CN103553430B - 一种人造亚克力石英石板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人造亚克力石英石板材，其特征在于：它由固体物料和添加剂组成，所述固体物料按重量百分比计，由以下组分组成：石英砂55～60％、石英粉25～30％和亚克力树脂10～20％，所述添加剂为固化剂、促进剂和偶联剂。其制备方法，它依次包括以下步骤：1)混合；2)铺料；3)压制成型；4)加热固化；5)脱模冷却。本发明与现有技术相比的优点是：本发明一种人造亚克力石英石板材的原料组分简单，人造石英石板材综合力学性能好，很好地解决了普通人造石英石存在的易开裂、容易变形、耐黄变性差、耐污及耐化学性能较差的问题；而且其制备方法能耗低、生产效率高、操作过程可控性好。

Description

一种人造亚克力石英石板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，尤其涉及一种人造亚克力石英石板材及其制备方法。

背景技术

人造石英石作为新型的人造建材，有着天然石材无可比拟的优势：高强度、高硬度、耐高温、防腐蚀、抗老化、天然质感、易清洁、抗折、耐磨、材质精纯、无辐射等。在天然石材作为不可再生资源日渐枯竭的今日，人造石英石是其最好的替代品。同时，人造石英石可采用废旧玻璃作原料，因而在保护环境的同时实现了资源再利用，这些优势让人造石英石成为建筑装饰行业的新贵，被广泛的应用到橱柜、卫浴、办公室和大型商场的地面、墙面装饰以及家居装饰行业。

目前，制约人造石英石发展的主要因素就是产品质量和高的制造成本。在经济快速发展的当代，人们越来越注重生活品位，产品质量对于人造石英石的发展至关重要。影响人造石英石产品质量的主要因素有：1、开裂；2、变形；3、耐黄变；4、耐污及耐化学性能。目前市场上的人造石英石主要采用不饱和树脂或添加丙烯酸酯类单体的不饱和树脂作为黏结材料，普遍存在上述质量问题和技术难题。

此外，固化作为生产工艺中的成型环节，对石英石的色泽、成品的综合力学性能有着极其重要的影响。传统的人造石英石固化是采用烘箱、固化炉等设备给石英石加热固化，这些方法均是利用热传导的方式对板材等进行加热后由引发剂引发固化，受限于热传导加热方法而能量利用效率低，能耗大，生产成本高，且受热不均会导致板材内应力增大，发生变形和开裂，最终影响制品的质量。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种人造亚克力石英石板材及其制备方法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种人造亚克力石英石板材，其特征在于：它由固体物料和添加剂组成，所述固体物料按重量百分比计，由以下组分组成：石英砂55～60％、石英粉25～30％和亚克力树脂10～20％，所述添加剂为固化剂、促进剂和偶联剂。

其中，所述石英砂的粒度为4～140目，石英粉粒度为325～1250目；

所述固化剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.8～2.0％，所述促进剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.5～3.0％，所述偶联剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.5～3.0％。

其中，所述亚克力树脂中，亚克力单体的重量百分含量为75～90％、聚甲基丙烯酸甲酯的重量百分含量为10～25％。其中，聚甲基丙烯酸甲酯的分子量在100000～400000。

所述固化剂为过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化顺丁烯二酸酐叔丁酯中的一种。

所述促进剂为有机硫化合物。

所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。

本发明所述的人造亚克力石英石的制备方法，它依次包括以下步骤：

1)称取石英砂、石英粉、亚克力树脂、固化剂、促进剂、偶联剂，并混合均匀；其中，石英砂55～60％、石英粉25～30％和亚克力树脂10～20％；固化剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.8～2.0％；促进剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.5～3.0％；偶联剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.5～3.0％；

2)将物料均匀平铺在底模板上；底模板预先内置于玻璃纤维增强硅橡胶模腔内，硅橡胶模放置于带有振动装置的平台上；然后盖上上模板，再套上连接真空装置的玻璃纤维增强硅橡胶模腔上半部分，保证硅橡胶模腔的整体密封、封闭；

3)开启平台振动装置，连接真空压制成型，所述振动平台工作频率控制为50Hz，真空度控制为-0.1～-0.08MPa，压制5～10min；

4)将成型后的板材制品送入固化炉加热固化，所述固化炉内温度控制在40～60℃，加热0～40min，使板材完全固化；

5)将经固化的板材出炉后脱模，堆放冷却，在室温下固化1～2天，即可得到人造亚克力石英石板材制品。

本发明与现有技术相比的优点是：本发明一种人造亚克力石英石板材的原料组分简单，人造石英石板材综合力学性能好，很好地解决了普通人造石英石存在的易开裂、容易变形、耐黄变性差、耐污及耐化学性能较差的问题；而且其制备方法能耗低、生产效率高、操作过程可控性好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述。

实施例1

一种人造亚克力石英石原料，由固体物料和添加剂组成，其中，固体物料的各组分含量按重量百分比计为：粒度为4～140目的石英砂55％、粒度为325～1250目石英粉25％，亚克力树脂15％；添加剂为固化剂、促进剂和偶联剂，固化剂为重量等于亚克力树脂重量的2.0％的过氧化顺丁烯二酸酐叔丁酯，促进剂为重量等于亚克力树脂重量的1.0％的有机硫化合物，偶联剂为市场上购买的商品号为KH580的有机硅烷偶联剂，其重量等于亚克力树脂重量的2％；亚克力树脂中，甲基丙烯酸甲酯的重量百分比含量为85％、聚甲基丙烯酸甲酯的重量百分含量为15％。

采用上述原料制备人造石英石板材的方法，它依次包括以下步骤：

1)称取石英砂、石英粉、亚克力树脂、固化剂、促进剂、偶联剂，混合均匀；

2)将物料均匀平铺在底模板上；底模板预先内置于玻璃纤维增强硅橡胶模腔内，硅橡胶模放置于带有振动装置的平台上。然后盖上上模板，再套上连接真空装置的玻璃纤维增强硅橡胶模腔上半部分，保证硅橡胶模腔的整体密封、封闭；

3)开启平台振动装置，连接真空压制成型，所述振动平台工作频率控制为50Hz，真空度控制为-0.1～-0.08MPa，压制5～10min；

4)将成型后的板材制品送入固化炉加热固化，所述固化炉内温度控制在40～60℃，加热0～40min，使板材完全固化；

5)将经固化的板材出炉后脱模，堆放冷却，在室温下固化1～2天，即可得到人造亚克力石英石板材制品。

实验结果与相同条件下热固化方式制作的板材进行对比，固化时间缩短了1h，效率大大提高，制品弯曲强度提高了10MPa，弹性模量提高了2.5GPa。

实施例2

一种人造石英石板材原料，由固体物料和添加剂组成，其中，固体物料的各组分含量按重量百分比计为：粒度为4～140目的石英砂55％、粒度为325～1250目石英粉25％，亚克力树脂15％；添加剂为固化剂、促进剂和偶联剂，固化剂为重量等于亚克力树脂重量的2％过氧化顺丁烯二酸酐叔丁酯，促进剂为重量等于亚克力树脂重量的1.5％的有机硫化合物，偶联剂为市场上购买的商品号为KH570的有机硅烷偶联剂，其重量等于亚克力树脂重量的1.5％；亚克力树脂中，甲基丙烯酸甲酯的重量百分比含量为80％、聚甲基丙烯酸甲酯的重量百分含量为20％。

采用上述原料制备人造石英石板材的方法，它依次包括以下步骤：

1)称取石英砂、石英粉、亚克力树脂、固化剂、促进剂、偶联剂，混合均匀；

2)将物料均匀平铺在底模板上；底模板预先内置于玻璃纤维增强硅橡胶模腔内，硅橡胶模放置于带有振动装置的平台上。然后盖上上模板，再套上连接真空装置的玻璃纤维增强硅橡胶模腔上半部分，保证硅橡胶模腔的整体密封、封闭；

3)开启平台振动装置，连接真空压制成型，所述振动平台工作频率控制为50Hz，真空度控制为-0.1～-0.08MPa，压制5～10min；

4)将成型后的板材制品送入固化炉加热固化，所述固化炉内温度控制在40～60℃，加热0～40min，使板材完全固化；

5)将经固化的板材出炉后脱模，堆放冷却，在室温下固化1～2天，即可得到人造亚克力石英石板材制品。

实验结果与相同条件下热固化方式制作的板材进行对比，固化时间缩短了1.3h，效率大大提高，制品弯曲强度提高了5MPa，弹性模量提高了2.5GPa。

实施例3

一种人造石英石板材原料，由固体物料和添加剂组成，固体物料的各组分含量按重量百分比计为：粒度为4～140目的石英砂58％、粒度为325～1250目石英粉20％，亚克力树脂18％；添加剂为固化剂、促进剂和偶联剂，固化剂为重量等于亚克力树脂重量的2％的过氧化顺丁烯二酸酐叔丁酯，促进剂为重量等于亚克力树脂重量的1％的有机硫化合物，偶联剂为市场上购买到的商品号为KH570的有机硅烷偶联剂，其重量等于所述亚克力树脂重量的1％；亚克力树脂中，甲基丙烯酸甲酯的重量百分比含量为85％、聚甲基丙烯酸甲酯的重量百分含量为15％。

采用上述原料制备人造石英石板材的方法，它依次包括以下步骤：

1)称取石英砂、石英粉、亚克力树脂、固化剂、促进剂、偶联剂，混合均匀；

2)将物料均匀平铺在底模板上；底模板预先内置于玻璃纤维增强硅橡胶模腔内，硅橡胶模放置于带有振动装置的平台上。然后盖上上模板，再套上连接真空装置的玻璃纤维增强硅橡胶模腔上半部分，保证硅橡胶模腔的整体密封、封闭；

3)开启平台振动装置，连接真空压制成型，所述振动平台工作频率控制为50Hz，真空度控制为-0.1～-0.08MPa，压制5～10min；

4)将成型后的板材制品送入固化炉加热固化，所述固化炉内温度控制在40～60℃，加热0～40min，使板材完全固化；

5)将经固化的板材出炉后脱模，堆放冷却，在室温下固化1～2天，即可得到人造亚克力石英石板材制品。

实验结果与相同条件下热固化方式制作的板材进行对比，固化时间缩短了1.2h，效率大大提高，制品弯曲强度提高了15MPa，弹性模量提高了4.5GPa。

实施例4

一种人造石英石板材原料，由固体物料和添加剂组成，固体物料的各组分含量按重量百分比计为：粒度为4～140目的石英砂58％、粒度为325～1250目石英粉20％，亚克力树脂18％；添加剂为固化剂、促进剂和偶联剂，固化剂为重量等于亚克力树脂重量的2％的过氧化顺丁烯二酸酐叔丁酯，促进剂为重量等于亚克力树脂重量的1％的有机硫化合物，偶联剂为市场上购买到的商品号为KH580的有机硅烷偶联剂，其重量等于所述亚克力树脂重量的1％；亚克力树脂中，甲基丙烯酸甲酯的重量百分比含量为80％、聚甲基丙烯酸甲酯的重量百分含量为20％。

采用上述原料制备人造石英石板材的方法，它依次包括以下步骤：

1)称取石英砂、石英粉、亚克力树脂、固化剂、促进剂、偶联剂，混合均匀；

2)将物料均匀平铺在底模板上；底模板预先内置于玻璃纤维增强硅橡胶模腔内，硅橡胶模放置于带有振动装置的平台上。然后盖上上模板，再套上连接真空装置的玻璃纤维增强硅橡胶模腔上半部分，保证硅橡胶模腔的整体密封、封闭；

3)开启平台振动装置，连接真空压制成型，所述振动平台工作频率控制为50Hz，真空度控制为-0.1～-0.08MPa，压制5～10min；

4)将成型后的板材制品送入固化炉加热固化，所述固化炉内温度控制在40～60℃，加热0～40min，使板材完全固化；

5)将经固化的板材出炉后脱模，堆放冷却，在室温下固化1～2天，即可得到人造亚克力石英石板材制品。

实验结果与相同条件下热固化方式制作的板材进行对比，固化时间缩短了1.2h，效率大大提高，制品弯曲强度提高了20MPa，弹性模量提高了5GPa。

最后应说明的是：上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动，仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种人造亚克力石英石板材，其特征在于：它由固体物料和添加剂组成，所述固体物料按重量百分比计，由以下组分组成：石英砂55～60％、石英粉25～30％和亚克力树脂10～20％，所述添加剂为固化剂、促进剂和偶联剂；所述石英砂的粒度为4～140目，石英粉粒度为325～1250目；所述固化剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.8～2.0％；所述促进剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.5～3.0％；所述偶联剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.5～3.0％；所述亚克力树脂中，亚克力单体的重量百分含量为75～90％、聚甲基丙烯酸甲酯的重量百分含量为10～25％；所述聚甲基丙烯酸甲酯的分子量在100000～400000。

2.根据权利要求1所述的一种人造亚克力石英石板材，其特征在于：所述固化剂为过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化顺丁烯二酸酐叔丁酯中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种人造亚克力石英石板材，其特征在于：所述促进剂为有机硫化合物。

4.根据权利要求1所述的一种人造亚克力石英石板材，其特征在于：所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。

5.一种人造亚克力石英石板材的制备方法，其特征在于：它依次包括以下步骤：

1)混合：称取石英砂、石英粉、亚克力树脂、固化剂、促进剂、偶联剂，并混合均匀；其中，石英砂55～60％、石英粉25～30％和亚克力树脂10～20％；固化剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.8～2.0％；促进剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.5～3.0％；偶联剂重量等于所述亚克力树脂重量的0.5～3.0％；

2)铺料：将物料均匀平铺在底模板上；底模板预先内置于玻璃纤维增强硅橡胶模腔内，硅橡胶模放置于带有振动装置的平台上；然后盖上上模板，再套上连接真空装置的玻璃纤维增强硅橡胶模腔上半部分，保证硅橡胶模腔的整体密封、封闭；

3)压制成型：开启平台振动装置，连接真空压制成型，所述振动平台工作频率控制为50Hz，真空度控制为-0.1～-0.08MPa，压制5～10min；

4)加热固化：将成型后的板材制品送入固化炉加热固化，所述固化炉内温度控制在40～60℃，加热0～40min，使板材完全固化；

5)脱模冷却：将经固化的板材出炉后脱模，堆放冷却，在室温下固化1～2天，即可得到人造亚克力石英石板材制品。