CN104441820A - 一种多层复合的人造洞石板材及其组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一个方面提供了一种多层复合的人造洞石板材组合物，包括面层组合物、中间加强层和底层浆料：其中，所述中间加强层为耐碱网格布；所述面层组合物包括面层色浆、两性金属和面层浆料。本发明还提供了一种由上述组合物制备的多层复合的人造洞石板材，包括面层、中间加强层和底层：其中，面层为所述面层组合物制备。本发明还提供了一种上述人造洞石板材的制备方法，即将面层色浆涂覆于模具上，并撒上一层两性金属，再将面层浆料浇筑到模具内，铺上耐碱网格布，然后浇筑底层浆料，经过脱模和表面处理即可得到。本发明得到洞石板材的孔洞大小、孔洞布局以及表面纹理均可根据客户的需求进行调节，而且轻质抗裂；制备方法操作灵活、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种洞石板材，尤其涉及一种多层复合的人造洞石板材及其组合物及其制备方法。
背景技术
洞石是因为石材的表面有许多孔洞而得名，其石材的学名是凝灰石或石灰华，商业上，将其归为大理石类。人类对该石材的使用年代很久远，最能代表罗马文化的建筑——角斗场就是洞石原杰作。
天然洞石质感丰富温和、条纹清晰，制成的板材疏密有致、凹凸和谐，具有自然、古朴的装饰效果，由于其特有的能够促使装饰的建筑物具有强烈的文化和历史韵味的优势，而备受人们青睐，一直是一种高档的建筑装饰材料。但由于天然洞石强度较差、易碎裂，取材有限成本高，其孔洞分布不均、深浅不一、且存在色差，从而限制了人们的大量使用。所以，人们希望可以研发出一种形态和装饰效果接近天然洞石而且强度高、价格低的人造石材，来替代天然洞石。
CN102442807A公开了一种轻质复合洞石及其制备方法，该方法是利用发泡剂在发泡剂中发泡形成泡沫后，与其他组分混合所得的混合料浇筑到模具中得到的。由于发泡剂形成的泡沫形状大多为球形，比较规则，所以利用此法得到的洞石不能根据需求对孔洞的形状进行调节，而且相对于天然洞石的不规则孔洞，本发明得到的洞石不自然，缺乏艺术性。
CN101020336A公开了一种具有真实孔洞的人造洞石及其制备方法，该方法是利用以天然优质洞石作为模种，以软性材料作为翻模材料制得的软体模，来实现使洞石具有真实自然的孔洞的效果。但是，该方法过于理想化，排除制作软体模的复杂性，只是去除凝固后的原料中的软体模就是很困难的。
CN101407427A公开了一种仿洞石瓷砖的生产方法，该方法主要是通过加入以原蜡为粘剂结合米糠和/或木糠混合造粒得到的造孔颗粒，来实现瓷砖中的仿洞石结构。但是，在去除造孔颗粒时，如说明文中所述，原蜡受热升华后，剩下米糠和/或木糠刷除，事实上，最终得到的成品的孔洞中仍会残留有原蜡和米糠和/或木糠，不仅会影响使用，也会影响美观。
发明内容
为了克服目前现有技术中的不足，实现一种更便捷优质的生产洞石的方法，本发明提供了一种多层复合的人造洞石板材及其组合物及其制备方法。这种多层复合的人造洞石板材不仅其孔洞大小、孔洞布局以及表面纹理均可根据客户的需求进行调节，而且具有轻质抗裂的特点，另外其制备方法也具有操作灵活、成本低廉等优势。
本发明第一方面的主题是一种多层复合的人造洞石板材组合物，其特征在于，所述人造洞石板材组合物包括面层组合物、中间加强层和底层浆料：
所述中间加强层为耐碱网格布；
所述面层组合物包括面层色浆、两性金属和面层浆料；
其中，所述面层色浆的组分及其重量配比包括：
胶凝材料 90-95份，
颜料 4-10份；
其中，所述面层浆料的组分及其重量配比包括：
其中，所述底层浆料的组分及其重量配比包括：
根据本发明第一个方面的一种优选实施例，其中，所述两性金属包括铍、铝、镓、锌、锗、铟、锡、锑、铊、铅、铋、钋中的任意一种或几种，优选为铝，可以是铝箔片、铝屑、铝丝中的任意一种或几种，更优选5-80目铝，其中，最优选为20-60目铝箔片。
根据本发明第一个方面的一种优选实施例，其中，所述胶凝材料包括有机胶凝材料和无机胶凝材料，其中，优选为无机胶凝材料，包括水硬性胶凝材料和非水硬性胶凝材料，更优选为水硬性胶凝材料中的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和/或非水硬性胶凝材料中的石灰、石膏中的任意一种或几种，最优选为硅酸盐水泥。
根据本发明第一个方面的一种优选实施例，其中，所述骨料包括天然彩砂、人造彩砂、河砂中的任意一种或几种，优选20-120目。
根据本发明第一个方面的一种优选实施例，其中，所述颜料可以选用本技术领域常用的各种颜料，如市场上销售的炭黑、氧化铁、氧化钴、钛白粉、颜料红122(主要成分为2,9-二甲基喹吖啶酮)、有机嫩黄、酞菁蓝、孔雀绿、柠檬黄、硫酸铜、丙烯颜料等。
根据本发明第一个方面的一种优选实施例，其中，所述矿物掺合料包括粉煤灰、矿粉、石粉、火山灰、硅粉中的任意一种或者几种。
根据本发明第一个方面的一种优选实施例，其中，所述塑化剂、增稠剂、消泡剂、缓凝剂均属于高分子添加剂，其中：
所述塑化剂优选为聚羧酸类减水剂，所述聚羧酸类减水剂的合成单体包括聚氧烷烯基单体，还包括甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸(或马来酸酐)、(甲基)烯丙基磺酸、苯乙烯基磺酸、或上述酸的盐或酯或其它衍生物，还包括磺化三聚氰胺甲醛缩合物、磺化萘甲醛缩合物、改性木质磺酸盐等。其中，所述聚氧烷烯基单体可以含聚氧乙烯基、聚氧丙烯基。
其中，所述增稠剂包括纤维素类、聚丙烯酸酯类、膨润土、缔合型聚氨酯类中的任意一种或几种，更优选为，甲基纤维素、羧烷基纤维素、羟烷基纤维素、(甲基)丙烯酸或其酯或盐的均聚物或共聚物。
其中，所述消泡剂包括硅醚共聚类、有机硅氧烷、聚醚和磷酸酯中的任意一种或几种。
其中，所述缓凝剂包括木质素磺酸盐及其衍生物、羟基羧酸及其盐类、糖类、氧化锌、硼酸、磷酸等弱酸及其盐类的任意一种或几种。
本发明第二方面的主题是一种由权利要求1所述组合物制备的多层复合的人造洞石板材，其特征在于，所述人造洞石板材包括面层、中间加强层和底层：
所述中间加强层为耐碱网格布，位于所述面层和底层之间；
所述面层为所述面层组合物制备，包括所述面层色浆制备的颜色表层及所述面层浆料制备的面层基层，所述面层基层与颜色表层接触部分至少部分含有所述两性金属和所述面层色浆、面层浆料反应形成的孔洞。
本发明第三方面的主题是一种第二方面主题所述多层复合的人造洞石板材的制备方法，所述制备方法包括：
步骤1：准备模具，并表面喷油备用；
步骤2：根据第一方面所述面层色浆、面层浆料和底层浆料的组分及其重量配比配制面层色浆、面层浆料和底层浆料；
步骤3：将所述面层色浆涂覆于所述模具表面；
步骤4：将两性金属撒于所述面层色浆上；
步骤5：将所述面层浆料浇筑至所述模具内；
步骤6：将耐碱网格布铺设在所述面层浆料上；
步骤7：将所述底层浆料浇筑在所述耐碱网格布上；
步骤8：在10-100℃温度条件下养护至少10小时后，经过脱模和表面处理，即得到多层复合的人造洞石板材。
根据本发明第三个方面的一种优选实施例，其中，所述步骤2按照第一方面的主题内容所述的组分及其重量配比来配制面层色浆、面层浆料和底层浆料，其中，优选地，所述面层浆料和底层浆料的配制是将组分投入搅拌机内，并掺入适量水，其中：
所述面层色浆的组分及其重量配比包括：
胶凝材料 90-95份，
颜料 4-10份；
所述面层浆料的组分及其重量配比包括：
所述底层浆料的组分及其重量配比包括：
根据本发明第三个方面的一种优选实施例，其中，所述步骤8中，所述温度优选为20-50℃，所述养护时间优选为12-24小时。
根据本发明第三个方面的一种优选实施例，其中，所述步骤8中，所述表面处理包括打磨、抛光、抛丸中的任意一种或几种。
本发明利用两性金属与水泥中的氢氧根离子发生反应生成气体，气体在膨胀过程中滞留在浆体中，在料浆表面形成孔洞。本发明生产的多层复合人造洞石板材不但装饰效果好，具有极强的表现力，孔洞大小、孔洞布局以及表面纹理均可根据客户的需求进行调节，而且具有轻质、抗裂的特点。另外，与现有技术相比，本发明的制备方法生产便捷，可有效的节约生产成本，具有很强的可操作性。
具体实施方式
本发明第一方面提供了一种多层复合的人造洞石板材组合物，其特征在于，所述人造洞石板材组合物包括面层组合物、中间加强层和底层浆料：
所述中间加强层为耐碱网格布；
所述面层组合物包括面层色浆、两性金属和面层浆料；
其中，所述面层色浆的组分及其重量配比包括：
胶凝材料 90-95份，
颜料 4-10份；
其中，所述面层浆料的组分及其重量配比包括：
其中，所述底层浆料的组分及其重量配比包括：
本发明第二方面提供了一种由权利要求1所述组合物制备的多层复合的人造洞石板材，其特征在于，所述人造洞石板材包括面层、中间加强层和底层：
所述中间加强层为耐碱网格布，位于所述面层和底层之间；
所述面层为所述面层组合物制备，包括所述面层色浆制备的颜色表层及所述面层浆料制备的面层基层，所述面层基层与颜色表层接触部分至少部分含有所述两性金属和所述面层色浆、面层浆料反应形成的孔洞。
本发明第三方面提供了一种第二方面主题所述多层复合的人造洞石板材的制备方法，所述制备方法包括：
步骤1：准备模具，并表面喷油备用；
步骤2：根据第一方面所述面层色浆、面层浆料和底层浆料的组分及其重量配比配制面层色浆、面层浆料和底层浆料；
步骤3：将所述面层色浆涂覆于所述模具表面；
步骤4：将两性金属撒于所述面层色浆上；
步骤5：将所述面层浆料浇筑至所述模具内；
步骤6：将耐碱网格布铺设在所述面层浆料上；
步骤7：将所述底层浆料浇筑在所述耐碱网格布上；
步骤8：在10-100℃温度条件下养护至少10小时后，经过脱模和表面处理，即得到多层复合的人造洞石板材。
下面以本发明提供的多层复合的人造洞石板材及其组合物及其制备方法为例，对所述人造洞石板材及其组合物及其制备方法的技术方案进行详细的描述，以便更好地解释本发明。
实施例1
一、面层色浆、面层浆料和底层浆料的组分及其重量配比
(1)面层色浆的组分及其重量配比包括：
硅酸盐水泥 95份；
颜料柠檬黄 5份。
(2)面层浆料的组分及其重量配比包括：
(3)底层浆料的组分及其重量配比包括：
二、多层复合的人造洞石板材的制备方法
步骤1：准备模具，并表面喷油备用；
步骤2：将胶凝材料、颜料、骨料、矿物掺合料、高分子添加剂的各组分按上述重量配比称量后投入到搅拌机内，掺入适量的水，配制面层色浆、面层浆料和底层浆料备用；
步骤3：将配制好的面层色浆涂覆于所述模具表面；
步骤4：将20-40目铝箔片按照客户需求样式撒于所述面层色浆上；
步骤5：将配制好的面层浆料浇筑至所述模具内；
步骤6：将预先裁剪好的耐碱网格布铺设在所述面层浆料上；
步骤7：将配制好的底层浆料浇筑在所述耐碱网格布上；
步骤8：在20-50℃温度条件下养护12-24小时后，经过脱模和表面处理，即得到多层复合的人造洞石板材。
实施例2
一、面层色浆、面层浆料和底层浆料的组分及其重量配比
(1)面层色浆的组分及其重量配比包括：
硅酸盐水泥 95份；
颜料氧化铁红 4份；
颜料氧化铁黑 1份。
(2)面层浆料的组分及其重量配比包括：
(3)底层浆料的组分及其重量配比包括：
二、多层复合的人造洞石板材的制备方法
步骤1：准备模具，并表面喷油备用；
步骤2：将胶凝材料、颜料、骨料、矿物掺合料、高分子添加剂的各组分按上述重量配比称量后投入到搅拌机内，掺入适量的水，配制面层色浆、面层浆料和底层浆料备用；
步骤3：将配制好的面层色浆涂覆于所述模具表面；
步骤4：将20-40目铝箔片按照客户需求样式撒于所述面层色浆上；
步骤5：将配制好的面层浆料浇筑至所述模具内；
步骤6：将预先裁剪好的耐碱网格布铺设在所述面层浆料上；
步骤7：将配制好的底层浆料浇筑在所述耐碱网格布上；
步骤8：在20-50℃温度条件下养护12-24小时后，经过脱模和表面处理，即得到多层复合的人造洞石板材。
实施例3
一、面层色浆、面层浆料和底层浆料的组分及其重量配比
(1)面层色浆1的组分及其重量配比包括：
硅酸盐水泥 95份，
颜料柠檬黄 5份；
面层色浆2的组分及其重量配比包括：
硅酸盐水泥 95份，
颜料橙色 5份。
(2)面层浆料的组分及其重量配比包括：
(3)底层浆料的组分及其重量配比包括：
二、多层复合的人造洞石板材的制备方法
步骤1：准备模具，并表面喷油备用；
步骤2：将胶凝材料、颜料、骨料、矿物掺合料、高分子添加剂的各组分按上述重量配比称量后投入到搅拌机内，掺入适量的水，配制面层色浆1和面层色浆2、面层浆料和底层浆料备用；
步骤3：将配制好的面层色浆1和面层色浆2按照特定纹理涂覆于所述模具表面；
步骤4：将30～60目铝箔片按照客户需求样式撒于所述面层色浆上；
步骤5：将配制好的面层浆料浇筑至所述模具内；
步骤6：将预先裁剪好的耐碱网格布铺设在所述面层浆料上；
步骤7：将配制好的底层浆料浇筑在所述耐碱网格布上；
步骤8：在20-50℃温度条件下养护12-24小时后，经过脱模和表面处理，即得到多层复合的人造洞石板材。
上述3个实施例制备的人造洞石，与现有方法相比，具有方法独特、生产灵活、成本低廉、操作简单、装饰效果好的特点，是一种较高档的外墙装饰材料。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种多层复合的人造洞石板材组合物，其特征在于，所述人造洞石板材组合物包括面层组合物、中间加强层和底层浆料：
所述中间加强层为耐碱网格布；
所述面层组合物包括面层色浆、两性金属和面层浆料；
其中，所述面层色浆的组分及其重量配比包括：
胶凝材料 90-95份，
颜料 4-10份；
其中，所述面层浆料的组分及其重量配比包括：
其中，所述底层浆料的组分及其重量配比包括：
2.根据权利要求1所述多层复合的人造洞石板材组合物，其特征在于，所述两性金属包括铝箔片、铝屑、铝丝中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述多层复合的人造洞石板材组合物，其特征在于，所述胶凝材料包括硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石灰、石膏中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述多层复合的人造洞石板材组合物，其特征在于，所述骨料包括天然彩砂、人造彩砂、河砂中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述多层复合的人造洞石板材组合物，其特征在于，所述骨料为20-120目。
6.根据权利要求1所述多层复合的人造洞石板材组合物，其特征在于，所述矿物掺合料包括粉煤灰、矿粉、石粉、火山灰、硅粉中的任意一种或者几种。
7.一种由权利要求1所述组合物制备的多层复合的人造洞石板材，其特征在于，所述人造洞石板材包括面层、中间加强层和底层：
所述中间加强层为耐碱网格布，位于所述面层和底层之间；
所述面层为所述面层组合物制备，包括所述面层色浆制备的颜色表层及所述面层浆料制备的面层基层，所述面层基层与颜色表层接触部分至少部分含有所述两性金属和所述面层色浆、面层浆料反应形成的孔洞。
8.一种权利要求7所述多层复合的人造洞石板材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
步骤1：准备模具，并表面喷油备用；
步骤2：根据权利要求1所述面层色浆、面层浆料和底层浆料的组分及其重量配比配制面层色浆、面层浆料和底层浆料；
步骤3：将所述面层色浆涂覆于所述模具表面；
步骤4：将两性金属撒于所述面层色浆上；
步骤5：将所述面层浆料浇筑至所述模具内；
步骤6：将耐碱网格布铺设在所述面层浆料上；
步骤7：将所述底层浆料浇筑在所述耐碱网格布上；
步骤8：在10-100℃温度条件下养护至少10小时后，经过脱模和表面处理，即得到多层复合的人造洞石板材。
9.根据权利要求8所述多层复合的人造洞石板材的制备方法，其特征在于，所述步骤8中，所述温度为20-50℃，所述养护时间为12-24小时。
10.根据权利要求8所述多层复合的人造洞石板材的制备方法，其特征在于，所述步骤8中，所述表面处理包括打磨、抛光、抛丸中的任意一种或几种。
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