CN103467003B - 一种耐紫外线室外用人造石英石板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐紫外线室外用人造石英石板材及其制备方法，板材中各原料为：不饱和聚酯树脂、无机硅材料、色料、偶联剂、紫外线遮蔽剂、促进剂和固化剂；其制备方法包括：将所有原料混合均匀，灌入模具后进行真空振动；真空压制脱气，采用中温固化成型，中温固化成型的温度为130℃，时间为10-20分钟；最后进行表面砂光处理即可得到成品。本发明的有益效果是：本发明的人造石英石板材不仅大幅度提高了板材抗紫外线和抗老化性能，而且降低了吸水率，提高了板材的抗折强度、抗压强度、莫氏硬度和落球承受力，提高了人造石英石板材的综合性能指标，大大增加了人造石英石板材成品的应用领域。

Description

一种耐紫外线室外用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建筑装饰材料，特别涉及一种耐紫外线室外用人造石英石板材及其制备方法。

背景技术

本世纪初，西班牙发明了人造石英石，这种材料目前广泛应用于家具，铺设各种建筑的地面、墙面等。人造石英石制品一般利用不饱和聚酯树脂和石英石粉填料生产，但是不饱合聚脂树脂长期在室外易老化、发黄、变脆弱等现象至今没有解决。

发明内容

本发明的目的是针对目前人造石英石板材在长期室外强光下使用容易发生老化现象的问题，提供了一种耐紫外线、抗老化能力强和物理性能的人造石英石板材及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了所述板材中各原料及其重量百分比为：不饱和聚酯树脂4-28%、无机硅材料61-88%、色料0.3-1.5%、偶联剂0.3-2%、紫外线遮蔽剂1-5%、促进剂0.05-0.8%和固化剂0.08-2.1%；上述所有原料的重量百分比之和为100%。

所述板材中各原料及其重量百分比可以优选为：不饱和聚酯树脂4-12%、无机硅材料79-87%、色料0.8-1.5%、偶联剂0.9-2%、紫外线遮蔽剂3-5%、促进剂0.05-0.47%和固化剂0.08-1.1%；上述所有原料的重量百分比之和为100%。

所述板材中各原料及其重量百分比还可以优选为：不饱和聚酯树脂19-28%、无机硅材料64-79%、色料0.3-0.9%、偶联剂0.3-1.1%、紫外线遮蔽剂1-4%、促进剂0.32-0.8%和固化剂0.9-2.1%；上述所有原料的重量百分比之和为100%。

所述板材中各原料及其重量百分比又可以优选为：不饱和聚酯树脂9-21%、无机硅材料71-82%、色料0.5-1.1%、偶联剂0.7-1.8%、紫外线遮蔽剂2-4%、促进剂0.26-0.67%和固化剂0.8-1.6%；上述所有原料的重量百分比之和为100%。

所述板材中各原料及其重量百分比还可以优选为：不饱和聚酯树脂16.3%、无机硅材料77%、色料0.8%、偶联剂1.2%、紫外线遮蔽剂3%、促进剂0.47%和固化剂1.23%。

所述紫外线遮蔽剂为氧化锌和纳米氧化锌中的一种或两组。

所述不饱和聚酯树脂为间苯型不饱和聚酯树脂、邻苯型不饱和聚酯树脂、对苯型不饱和聚酯树脂、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的邻苯型不饱和聚酯树脂、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的间苯型不饱和聚酯树脂、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的对苯型不饱和聚酯树脂中的一种或多种。

所述无机硅材料由重量百分比为35-79%的颗粒填料和重量百分比为45-72%的粉末填料组成；所述颗粒填料为粒径大小为4-150目的玻璃颗粒和石英石颗粒中的一种或两种；所述粉末填料为粒径大小为150-1500目的石英粉和重碳酸钙粉中的一种或两种。

所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述偶联剂为甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；所述促进剂为N,N-二丙基-1-丙胺、N,N-二甲基苯胺、异辛酸钴和环烷酸钴中的一种或多种；所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化2-乙基己酸叔丁酯和苯甲酰中的一种或多种；所述色料为色粉和色浆中的一种或多种。

为了更好的实现上述发明目的，本发明提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）按照重量百分比称取所有原料，混合均匀，灌入模具后进行真空振动，振动时间为0.5-5min；

（2）真空压制脱气，采用中温固化成型，所述中温固化成型的温度为120-140℃，时间为10-20分钟；

（3）最后进行表面砂光处理即可得到成品。

其中，所述中温固化成型的温度优选为130℃，时间优选为16分钟。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的人造石英石板材不仅大幅度提高了板材抗紫外线和抗老化性能，防止树脂老化带来的不良后果，而且降低了吸水率，提高了板材的抗折强度、抗压强度、莫氏硬度和落球承受力，提高了人造石英石板材的综合性能指标，大大增加了人造石英石板材成品的应用领域；其中，添加紫外线遮蔽剂，大幅提高了人造石英石板材抗老化性能，其中，紫外线遮蔽剂为氧化锌和纳米氧化锌使，能够更好的提高石英石板材的抗紫外线。

具体实施方式

实施例1

本发明提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材，所述板材中各原料及其重量百分比为：不饱和聚酯树脂16.3%、无机硅材料77%、色料0.8%、偶联剂1.2%、紫外线遮蔽剂3%、促进剂0.47%和固化剂1.23%。

其中，紫外线遮蔽剂由以下重量百分比的成分组成：氧化锌44%和纳米氧化锌56%；不饱和聚酯树脂由以下重量百分比的成分组成：间苯型不饱和聚酯树脂12%、邻苯型不饱和聚酯树脂17%、对苯型不饱和聚酯树脂18%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的邻苯型不饱和聚酯树脂23%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的间苯型不饱和聚酯树脂11%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的对苯型不饱和聚酯树脂19%；无机硅材料由重量百分比为48%的颗粒填料和重量百分比为52%的粉末填料组成，颗粒填料为粒径大小均为123目的玻璃颗粒和石英石颗粒，玻璃颗粒和石英石颗粒的重量份数比为2:3；粉末填料为粒径大小为775目的石英粉和重碳酸钙粉，其重量份数比为1:2。

偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂由以下重量百分比的成分组成：甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂33%、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷42%和γ-巯丙基三甲氧基硅烷25%；促进剂由以下重量百分比的成分组成：N,N-二丙基-1-丙胺9%、N,N-二甲基苯胺62%、异辛酸钴11%和环烷酸钴18%；固化剂由以下重量百分比的成分组成：过氧化甲乙酮33%、过氧化环己酮27%、过氧化2-乙基己酸叔丁酯23%和苯甲酰17%；色料由25%的色粉和75%的色浆组成。

本发明实施例还提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材的制备方法，制备方法包括以下步骤：

（1）按照重量百分比称取所有原料，混合均匀，灌入模具后进行真空振动，振动时间为1.5min；

（2）真空压制脱气，采用中温固化成型，所述中温固化成型的温度为130℃，时间为16分钟；

（3）最后进行表面砂光处理即可得到成品。

实施例2

本发明实施例提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材，板材中各原料及其重量百分比为：不饱和聚酯树脂8.8%、无机硅材料83.8%、色料1.2%、偶联剂1.4%、紫外线遮蔽剂4%、促进剂0.26%和固化剂0.54%。

紫外线遮蔽剂为氧化锌；不饱和聚酯树脂为间苯型不饱和聚酯树脂；无机硅材料由重量百分比为35%的颗粒填料和重量百分比为65%的粉末填料组成；颗粒填料为粒径大小为10目的玻璃颗粒和石英石颗粒（其中，玻璃颗粒和石英石颗粒分别占颗粒填料总重量的42%和58%）；粉末填料为粒径大小为150目的石英粉。

偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂由以下重量百分比的成分组成：甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂17%、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷24%和γ-巯丙基三甲氧基硅烷59；促进剂为异辛酸钴；固化剂由以下重量百分比的成分组成：过氧化甲乙酮27%、过氧化2-乙基己酸叔丁酯12%和苯甲酰61%；色料为色浆。

本发明实施例还提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材的制备方法，制备方法包括以下步骤：

（1）按照重量百分比称取所有原料，混合均匀，灌入模具后进行真空振动，振动时间为2.5min；

（2）真空压制脱气，采用中温固化成型，所述中温固化成型的温度为120℃，时间为20分钟；

（3）最后进行表面砂光处理即可得到成品。

实施例3

本发明实施例提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材，板材中各原料及其重量百分比为：不饱和聚酯树脂22.14%、无机硅材料72%、色料0.6%、偶联剂0.7%、紫外线遮蔽剂2.5%、促进剂0.56%和固化剂1.5%。

紫外线遮蔽剂为纳米氧化锌；不饱和聚酯树脂由以下重量百分比的成分组成：间苯型不饱和聚酯树脂11%、邻苯型不饱和聚酯树脂13%、对苯型不饱和聚酯树脂27%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的邻苯型不饱和聚酯树脂12%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的间苯型不饱和聚酯树脂16%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的对苯型不饱和聚酯树脂21%。

无机硅材料由重量百分比为28%的颗粒填料和重量百分比为72%的粉末填料组成；颗粒填料为粒径大小为150目的玻璃颗粒和石英石颗粒（玻璃颗粒和石英石颗粒的重量份数比为3:1）；粉末填料为粒径大小为1500目的石英粉和重碳酸钙粉，其重量份数比为2:3。

偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂由以下重量百分比的成分组成：甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂42%、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷27%和γ-巯丙基三甲氧基硅烷31%；促进剂由以下重量百分比的成分组成：N,N-二丙基-1-丙胺19%、N,N-二甲基苯胺11%和异辛酸钴70%；固化剂由以下重量百分比的成分组成：过氧化甲乙酮33%、过氧化环己酮12%和苯甲酰55%；色料为色粉。

本发明实施例还提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材的制备方法，制备方法包括以下步骤：

（1）按照重量百分比称取所有原料，混合均匀，灌入模具后进行真空振动，振动时间为3.5min；

（2）真空压制脱气，采用中温固化成型，所述中温固化成型的温度为140℃，时间为10分钟；

（3）最后进行表面砂光处理即可得到成品。

实施例4

本发明实施例提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材，板材中各原料及其重量百分比为：不饱和聚酯树脂28%、无机硅材料67.5%、色料0.3%、偶联剂0.3%、紫外线遮蔽剂1%、促进剂0.8%和固化剂2.1%。

紫外线遮蔽剂有重量百分比为氧化锌68%和纳米氧化锌32%；不饱和聚酯树脂由以下重量百分比的成分组成：间苯型不饱和聚酯树脂22%、邻苯型不饱和聚酯树脂23%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的邻苯型不饱和聚酯树脂21%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的对苯型不饱和聚酯树脂34%。

无机硅材料由重量百分比为67%的颗粒填料和重量百分比为33%的粉末填料组成；颗粒填料为粒径大小为65目的玻璃颗粒和石英石颗粒（玻璃颗粒和石英石颗粒的重量份数比为4:3）；粉末填料为粒径大小为500目的石英粉和重碳酸钙粉，其重量份数比为3:5。

偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂由以下重量百分比的成分组成：甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂52%和γ-巯丙基三甲氧基硅烷48%；促进剂由以下重量百分比的成分组成：N,N-二丙基-1-丙胺39%、N,N-二甲基苯胺14%和异辛酸钴47%；固化剂由以下重量百分比的成分组成：过氧化甲乙酮43%、过氧化环己酮21%和苯甲酰36%；色料为色粉。

本发明实施例还提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材的制备方法，制备方法包括以下步骤：

（1）按照重量百分比称取所有原料，混合均匀，灌入模具后进行真空振动，振动时间为4min；

（2）真空压制脱气，采用中温固化成型，所述中温固化成型的温度为125℃，时间为13分钟；

（3）最后进行表面砂光处理即可得到成品。

实施例5

本发明实施例提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材，板材中各原料及其重量百分比为：不饱和聚酯树脂4%、无机硅材料87.37%、色料1.5%、偶联剂2%、紫外线遮蔽剂5%、促进剂0.05%和固化剂0.08%。

紫外线遮蔽剂有重量百分比为氧化锌40%和纳米氧化锌60%；不饱和聚酯树脂由以下重量百分比的成分组成：含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的邻苯型不饱和聚酯树脂23%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的间苯型不饱和聚酯树脂31%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的对苯型不饱和聚酯树脂46%；无机硅材料由重量百分比为57%的颗粒填料和重量百分比为43%的粉末填料组成，颗粒填料为粒径大小均为100目的玻璃颗粒和石英石颗粒，玻璃颗粒和石英石颗粒的重量份数比为5:4；粉末填料为粒径大小为255目的石英粉和重碳酸钙粉，其重量份数比为3:2。

偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂由以下重量百分比的成分组成：甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂33%和γ-巯丙基三甲氧基硅烷67%；促进剂由以下重量百分比的成分组成：N,N-二丙基-1-丙胺59%、异辛酸钴11%和环烷酸钴30%；固化剂由以下重量百分比的成分组成：过氧化甲乙酮33%、过氧化环己酮40%和苯甲酰27%；色料由77%的色粉和23%的色浆组成。

本发明实施例还提供了一种耐紫外线室外用人造石英石板材的制备方法，制备方法包括以下步骤：

（1）按照重量百分比称取所有原料，混合均匀，灌入模具后进行真空振动，振动时间为5min；

（2）真空压制脱气，采用中温固化成型，所述中温固化成型的温度为135℃，时间为18分钟；

（3）最后进行表面砂光处理即可得到成品。

对比试验

将本发明实施例1-5的人造石英石板材成品与传统人造石英石板材分别进行性能检测，结果如表1所示。

表1：本发明产品与常规产品性能检测对照表：

由表1的数据可知：本发明实施例1-5的人造石英石板材上述检测项目除放射性外均比常规产品检验结果的物理性能强；本发明检测紫外线照射的影响，从24小时、30天、183天直至365天，试验结果显示，常规产品不易在紫外线下长期使用，光泽度明显下降，而本发明的产品光泽度没有显著变化，能适应在室外长期使用；本发明实施例1-5的人造石英石板材的放射性指标符合国内标准要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种耐紫外线室外用人造石英石板材，其特征在于，所述板材中各原料及其重量百分比为：不饱和聚酯树脂16.3%、无机硅材料77%、色料0.8%、偶联剂1.2%、紫外线遮蔽剂3%、促进剂0.47%和固化剂1.23%；

所述紫外线遮蔽剂由以下重量百分比的成分组成：氧化锌44%和纳米氧化锌56%；不饱和聚酯树脂由以下重量百分比的成分组成：间苯型不饱和聚酯树脂12%、邻苯型不饱和聚酯树脂17%、对苯型不饱和聚酯树脂18%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的邻苯型不饱和聚酯树脂23%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的间苯型不饱和聚酯树脂11%、含10%聚甲基丙烯酸甲酯树脂的对苯型不饱和聚酯树脂19%；无机硅材料由重量百分比为48%的颗粒填料和重量百分比为52%的粉末填料组成，颗粒填料为粒径大小均为123目的玻璃颗粒和石英石颗粒，玻璃颗粒和石英石颗粒的重量份数比为2:3；粉末填料为粒径大小为775目的石英粉和重碳酸钙粉，其重量份数比为1:2；

偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂由以下重量百分比的成分组成：甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷偶联剂33%、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷42%和γ-巯丙基三甲氧基硅烷25%；促进剂由以下重量百分比的成分组成：N,N-二丙基-1-丙胺9%、N,N-二甲基苯胺62%、异辛酸钴11%和环烷酸钴18%；固化剂由以下重量百分比的成分组成：过氧化甲乙酮33%、过氧化环己酮27%、过氧化2-乙基己酸叔丁酯23%和苯甲酰17%；色料由25%的色粉和75%的色浆组成；

所述人造石英石板材的制备方法，制备方法包括以下步骤：

（1）按照重量百分比称取所有原料，混合均匀，灌入模具后进行真空振动，振动时间为1.5min；

（2）真空压制脱气，采用中温固化成型，所述中温固化成型的温度为130℃，时间为16分钟；

（3）最后进行表面砂光处理即可得到成品。