CN102229189B - 一种方料型人造石英石板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方料型人造石英石板材及其制备方法。它是将天然石英石及其粉体为主要填料，以不饱和聚酯树脂为粘合剂，在助剂的作用下，经过搅拌、抽真空、震压而成。本发明填补了国内方料型人造石英石生产的空白，改写了人造石英石生产的历史。它的成功开发、规模化批量生产，解决了薄板型人造石英石短时间、大批量工程供货的产能瓶颈，大大提高了石英石板材的生产效率，降低了生产成本，极大地降低了色差机率，改善了石英石产品的性能，丰富了石英石产品的功用性，推动着人造石英石行业的飞跃发展，实现了从“薄板”到“方形”、从“人工布料”到“机器布料”、从“高消耗”到“低成本”、从“低能”到“高效”的转变。

Description

一种方料型人造石英石板材及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种人造石英石板材及其制备方法，具体涉及一种方料型人造石英石板材及其制备方法。 

背景技术：

人造石英石板材与人造大理石板材相比，具有弯曲度高、压缩强度高、莫氏硬度高、吸水率低等特点。逐渐被国内外广大用户所喜欢，特别是橱柜板行业已开始全面使用，需求量大增，为石英石板材生产发展提供了很大的空间。但目前，人造石英石板材的成型技术仅限于生产薄板型人造石英石板材，此种生产模式具有：产能低、效率低、主要体现在压薄板的班产量低，以一条压板线为例，一天按20小时计算，最大产能不超过1000m2薄板；能耗大、色差大、作用局限：仅限于台面、橱柜面、地面、墙面等平面装饰用材。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种产能高、效率高、能耗低、色差小、用途广的方料型人造石英石板材及其制备方法。 

本发明的方料型人造石英石板材是通过以下方法制备的，该方法包括以下步骤： 

（1）：原料：按总质量分数100%计，包括80目石英砂15~25%、60目石英砂15~20%、不饱和聚酯树脂7%~10%、325目~600目石英粉27~35%、色粉0.1~1%和其他材料25~35%； 

原料中还具有固化助剂和偶联剂，固化助剂的量为不饱和聚酯树脂质量的1~1.2%，偶联剂的量为不饱和聚酯树脂质量的1~2%； 

所述的其他材料为粒径在2cm以下的石英砂、玻璃、金属、贝壳、天然石料和碳酸钙粉 末中的一种或数种的混合物； 

（2）：将上述原料放入自落式搅拌机中进行搅拌，搅拌机的容器内壁具有一层硅粉层，搅拌的参数如下：从加完不饱和聚酯树脂时开始计时，粉料型，即当原料中的其他材料的粒径都小于1mm时：16~18转/分钟、搅4~6分钟，6~8转/分钟、搅4~6分钟，16~18转/分钟、2~3分钟；骨料型，即当原料中的其他材料含有粒径大于1mm的材料：16~18转/分钟、搅4~6分钟，6~8转/分钟、搅3~4分钟； 

（3）：将搅拌好的物料进行抽真空，使物料在真空度低于-0.95Mpa下16~18分钟； 

（4）：将抽真空好的物料，经正反向挤压机压制成型而获得方料型人造石英石，其挤压参数如下：正向挤压、压强为10~20兆帕，2~3分钟；再正向挤压、压强25~35兆帕，5~6分钟；再反向挤压、压强25~35兆帕，5~6分钟；再反向挤压、压强10~20兆帕，2~3分钟。 

本发明的制备工艺中，采用的搅拌机，其容器内壁采用高纯度硅粉作表面高温喷涂处理，使容器内壁上具有一层硅粉层，从而彻底解决了由于石英石材料硬度高与搅拌机内壁铁质表面搅拌摩擦时，产生黑锈、黑花等技术问题，使得方料型人造石英石的大规模批量生产成为可能。 

色粉是指用于人造石生产的各种颜色的粉末，可以从市场上购买到。 

固化助剂是帮助不饱和聚酯树脂快速固化的助剂，其主要有过氧化甲乙酮、异辛酸钴和过氧化-2-乙基己酸叔丁脂。 

偶联剂是使不饱和聚酯树脂和被粘物表面之间获得一坚固的粘接界面层，其主要有硅烷偶联剂--BK-D738和硅烷偶联剂KH570。 

本发明的配方按照级配理论，即由不同粒度组成的散状物料中各级粒度所占的量，通过合理的级配，使得产品低气孔率，密实度达到合理的状态。 

物料的搅拌质量直接影响产品的性能，随着搅拌时间和搅拌速度的不同，物料的状态、结构性能都发生着变化，本发明采用自落式搅拌机搅拌方式，靠叶片对拌合物料进行反复的分割、提升和撒落，从而使拌合物料的相对位置不断重新分布，而撒落时的冲击加强了这种搅拌作用，经过合理的搅拌参数，从而为获得高性能的产品打下基础。 

经检测，本发明的方料型人造石英石板材的性能参数如表1所示： 

表1：方料型人造石英石板材的性能参数 

由此可见，本发明的方料型人造石英石板材符合Q/FYGS 01-2009标准中S系列、细骨 料、合格品板材要求。放射性实测值符合GB 6566-2001标准A类装修材料要求。 

本发明开发了一种方料型人造石英石的制备方法。该制备方法相比与现有技术中的薄板型人造石英石的制备方法，具有以下优点： 

(a)产能高、效率高：目前薄板型人造石英石板材受制于设备和工艺，其产能低，一条生产线，一天20小时，最大产能不超过1000m²薄板，而本发明的产能高，一天20小时，一条生产线可最高产能可达2800m²，相差2.8倍，从而解决了薄板型人造石英石短时间、大批量供货的瓶颈； 

(b)能耗低：由于本发明的先进工艺，生产同等数量的板材，现有技术中的薄板型人造石英石所需消耗的各种资源高出本发明1～2倍，如：人力资源，一条薄板型人造石英石生产线常规生产一般需要配置19～21人，而一条方料型人造石英石生产线仅需配置8～9人，相差1倍以上；电力资源，一条薄板型人造石英石生产线常规班产耗电量要比方料型人造石英石生产线高出1.65倍； 

(c)色差小：由于薄板型人造石英石生产线每班次的产能不高，色料需要多次调配，从而造成薄板型人造石英石生产线常规班产色差几率比方料型人造石英石生产线高出80倍以上，因此本发明可有力的保证了人造石英石的质量，增强了产品优势，提供了产品的核心竞争力； 

(d)用途广：相比于，薄板型人造石英石1～3cm的厚度，而仅能用于加工：台面、橱柜面、地面、墙面等平面装饰用材，本发明的方料型人造石英石厚度可达80cm左右，因此除可以用于上述用途外，还可以用于加工多种异型产品和工艺产品，如圆柱、洗脸盆、壁炉、其他工艺雕塑等立体装饰用材，从而满足更广泛的市场 需求，个性化客户的需要。 

因此本发明填补了国内方料型人造石英石生产的空白，改写了人造石英石生产的历史。它的成功开发、规模化批量生产，解决了薄板型人造石英石短时间、大批量工程供货的产能瓶颈，大大提高了石英石板材的生产效率，降低了生产成本，极大地降低了色差机率，改善了石英石产品的性能，丰富了石英石产品的功用性，推动着人造石英石行业的飞跃发展，实现了从“薄板”到“方形”、从“人工布料”到“机器布料”、从“高消耗”到“低成本”、从“低能”到“高效”的转变。 

具体实施方式：

以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。 

实施例1： 

(1)：原料：按总质量分数100％计，包括80目石英砂15％、60目石英砂20％、不饱和聚酯树脂7％、325目～600目石英粉27％、混合色粉1％和其他材料30％；所述的混合色粉由氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑、二氧化钛902按照质量比1∶1∶1∶1组成。 

在原料中还添加过氧化甲乙酮，其量为不饱和聚酯树脂质量的1％；异辛酸钴，其量为不饱和聚酯树脂质量的0.2％和硅烷偶联剂--BK-D738，其量为不饱和聚酯树脂质量的2％； 

所述的其他材料为粒径在1mm以下的石英砂和玻璃的混合物，其质量比为1∶1； 

(2)：将上述原料放入自落式搅拌机中进行搅拌，搅拌机的容器内壁具有一层硅粉层，搅拌的参数如下：从加完不饱和聚酯树脂时开始计时，16转/分钟、搅6分钟，6转/分钟、搅6分钟，16转/分钟、3分钟； 

(3)：将搅拌好的物料进行抽真空，使物料在真空度为-0.95Mpa下18分钟； 

(4)：将抽真空好的物料，经正反向挤压机压制成型而获得方料型人造石英石，其挤压参数如下：正向挤压、压强10兆帕3分钟；再正向挤压、压强35兆帕5分钟；再反向挤压、压强35兆帕5分钟；再反相挤压、压强10兆帕3分钟。 

本实施例的方料型人造石英石板材的制备方法产能高、效率高、能耗低，制备出的方料型人造石英石板材性能符合表1，并且其色差小，厚度达80cm，用途广。 

实施例2： 

(1)：原料：按总质量分数100％计，包括80目石英砂15％、60目石英砂15％、不饱和聚酯树脂9.9％、325目～600目石英粉35％、混合色粉0.1％和其他材料25％；所述的混合色粉由氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑、二氧化钛902按照质量比1∶1∶1∶1组成。 

在原料中还添加过氧化甲乙酮，其量为不饱和聚酯树脂质量的1％；异辛酸钴，其量为不饱和聚酯树脂质量的0.2％和硅烷偶联剂KH570，其量为不饱和聚酯树脂质量的1％； 

所述的其他材料为粒径在1mm以下的石英砂； 

(2)：将上述原料放入自落式搅拌机中进行搅拌，搅拌机的容器内壁具有一层硅粉层，搅拌的参数如下：从加完不饱和聚酯树脂时开始计时，18转/分钟、搅4分钟，8转/分钟、搅4分钟，18转/分钟、2分钟； 

(3)：将搅拌好的物料进行抽真空，使物料在真空度为-0.95Mpa下16分钟； 

(4)：将抽真空好的物料，经正反向挤压机压制成型而获得方料型人造石英石，其挤压参数如下：正向挤压、压强小于20兆帕2分钟；再正向挤压、压强25兆帕6分钟；再反向挤压、压强25兆帕6分钟；再反相挤压、压强20兆帕2分钟。 

本实施例的方料型人造石英石板材的制备方法产能高、效率高、能耗低，制备出的方料 型人造石英石板材性能符合表1，并且其色差小，厚度达80cm，用途广。 

实施例3： 

(1)：原料：按总质量分数100％计，包括80目石英砂15％、60目石英砂15％、不饱和聚酯树脂7.9％、325目～600目石英粉27％、混合色粉0.1％和其他材料35％；所述的混合色粉由氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑、二氧化钛902按照质量比1∶1∶1∶1组成。 

在原料中还添加过氧化甲乙酮，其量为不饱和聚酯树脂质量的1％；异辛酸钴，其量为不饱和聚酯树脂质量的0.2％和硅烷偶联剂KH570，其量为不饱和聚酯树脂质量的1％； 

所述的其他材料为粒径在2cm以下的石英砂、玻璃、贝壳的混合物，其质量比为1∶1∶1∶1，其中有些材料的粒径大于1mm； 

(2)：将上述原料放入自落式搅拌机中进行搅拌，搅拌机的容器内壁具有一层硅粉层，搅拌的参数如下：从加完不饱和聚酯树脂时开始计时，16转/分钟、搅6分钟，6转/分钟、搅4分钟； 

(3)：将搅拌好的物料进行抽真空，使物料在真空度为-0.95Mpa下16分钟； 

(4)：将抽真空好的物料，经正反向挤压机压制成型而获得方料型人造石英石，其挤压参数如下：正向挤压、压强15兆帕2.5分钟；再正向挤压、压强30兆帕5.5分钟；再反向挤压、压强30兆帕5.5分钟；再反相挤压、15兆帕2.5分钟。 

本实施例的方料型人造石英石板材的制备方法产能高、效率高、能耗低，制备出的方料型人造石英石板材性能符合表1，并且其色差小，厚度达80cm，用途广。 

实施例4： 

(1)：原料：按总质量分数100％计，包括80目石英砂25％、60目石英砂15％、不饱和 聚酯树脂7％、325目～600目石英粉27％、混合色粉1％和其他材料25％；所述的混合色粉由氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑、二氧化钛902按照质量比1∶1∶1∶1组成。 

在原料中还添加过氧化甲乙酮，其量为不饱和聚酯树脂质量的0.8％；异辛酸钴，其量为不饱和聚酯树脂质量的0.2％和硅烷偶联剂--BK-D738，其量为不饱和聚酯树脂质量的2％； 

所述的其他材料为粉碎的天然石料，粒径在2cm以下，其中含有1mm以上粒径的颗粒； 

(2)：将上述原料放入自落式搅拌机中进行搅拌，搅拌机的容器内壁具有一层硅粉层，搅拌的参数如下：从加完不饱和聚酯树脂时开始计时，18转/分、搅4分钟，8转/分、搅3分钟； 

(3)：将搅拌好的物料进行抽真空，使物料在真空度为-0.95Mpa下18分钟； 

(4)：将抽真空好的物料，经正反向挤压机压制成型而获得方料型人造石英石，其挤压参数如下：正向挤压、压强18兆帕2分钟；再正向挤压、压强32兆帕5分钟；再反向挤压、压强32兆帕5分钟；再反相挤压、压强18兆帕2分钟。 

本实施例的方料型人造石英石板材的制备方法产能高、效率高、能耗低，制备出的方料型人造石英石板材性能符合表1，并且其色差小，厚度达80cm，用途广。 

Claims (2)

1.一种方料型人造石英石板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）：原料：按总质量分数100%计，包括80目石英砂15~25%、60目石英砂15~20%、不饱和聚酯树脂7%~10%、325目~600目石英粉27~35%、色粉0.1~1%和其他材料25~35%；

原料中还具有固化助剂和偶联剂，固化助剂的量为不饱和聚酯树脂质量的1~1.2%，偶联剂的量为不饱和聚酯树脂质量的1~2%；

所述的其他材料为粒径在2cm以下的石英砂、玻璃、金属、贝壳、天然石料和碳酸钙粉末中的一种或数种的混合物；

（2）：将上述原料放入自落式搅拌机中进行搅拌，搅拌机的容器内壁具有一层硅粉层，搅拌的参数如下：从加完不饱和聚酯树脂时开始计时，粉料型，即当原料中的其他材料的粒径都小于1mm时：16~18转/分钟、搅4~6分钟，6~8转/分钟、搅4~6分钟，16~18转/分钟、2~3分钟；骨料型，即当原料中的其他材料含有粒径大于1mm的材料：16~18转/分钟、搅4~6分钟，6~8转/分钟、搅3~4分钟；

（3）：将搅拌好的物料进行抽真空，使物料在真空度低于-0.95Mpa下16~18分钟；

（4）：将抽真空好的物料，经正反向挤压机压制成型而获得方料型人造石英石，其挤压参数如下：正向挤压、压强为10~20兆帕，2~3分钟；再正向挤压、压强25~35兆帕，5~6分钟；再反向挤压、压强25~35兆帕，5~6分钟；再反向挤压、压强10~20兆帕，2~3分钟。

2.一种根据权利要求1所述的方料型人造石英石板材的制备方法制备得到的方料型人造石英石板材。