CN103819135A - 一种人造石材及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人造石材，主要由矿粉、石粉、颜料、树脂、促进剂和固化剂制成。所述人造石材制作方法简单，通过灌浆浇注成型后固化再脱模即可，不需高温锻烧，能耗低，制备得到的人造石材与陶瓷和天然石材相比，具有质轻、环保、阻燃性能好、无辐射，并有较好的可加工性等优点，可实现批量生产；并且，可在人造石材生产过程中根据不同需求掺入不同颜料对石材的颜色进行调节而生产出不同颜色及纹理的人造石材。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，具体的说是一种人造石材及其生产工艺。
背景技术
随着社会高速发展，人民生活水平提升，人们对美的欣赏也上升到一定层次，石材作为一种高档建筑装饰材料被广泛使用，其应用于室内外装修及多种工艺品的生产加工，市场需求日益增加。石材分为天然石材和人造石材两种，天然石材是指从天然岩体中开采出来的，并经加工成块状或板状材料的总称，因其纹理清晰，强度高，故而有很好的使用及装饰效果。但天然石材资源逐年减少，开采不易，运输困难，施工强度大，且存在一定程度的辐射。近年来，人们开始研究人造石材，人造石材由工业原料通过科学工艺制作而成。现有的人造石材因配方及工艺所限，成本较高，工艺较为复杂，且制造出的石材其强度与天然石材从外观及性能上还有较大差距，另外部分石材生产工艺需要高温烧制，能耗高，污染大，因而研究新型低碳环保绿色的人造石材迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种人造石材及其生产工艺，能够补充、代替天然石材，且强度高、成本低廉。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种人造石材，其主要由矿粉、石粉、颜料、树脂、促进剂和固化剂制成，按重量百分比计，其中矿粉15%-35%、石粉15%-35%、颜料0-1‰、树脂50%，四者之和满足百分之百；所述固化剂和促进剂的添加量均为矿粉、石粉、颜料、树脂四者总重量的3‰-8‰。
上述方案中，所述矿粉为粒化高炉矿渣微粉，优选S95级。
上述方案中，所述石粉的比表面积不低于350m2/kg。
上述方案中，所述树脂为不饱和聚酯树脂。
上述方案中，所述固化剂和促进剂为不饱和聚酯树脂专用促进剂和固化剂。
上述方案中，所述颜料为粉末状，细腻，溶解性好。
上述人造石材的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按重量百分比计，称取原料矿粉、石粉、颜料、树脂、固化剂和促进剂；
（2）将矿粉、石粉、颜料、树脂混合后搅拌成浆料，备用；
（3）在步骤（2）所得浆料中加入促进剂和固化剂，再次搅拌均匀，浇注到模具中形成坯料；
（4）抽空装置抽取坯料中的空气，待模具中的坯料固化后，进行脱模、常温常压养护、切割、平磨；然后烘干即得到本发明的人造石材。
上述方案中，所述步骤（4）的固化时间优选10-20min，适合工业生产需求。
上述方案中，所述步骤（4）中烘干温度优选80℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一，通过掺加矿粉制造的人造石材，由于其凝结时间较慢，便于抽空装置有效抽取空气，减少气泡，使得石材致密性更好，表面更加光洁；再者，掺入矿粉制造人造石材，相对全石粉而言，能更好地控制浆水分离；
第二，所述人造石材制作方法简单，通过灌浆浇注成型后固化再脱模即可，不需高温锻烧，能耗低，制备得到的人造石材与陶瓷和天然石材相比，具有质轻、环保、阻燃性能好、无辐射具有材质轻、无辐射、环保、抗污染、阻燃性能好、耐腐蚀、无辐射，并有较好的可加工性等优点，可实现批量生产；并且，可在人造石材生产过程中根据不同需求掺入不同颜料对石材的颜色进行调节而生产出不同颜色及纹理的人造石材；
第三，本发明所用原材料成本低廉，来源广泛，可有效降低生产成本，使经济实用性和装饰艺术性有机结合，本石材可用来制作建筑墙体构件，家具、涂料、包装材料及装饰工艺品，用途广泛，物美价廉，可满足人民大众对人造石材的消费需求。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
下述实施例1-4是制作人造石材（仿玉小摆件工艺品），其原料由S95级矿粉、石粉、颜料、树脂、促进剂、固化剂，原料的具体配比见表1，表1中还包括对比例1-4的原料组成。其中，所述矿粉为S95级，所述树脂为以邻苯二甲酸酐和标准二元醇为主要原料的不饱和聚酯树脂，所述固化剂为过氧化甲乙酮固化剂，所述促进剂为不饱和聚酯树脂专用促进剂钴促进剂。
实施例1-4所述人造石材的生产工艺，包括以下步骤：
（1）按重量百分比或重量份数，称取原料矿粉、石粉、颜料、树脂、促进剂、固化剂和水；
（2）将矿粉、石粉、颜料、树脂混合后搅拌成浆料，备用；
（3）在步骤（2）所得浆料中加入促进剂和固化剂（固化剂和促进剂的量均为矿粉、石粉、颜料、树脂四者总质量的5‰），再次搅拌均匀，浇注到模具中形成坯料；
（4）抽空装置抽取坯料中的空气，待模具中的坯料固化到一定强度后（固化时间见表1），进行脱模、常温常压养护、切割、平磨；然后80℃烘干即得到本发明的人造石材。
对比例1-4的生产工艺与实施例1-4基本相同。
表1（单位：g）
| 编号 | 石粉 | 矿粉 | 颜料 | 不饱和树脂 | 固化时间（min） |
| 对比例1 | 5000 | 0 | 10 | 5000 | 5 |
| 对比例2 | 4000 | 1000 | 10 | 5000 | 8 |
| 实施例1 | 3500 | 1500 | 10 | 5000 | 10 |
| 实施例2 | 3000 | 2000 | 10 | 5000 | 12 |
| 实施例3 | 2500 | 2500 | 10 | 5000 | 15 |
| 实施例4 | 1500 | 3500 | 10 | 5000 | 20 |
| 对比例3 | 1000 | 4000 | 10 | 5000 | 40 |
| 对比例4 | 0 | 5000 | 10 | 5000 | 100 |
由上述表格中对比例和实施例中固化时间得出结论，可知随着矿粉掺量增加，石粉的掺量减少，所得制品的固化时间延长。然而由生产工艺可知，当固化时间在10min-20min时，便于真空抽气装置抽出空气，减少气泡，同时亦可以保证制品制作周期较短，利于规模化生产。故掺加矿粉量在15%-35%，固化时间10-20min，符合对工艺品的需求，也适合工业生产。
按此工艺制作的人造石材，如某种仿玉型小工艺瓶子，拿在手中，光滑温润，在灯光照射下看，为半透明状，具有蜡状光泽，色泽亮丽，作为装饰品，高贵典雅，可达到以假乱真的效果，又物美价廉。
本发明中采用矿粉，其密度为2.88g/cm3，密度较小，用在工艺品中具有质轻的优势；而且矿粉作为一种低碳节能环保材料，掺加其中，一来减少自然资源的开采，二来增加固体废弃物的利用率；本发明所得到的的人造石材掺加物质是可控的，故无辐射，避免了天然石材具有放射性物质；本发明所述的人造石材有广泛的应用前景。
Claims (7)
1.一种人造石材，其特征在于它主要由矿粉、石粉、颜料、树脂、促进剂和固化剂制成，按重量百分比计，其中矿粉15%-35%、石粉15%-35%、颜料0-1‰、树脂50%，四者之和满足百分之百；所述固化剂和促进剂的添加量均为矿粉、石粉、颜料、树脂四者总重量的3‰-8‰。
2.根据权利要求1所述的一种人造石材，其特征在于所述矿粉为S95级。
3.根据权利要求1所述的一种人造石材，其特征在于所述树脂为不饱和聚酯树脂。
4.根据权利要求1所述的一种人造石材，其特征在于所述固化剂和促进剂为不饱和聚酯树脂专用促进剂和固化剂。
5.权利要求1-4所述的任意一种人造石材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）按重量百分比计，称取原料矿粉、石粉、颜料、树脂、固化剂和促进剂；
（2）将矿粉、石粉、颜料、树脂混合后搅拌成浆料，备用；
（3）在步骤（2）所得浆料中加入促进剂和固化剂，再次搅拌均匀，浇注到模具中形成坯料；
（4）待模具中的坯料固化后，进行脱模、常温常压养护、切割、平磨；然后烘干即得到本发明的人造石材。
6.根据权利要求5所述的一种人造石材的生产工艺，其特征在于所述步骤（4）的固化时间10-20min。
7.根据权利要求5所述的一种人造石材的生产工艺，其特征在于所述步骤（4）中烘干温度为80℃。
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