CN101480810B - 一种人造石英石的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种人造石的制备方法，其原材料由10～80目、80目～200目、石英砂，200目、325目石英，以及不饱和树脂、促进剂和固化剂、偶联剂构成其制备过程中是将不饱和树脂与色浆搅拌均匀，按石英砂粒度大少由小到大的顺序将石英砂加入不饱和树脂中，并搅拌均匀，再在其中依次加入促进剂，偶联剂和固化剂，同时迅速搅拌均匀，再将上述混合物注入成形的模具中，并置于0.097MPa～-0.1MPa的真空环境下保持8分钟左右，然后让产品在常温常压下自然固化，经定尺、定厚、打磨后得到成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造石的制备方法，特别是一种人造石英石的制备方法，其原材料由天然石英砂、不饱和树脂、促进剂，偶联剂和固化剂、以及适量的色浆构成。
背景技术
人造石是用天然石块或石粉与树脂混合、固化后形成的一种新型材料。
中国发明专利申请200810214635.6公开一种人造石英石制备工艺，该技术的材料含有石英石0～90％、石英粉5～90％、纤维1～25％、树脂0.1～20％、偶联剂0.1～5％、固化剂0.1～5％、碎玻璃0～70％、碎镜片0～70％、颜料0～5％、贝壳0～5％和金属片0～5％，将上述的原料经充分混合后，在10～200度的真空条件进行固化形成所需要的人造石材。该专利申请中特别强调其所用的石英石粒径为0.1～20毫米，所用的石英粉为300～2000目，其最佳的固化温度为15～30度，或者是60～90度，或者是120～150度。该技术中由于原料中采用了粒度较大的石英石颗粒和极细小的石英粉，一方面会使树脂使用量增加，这将降低成品材料的强度；另一方面由于需要使用极细的石英粉，会使成品制造成本提高；而且原料中两类粒度相差很大的石英石与石英粉会在制造过程中产生偏聚，对成品材料的强度产生更为负面的影响；由于其制造中需要加热压制，其制备过程中能耗较高，同时压制成型产品的成品率不高，限制了人造石英石的大规模生产。
中国发明专利申请200710029148.8公开一种具有大理石花纹和色彩的人造石英石及其制造工艺。该技术的材料组分和配比为24～120目石英52％～78％，120～2000目石英17％～38％。不饱和树脂及附料6～14％，各色颜料0.01％～10％。本发明工艺看似简单合理，但其专利申请所公开的石英用量根据本领域的常识来看其所用的树脂量明显是不够的；另一方面该技术仍需要使用较大数量的极细的石英粉，同样其造价会比较高；与前述200810214635.6专利申请的工艺相同，该技术在固化中也同样需要加热，其制造中能耗会比较高。
另外现有技术中在材料固化时还需要专用的压制设备压制，制备工艺复杂，生产成本较高。
发明内容
本发明提供一种可以克服现有技术不足，制造成本相对较低，不需要加热固化，不需要压制成型，同时会有较高成品率的人造石英石材料制备方法。
本发明的制备方法是：
a材料成份配比为：10～80目的天然石英砂占总重量的41～60％，80目～200目的天然石英砂占总重量的20～28％，200目的天然石英砂占总重量的5～7％，325目的天然石英砂占总重量的11～13％，不饱和树脂为总重量的14～16％，促进剂和固化剂分别为不饱和树脂重量的1％，偶联剂为不饱和树脂的0.4％；
b将不饱和树脂与色浆搅拌均匀，按粒度大小由小到大的顺序将石英砂加入不饱和树脂中，并搅拌均匀，再在其中依次加入促进剂，偶联剂和固化剂，同时迅速搅拌均匀，再将上述混合物注入成形的模具中，并置于0.097MPa～-0.1Mpa的真空环境下保持8分钟左右，然后让产品在常温常压下自然固化，待产品完全固化后，定尺、定厚、打磨。
本发明优选的制备方法是所用的天然石英砂中粒度为10～20目的占总重量的6-30％，粒度为20～40目的占总重量的25-30％，粒度为40～80目的占总重量的10-12％，粒度为80～200目的占总重量的10-12％，粒度为200目占总重量的6％，粒度为325目占总重量的12％。
本发明的制备方法中可先将石英砂与不饱和树脂的混合物置于真空后保持8分钟后取出模具，再另取少量10-20目石英砂颗粒均匀撒在表面，在其自行固化至用手触摸不再粘手时，再除去模具，待其完全固化后进行后继处理，如定尺、定厚处理。
本发明的人造石英石的制备方法还可在原料中再加入占总重量1％-10％，粒径5-100目的夜光粉。
人造石制备过程中由于树脂的密度较小，在抽真空时会把树脂抽到表面，使制品板材中的树脂的分布不均匀，造成表面树脂含量较高，导致固化时板材的上层和下层收缩度不同，容易使板材变形，这也是造成现有技术成品率低的原因之一。而本发明中在石英砂与不饱和树脂的混合物置于真空箱中保持适当时间后取出模具，再另取一定量10-20目石英砂颗粒均匀撒在表面，这样就使表面的树脂含量减小，对整个板材来说，减小了树脂分布的不均匀，所以可以减小板材固化时收缩不均匀导致的变形，从而提高制品的成品率。
本发明还具有如下优点：
1、本发明简化了制备工艺，完全不需要压制成型，也不需要现有技术的加热固化工序，因此本发明的制造过程中能耗大大低于现有技术；
2、本发明原材料中没有采用粒度极细的石英粉，因此其制造成本会相对较低，而且本发明的石英粉粒度的配合适当，既可以克服现有技术中因不同粒度的石英产生偏聚而使成品品质变劣的不足，而且可以使用较少的树脂，进一步降低生产成本。本发明中还加入了200目和325目天然石英砂，相关试验表明，200目和325目的石英砂与不饱和树脂形成的分子链最为匹配，可以最大程度的改善成品的机械性能；
3、由于本发明技术不需要真空压制成型，这一方面不需要压制成型的大型设备，可以降低设备成本；另一方面，克服了压制成型产品的成品率不高的问题，为大批量人造石英石生产提供了有利的条件；
4、本发明的原料中加入夜光粉还可制成具有夜光效应的人造石英石，使其有更好的装饰效果和指示性。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明作进一步的说明：
实施例1：白色人造石英石板的生产工艺。以原料总重量1kg为例。原料配比如表1所示
表1实施例1中的原料配比表
称取白色浆3克，将其加入140克树脂中，搅拌均匀，再加入120克325目的石英砂，充分搅拌，然后按照目数由大到小的顺序分别加入其他目数的石英，每次加入石英后，均需充分搅拌，最后加入促进剂，偶联剂和固化剂，迅速搅拌均匀后得到制板原材料。将其倒入制板模具中，将模具送入真空箱抽真空，在真空度为-0.1MPa的条件下保持8分钟左右后取出模具，另取少量10-20目的石英砂均匀撒在模具表面，再让其自行固化，至板材表面自行固化至用手触摸不再粘手时，除去模具，在常温下保养15天，最后，打磨定厚即制的石英石板材。
如将白色浆换为其他颜色的色浆，其他工艺不变，便可制得多色的人造石英石板。
实施例2：夜光人造石英石板材的生产工艺。以原料总重量1kg为例。原料配比如表2所示
表2实施例2中的原料配比
分别称取色浆3克，发光粉10克，将其加入140克树脂中，搅拌均匀，其他工序与实施例1相同。
实施例3：含有夜光颗粒人造石英石板材的生产工艺，以原料总重量1kg为例。原料配比如表3所示
表3实施例3中的原料配比
首先为造夜光颗粒的工序：将不饱和树脂40g，蓄光发光粉25克，氢氧化铝粉30克，促进剂0.4克，固化剂0.4克，充分搅拌，混合均匀后，倒入模具中，将模具送入真空箱抽真空，在真空度为-0.1MPa的条件下保持3-5分钟出箱，室温下放置一段时间，使其完全固化，再进行破碎、分筛，即制得20-40目的夜光粉颗粒。取30克20-40目的夜光粉颗粒与240克20-40目的石英石混合均匀备用；其他的工序与实施例1相同。
用本发明的方法制备的人造石英石经国家建材测试中心检验其性能极为理想，详见下表：
国家建筑材料测试中心检验报告
| 序号 | 检验项目 | 检验值 | 参照标准 |
| 1 | 耐污染性 | 污染指数44最大污染值5最大污迹深度0.08mm | JC 908-2002 |
| 2 | 耐化学药品性 | 试验后表面无明显损伤 | JC 908-2002 |
| 3 | 耐高温性 | 试验后表面无破裂，裂缝及起泡 | JC 908-2002 |
| 4 | 落球冲击 | 1kg钢球落差45cm冲击无破坏 | SN/T 0308-93 |
| 5 | 弯曲强度 | 42.4MPa | SN/T 0308-93 |
| 6 | 密度 | 2.27g/cm2 | SN/T 0308-93 |
| 7 | 吸水率 | 0.03％ | SN/T 0308-93 |
| 8 | 莫氏硬度 | 6级 | SN/T 0308-93 |
| 9 | 热膨胀系数 | 2.90×10-5℃-1 | SN/T 0308-93 |
| 10 | 压缩强度 | 147MPa | SN/T 0308-93 |
| 11 | 耐磨性能 | 2.90×10-3g/cm2 | SN/T 0308-93 |
Claims (3)
1.一种人造石英石的制备方法，其原材料由天然石英砂、不饱和树脂、促进剂，偶联剂和固化剂、以及适量的色浆构成，其特征是：
a材料成份配比为：10～80目的天然石英砂占总重量的41～60％，80目～200目的天然石英砂占总重量的20～28％，200目的天然石英砂占总重量的5～7％，325目的天然石英砂占总重量的11～13％，不饱和树脂为总重量的14～16％，促进剂和固化剂分别为不饱和树脂重量的1％，偶联剂为不饱和树脂的0.4％，各成份重量百分含量之和为100％；
b将不饱和树脂与色浆搅拌均匀，按粒度大小由小到大的顺序将石英砂加入不饱和树脂中，并搅拌均匀，再在其中依次加入促进剂，偶联剂和固化剂，同时迅速搅拌均匀，再将上述混合物注入成形的模具中，并置于0.097MPa～0.1Mpa的真空环境下8分钟左右，然后让产品在常温常压下自然固化，待产品完全固化后，定尺、定厚、打磨。
2.根据权利要求1所述的人造石英石的制备方法，其特征是将石英砂与不饱和树脂的混合物置于真空箱中保持8分钟左右后取出模具，再另取少量10-20目石英砂颗粒均匀撒在表面，让其在常温常压下自行固化至用手触摸不再粘手时，除去模具。
3.根据权利要求1或2所述的人造石英石的制备方法，其特征是在原料中再加入占总重量1％-10％，粒径5-100目的夜光粉。
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