瓷具有良好的防水性、柔性以及超长的耐候性。为了更好地说明本发明软瓷的上述指标性能，申请人对制备得到的软瓷产品分别进行了防水性实验、柔性实验以及耐老化实验。其中，防水性实验的操作为：将制备得到的软瓷置于水中浸泡，1个月后测量软瓷的吸水率；柔性实验的操作为：将制备得到的软瓷缠绕在直径为20cm的圆柱体上，观测其是否出现开裂；耐老化实验的具体操作为：疝气灯老化箱中对软瓷成品照射2500小时，观测其是否出现老化。实验结果表明，通过本发明实施例1-15制备的软瓷吸水率均小于5％，防水性能良好；柔性实验中均无开裂现象出现，其柔韧性能也较好；同时耐老化测试2500小时后，产品没有出现老化现象，具有超长的耐老化时间，保证其具有较长的使用寿命。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。
Claims (8)
1.一种软瓷，包含如下重量配比的组分：硅酸镁5-15份，硅酸钙5-15份、泥土10-30份、石粉10-25份、石英砂20-40份、丙烯酸5-15份、无机颜料1-2份、防水剂0.2-0.8份和聚丙烯短纤维1-3份；其中，所述泥土是将泥土在350-450℃下微波处理20-50分钟得到的改性泥土。
2.根据权利要求1所述的软瓷，其中，所述软瓷还包含有0.2-0.8重量份的抗氧化剂。
3.根据权利要求2所述的软瓷，其中，所述软瓷还包含有0.2-0.8重量份的紫外线吸收剂。
4.根据权利要求3所述的软瓷，其中，所述软瓷中各组分的重量配比为：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、无机颜料1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份、抗氧化剂0.5份、紫外线吸收剂0.5份。
5.一种软瓷的制备方法，包括如下步骤：
备料步骤(S1100)：准备如下重量配比的原料：硅酸镁5-15份，硅酸钙5-15份、泥土10-30份、石粉10-25份、石英砂20-40份、丙烯酸5-15份、无机颜料1-2份、防水剂0.2-0.8份和聚丙烯短纤维1-3份；其中，所述泥土是将泥土在350-450℃下微波处理20-50分钟得到的改性泥土；
混合步骤(S1200)：向所述原料中加入原料总重量10-20％的水，然后采用搅拌机进行搅拌混合直至原料溶解、胶化；
蒸养步骤(S1300)：将混合后的原料浇注到模具中，然后送入烘房，在180-200℃下蒸养30-50分钟，得到初始软瓷；
养护步骤(S1400)：将所述初始软瓷冷却，自然养护7-15天。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述备料步骤(S1100)中，所述原料还包括0.2-0.8重量份的抗氧化剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述备料步骤(S1100)中，所述原料还包含有0.2-0.8重量份的紫外线吸收剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述备料步骤(S1100)中，所述原料的重量配比为：硅酸镁10份，硅酸钙10份、泥土20份、石粉15份、石英砂30份、丙烯酸10份、无机颜料1.5份、防水剂0.5份和聚丙烯短纤维2份、抗氧化剂0.5份、紫外线吸收剂0.5份。
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