CN114195427B - 一种香味亚克力人造石材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种香味亚克力人造石材，由以下重量份的原料制成：亚克力树脂32‑36份，氢氧化铝54‑63份，铝粉5‑10份，香料0.5‑0.8份，过氧化物固化剂0.6‑0.9份，交联剂0.3‑0.5份，消泡剂0.1‑0.3份，助剂0.1‑0.2份。本发明还提供了该香味亚克力人造石材的制造方法。本发明提供的香味亚克力人造石材的阻燃性能较好，且具有自然香味。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造石材，特别是涉及一种香味亚克力人造石材及其制造方法。
背景技术
作为装饰材料的石材一般分为天然石材和人造石材，天然石材如大理石，又称为云石，具有美观的纹理且色泽鲜艳亮丽，被广泛用于建筑内饰墙面。天然大理石的放射性元素含量往往超标，会对人体造成危害，而人造石不存在这个问题；天然大理石易断裂，难加工，而人造石由于采用断裂延伸率较高、韧性比较好的树脂（例如亚克力树脂）作为基体材料，容易加工，且不易断裂；此外，人造石能随心所欲地制作成各种千姿百态的形状，达到无缝拼接的效果，制作出任意丰富多样的色彩，而天然大理石做不到这一点。目前，人造石已广泛应用于民航机场、银行、宾馆、酒店、公司、写字楼等许多场所的客厅、会议室、办公室、休息室及卫生间中，还广泛用于家庭装修，如人造石台面、厨柜、卫生洁具等领域。不过目前的人造石材的阻燃性能不强，且普遍没有香味，不能满足更高的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种香味亚克力人造石材，其阻燃性能较好，且具有自然香味。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种香味亚克力人造石材，由以下重量份的原料制成：亚克力树脂32-36份，氢氧化铝54-63份，铝粉5-10份，香料0.5-0.8份，过氧化物固化剂0.6-0.9份，交联剂0.3-0.5份，消泡剂0.1-0.3份，助剂0.1-0.2份。
进一步地，本发明所述香料由如下步骤制成：
将3-氨丙基三乙氧基硅烷、介孔二氧化硅、乙醇混合，加热至120℃搅拌20小时得到反应液一，将反应液一离心得到沉淀物一，将沉淀物一分别用去离子水和乙醇洗涤3次后冻干得到预处理二氧化硅；将薄荷油加入乙醇水溶液中混合均匀得到薄荷油溶液，将预处理二氧化硅加入薄荷油溶液中，搅拌均匀后加入戊二醛溶液，搅拌15小时后得到反应液二，将反应液二离心得到沉淀物二，将沉淀物二分别用去离子水和乙醇洗涤3次后冻干得到香料。
进一步地，本发明所述香料的制备步骤中，3-氨丙基三乙氧基硅烷、介孔二氧化硅、乙醇的比例为1mL:20mg:15mL；乙醇水溶液的体积分数为30%，戊二醛溶液的体积分数为30%，薄荷油、乙醇水溶液、预处理二氧化硅、戊二醛溶液的比例为1g:800mL:0.5g:0.1mL。
进一步地，本发明所述过氧化物固化剂为过氧化甲乙酮。
进一步地，本发明所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
进一步地，本发明所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
进一步地，本发明所述助剂由如下步骤制成：
将N-辛基-2-吡咯烷酮、苹果酸、甲醇混合，30℃下搅拌24小时得到溶液，将溶液60℃下旋蒸去除甲醇得到助剂。
进一步地，本发明所述助剂的制备步骤中，N-辛基-2-吡咯烷酮、苹果酸、甲醇的比例为1g:1g:20mL。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述香味亚克力人造石材的制造方法，
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种香味亚克力人造石材的制造方法，包括以下步骤：
S1. 按重量份称取原料，将亚克力树脂、过氧化物固化剂混合，85℃下搅拌25-35分钟后冷却至室温得到预聚物；
S2. 将其他原料加入步骤S1所得预聚物中，室温搅拌1-2小时得到混合料；
S3. 将步骤S2所得混合料灌入模具中，室温静置1小时，然后将模具置于干燥箱中85℃下静置4-6小时，冷却至室温后脱模得到香味亚克力人造石材。
进一步地，本发明所述步骤S1和步骤S2中搅拌的速度为200rpm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明使用了阻燃性能、力学性能优异的氢氧化铝，能有效提高香味亚克力人造石材的阻燃性能以及力学性能。
2）薄荷油是由薄荷的茎和叶提取而得的精油，具有清凉香气，不过其稳定性不佳，因此本发明将介孔二氧化硅氨化后通过戊二醛交联的方法将薄荷油负载于介孔二氧化硅的孔道内形成香料，介孔二氧化硅对薄荷油能起到负载保护作用，改善薄荷油的稳定性，使其能很好地发挥出香气，进而使得亚克力人造石材具有自然香味。
3）本发明使用的氢氧化铝、香料、铝粉均呈亲水性，与亚克力树脂的相容性不佳，影响了氢氧化铝、香料、铝粉本身性能的正常发挥，因此本发明还添加了由N-辛基-2-吡咯烷酮、苹果酸通过非共价键结合形成的助剂，其能有效改善氢氧化铝、香料、铝粉与亚克力树脂之间的相容性，从而进一步提高香味亚克力人造石材的阻燃性能、香味、力学性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
香味亚克力人造石材，由以下重量份的原料制成：亚克力树脂34份，氢氧化铝57份，铝粉8份，香料0.7份，过氧化甲乙酮0.8份，三烯丙基异氰脲酸酯0.4份，聚二甲基硅氧烷0.2份，助剂0.2份。
香料由如下步骤制成：
将比例为1mL:20mg:15mL的3-氨丙基三乙氧基硅烷、介孔二氧化硅、乙醇混合，加热至120℃搅拌20小时得到反应液一，将反应液一离心得到沉淀物一，将沉淀物一分别用去离子水和乙醇洗涤3次后冻干得到预处理二氧化硅；将薄荷油加入体积分数为30%的乙醇水溶液中混合均匀得到薄荷油溶液，将预处理二氧化硅加入薄荷油溶液中，搅拌均匀后加入体积分数为30%的戊二醛溶液，搅拌15小时后得到反应液二，将反应液二离心得到沉淀物二，将沉淀物二分别用去离子水和乙醇洗涤3次后冻干得到香料，薄荷油、乙醇水溶液、预处理二氧化硅、戊二醛溶液的比例为1g:800mL:0.5g:0.1mL。
助剂由如下步骤制成：
将比例为1g:1g:20mL的N-辛基-2-吡咯烷酮、苹果酸、甲醇混合，30℃下搅拌24小时得到溶液，将溶液60℃下旋蒸去除甲醇得到助剂。
实施例1的制造方法包括以下步骤：
S1. 按重量份称取原料，将亚克力树脂、过氧化物固化剂混合，85℃、200rp速度下搅拌30分钟后冷却至室温得到预聚物；
S2. 将其他原料加入步骤S1所得预聚物中，200rp速度下室温搅拌1.5小时得到混合料；
S3. 将步骤S2所得混合料灌入模具中，室温静置1小时，然后将模具置于干燥箱中85℃下静置5小时，冷却至室温后脱模得到香味亚克力人造石材。
实施例2
香味亚克力人造石材，由以下重量份的原料制成：亚克力树脂36份，氢氧化铝54份，铝粉9份，香料0.8份，过氧化甲乙酮0.7份，三烯丙基异氰脲酸酯0.3份，聚二甲基硅氧烷0.1份，助剂0.1份。
实施例2的制造方法包括以下步骤：
S1. 按重量份称取原料，将亚克力树脂、过氧化物固化剂混合，85℃、200rp速度下搅拌25分钟后冷却至室温得到预聚物；
S2. 将其他原料加入步骤S1所得预聚物中，200rp速度下室温搅拌1小时得到混合料；
S3. 将步骤S2所得混合料灌入模具中，室温静置1小时，然后将模具置于干燥箱中85℃下静置4小时，冷却至室温后脱模得到香味亚克力人造石材。
实施例3
香味亚克力人造石材，由以下重量份的原料制成：亚克力树脂32份，氢氧化铝63份，铝粉5份，香料0.6份，过氧化甲乙酮0.9份，三烯丙基异氰脲酸酯0.4份，聚二甲基硅氧烷0.2份，助剂0.1份。
实施例3的制造方法包括以下步骤：
S1. 按重量份称取原料，将亚克力树脂、过氧化物固化剂混合，85℃、200rp速度下搅拌35分钟后冷却至室温得到预聚物；
S2. 将其他原料加入步骤S1所得预聚物中，200rp速度下室温搅拌2小时得到混合料；
S3. 将步骤S2所得混合料灌入模具中，室温静置1小时，然后将模具置于干燥箱中85℃下静置6小时，冷却至室温后脱模得到香味亚克力人造石材。
实施例4
香味亚克力人造石材，由以下重量份的原料制成：亚克力树脂35份，氢氧化铝60份，铝粉10份，香料0.5份，过氧化甲乙酮0.6份，三烯丙基异氰脲酸酯0.5份，聚二甲基硅氧烷0.3份，助剂0.2份。
实施例4的制造方法包括以下步骤：
S1. 按重量份称取原料，将亚克力树脂、过氧化物固化剂混合，85℃、200rp速度下搅拌30分钟后冷却至室温得到预聚物；
S2. 将其他原料加入步骤S1所得预聚物中，200rp速度下室温搅拌1.5小时得到混合料；
S3. 将步骤S2所得混合料灌入模具中，室温静置1小时，然后将模具置于干燥箱中85℃下静置4.5小时，冷却至室温后脱模得到香味亚克力人造石材。
对比例1
与实施例1不同之处为：原料中不包括香料。
对比例2
与实施例1不同之处为：原料中的香料替换为薄荷油。
对比例3
与实施例1不同之处为：原料中不包括助剂。
实验例一：阻燃性能测试
参找GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》分别测定实施例1-4、对比例1-3的阻燃性级别，级别越高说明阻燃性越好。测试结果如表1所示：
| 阻燃性级别 | |
| 实施例1 | A级 |
| 实施例2 | A级 |
| 实施例3 | A级 |
| 实施例4 | A级 |
| 对比例1 | A级 |
| 对比例2 | A级 |
| 对比例3 | B1级 |
表1
由表1可看出，本发明实施例1-4的阻燃性级别均为A级，表明本发明具有较好的阻燃性能。对比例1-3的部分原料与实施例1不同，相比实施例1，对比例2的阻燃性级别降低为B1级，说明本发明使用的助剂能有效提高氢氧化铝与亚克力树脂之间的相容性。
实验例二：香味评价测试
选取20名普通消费者分别对实施例1-4、对比例1-3的香味进行评分并计算出香味平均评分，评分采用5分满分制，评分越高表明香味越好。测试结果如表2所示：
| 香味平均评分 | |
| 实施例1 | 4.6 |
| 实施例2 | 4.5 |
| 实施例3 | 4.55 |
| 实施例4 | 4.45 |
| 对比例1 | 1.5 |
| 对比例2 | 3.35 |
| 对比例3 | 4.1 |
表2
由表2可看出，本发明实施例1-4的香味平均评分均较高，表明本发明具有较好的香味。对比例1-3的部分原料与实施例1不同，相比实施例1，对比例1的香味平均评分大幅降低，说明本发明使用的香料能大大提高亚克力人造石材的香味；对比例2的香味平均评分也降低了不少，说明相比薄荷油，本发明使用的香料对亚克力人造石的香味的提高效果更好；对比例3的香味平均评分降低了一些，说明本发明使用的助剂能有效提高香料与亚克力树脂之间的相容性。
实验例三：耐磨性测试
参照JC/T 908-2013分别测定实施例1-4、对比例3的磨损度，磨损度越小表明耐磨性越好。测试结果如表3所示：
| 磨损度（10<sup>-3</sup>g·cm<sup>-2</sup>） | |
| 实施例1 | 2.30 |
| 实施例2 | 2.35 |
| 实施例3 | 2.34 |
| 实施例4 | 2.32 |
| 对比例3 | 2.88 |
表3
由表3可看出，本发明实施例1-4的磨损度均较小，表明本发明具有较好的耐磨性。对比例3的部分原料与实施例1不同，相比实施例1，对比例3的磨损度有所增加，说明本发明使用的助剂能有效提高氢氧化铝、铝粉与亚克力树脂之间的相容性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种香味亚克力人造石材，其特征在于：由以下重量份的原料制成：亚克力树脂32-36份，氢氧化铝54-63份，铝粉5-10份，香料0.5-0.8份，过氧化物固化剂0.6-0.9份，交联剂0.3-0.5份，消泡剂0.1-0.3份，助剂0.1-0.2份；
所述香料由如下步骤制成：
将3-氨丙基三乙氧基硅烷、介孔二氧化硅、乙醇混合，加热至120℃搅拌20小时得到反应液一，将反应液一离心得到沉淀物一，将沉淀物一分别用去离子水和乙醇洗涤3次后冻干得到预处理二氧化硅；将薄荷油加入乙醇水溶液中混合均匀得到薄荷油溶液，将预处理二氧化硅加入薄荷油溶液中，搅拌均匀后加入戊二醛溶液，搅拌15小时后得到反应液二，将反应液二离心得到沉淀物二，将沉淀物二分别用去离子水和乙醇洗涤3次后冻干得到香料；
所述助剂由如下步骤制成：
将N-辛基-2-吡咯烷酮、苹果酸、甲醇混合，30℃下搅拌24小时得到溶液，将溶液60℃下旋蒸去除甲醇得到助剂。
2.根据权利要求1所述的一种香味亚克力人造石材，其特征在于：所述香料的制备步骤中，3-氨丙基三乙氧基硅烷、介孔二氧化硅、乙醇的比例为1mL:20mg:15mL；乙醇水溶液的体积分数为30%，戊二醛溶液的体积分数为30%，薄荷油、乙醇水溶液、预处理二氧化硅、戊二醛溶液的比例为1g:800mL:0.5g:0.1mL。
3.根据权利要求1所述的一种香味亚克力人造石材，其特征在于：所述过氧化物固化剂为过氧化甲乙酮。
4.根据权利要求1所述的一种香味亚克力人造石材，其特征在于：所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种香味亚克力人造石材，其特征在于：所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的一种香味亚克力人造石材，其特征在于：所述助剂的制备步骤中，N-辛基-2-吡咯烷酮、苹果酸、甲醇的比例为1g:1g:20mL。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种香味亚克力人造石材的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1. 按重量份称取原料，将亚克力树脂、过氧化物固化剂混合，85℃下搅拌25-35分钟后冷却至室温得到预聚物；
S2. 将其他原料加入步骤S1所得预聚物中，室温搅拌1-2小时得到混合料；
S3. 将步骤S2所得混合料灌入模具中，室温静置1小时，然后将模具置于干燥箱中85℃下静置4-6小时，冷却至室温后脱模得到香味亚克力人造石材。
8.根据权利要求7所述的一种香味亚克力人造石材的制造方法，其特征在于：所述步骤S1和步骤S2中搅拌的速度为200rpm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A fragrant acrylic artificial stone and its manufacturing method Effective date of registration: 20230814 Granted publication date: 20220812 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Yunfu branch Pledgor: Yunfu opalli New Material Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980051882 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |