CN104945845A - 双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒和制备方法，该人造石板材主要由A组份和B组份混合而成，所述B组份为改性脂环族环氧固化剂，所述A组份按质量百分比包含下列成份：溴代环氧树脂96.5％-99.8％，紫外光吸收剂0.1-0.3％，光稳定剂0.1-0.2％。该人造石板材及其颗粒色泽浅，透明度好，硬度高，软化点高，密度大，表面效果佳，耐甲基丙烯酸甲酯(MMA)，安全环保，耐老化，具有极好的化学机械性能，且耐候性能优异。该人造石板材颗粒可广泛用来制备各种彩色纯亚克力人造石板材，如制成高档橱柜、卫浴。

Description

双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒和制备方法

技术领域

本发明涉及人造石板材领域，具体涉及一种双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒和制备方法。

背景技术

随着人类社会科学技术的进步而产生并且不断改进的一门实用科学材料——人造石，主要应用于装饰行业中，它是一种新型环保复合材料。相比不锈钢、陶瓷等传统建材，人造石不但功能多样，颜色丰富，应用范围也更加广泛。人造石无毒性、无放射性，阻燃、不粘油、不渗污、抗菌防霉、耐磨、耐冲击、易保养、无缝拼接、造型百变。目前，国内人造石行业刚起步不久，高档亚克力人造石板材的生产企业屈指可数，目前也有采用一些树脂如环氧树脂、丙烯酸树脂等，即使是这种材料的人造石也基本上从国外进口，大多数新兴企业都仍处于学习杜邦、三星和杜丽家(中国)等大型公司的阶段。而且，随着人们生活水平的不断提高，对于人造石板材的性能要求越来越高，例如，要求光泽度好，硬度高，安全环保等，现有的大部分人造石板材难以满足这些性能要求。

发明内容

有鉴于此，提供一种色泽浅，透明度好，安全环保的双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒和制备方法。

一种双组份溴代环氧树脂人造石板材，其包括双组份溴代环氧树脂人造石板材，其主要由A组份和B组份混合而成，所述B组份为改性脂环族环氧固化剂，所述A组份按质量百分比包含下列成份：

溴代环氧树脂             96.5％-99.8％

紫外光吸收剂             0.1-0.3％

光稳定剂                 0.1-0.2％。

一种双组份溴代环氧树脂人造石板材颗粒，其由如上所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材通过破碎造粒制成。

以及，一种双组份溴代环氧树脂人造石板材的制备方法，其包括如下步骤：取如上所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材的各成分，将A组分中各成分加热熔化分散脱泡，再将A组分和B组份在线混合，依次进行第一次烘烤和第二次烘烤，冷却，成型，所述第一次烘烤温度为70-90℃，时间15-20分钟，第二次烘烤温度160±2℃，烘烤时间为10-12分钟。

上述双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒色泽浅，透明度好，硬度高，软化点达到150-160℃，密度大，表面效果佳，较耐甲基丙烯酸甲酯(MMA)，安全环保，耐老化，具有极好的化学机械性能，且耐候性能优异，完全取代国外同类产品，填补了国内空白。该人造石板材颗粒可广泛用来制备各种彩色纯亚克力人造石板材，如制成高档橱柜、卫浴。

附图说明

图1是本发明实施例的双组份溴代环氧树脂人造石板材的制备方法流程示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。

本发明实施例提供一种双组份溴代环氧树脂人造石板材，其主要由A组份和B组份混合而成，其中，B组份为改性脂环族环氧固化剂，A组份按质量百分比包含下列成份：

溴代环氧树脂             96.5％-99.8％

紫外光吸收剂             0.1-0.3％

光稳定剂                 0.1-0.2％。

其中，在A组份中，溴代环氧树脂的环氧当量优选为350-400克/当量，溴含量优选为46-49％，软化点为60-75℃。溴代环氧树脂在105℃下烘1小时测定有机挥发物的含量≤1000PPM。紫外光吸收剂优选UV-328，光稳定剂优选光稳定剂770。本实施例之所以选择这两种型号的助剂，主要是考虑这两种助剂与溴代环氧树脂的相溶性较好，在烘烤过程中不发生迁移，且协同效果明显。溴化环氧树脂(环氧当量为350-400)在加热釜中的温度维持在120-130℃，在此温度下溴代环氧树脂粘度低，便于消泡、脱泡，脱泡采用负压方式进行。A组份还包括质量百分含量为0-3％的珠光染料，珠光颜料主要根据客户需要用于调色，做无色的即可不用。

B组份改性脂环族固化剂优选为Ancamine1618，是指美国空气化学产的Ancamine1618及其类似产品。A组份准备好后，与B组份改性脂环族固化剂在线混合，改性脂环族固化剂的温度维持在30±5℃。A组份和B组份的质量配比优选为3-4∶1。

通过测试，双组份溴代环氧树脂人造石板材的耐甲基丙烯酸甲脂的要求为：在20-25℃下，即大致为常温或室温下，浸泡在甲基丙烯酸甲脂中24小时，取出后在105±2℃的温度下烘干1小时，其重量损失≤0.8％。通过此要求，以确保人造石板材颗粒上不沾有没有挥发的MMA。双组份溴代环氧树脂人造石板材的人工加速老化试验在300小时以上，硬度高于30巴氏单位。

本发明实施例提供一种双组份溴代环氧树脂人造石板材颗粒，其由如上所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材通过破碎造粒制成。将人造石板材制成颗粒状，便于与人造石的其它材料成分混合成型，以制备各种彩色纯亚克力人造石板材，例如制成高档橱柜、卫浴产品。

上述双组份溴代环氧树脂人造石板材的制备方法包括如下步骤：取如上所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材的各成分，将A组分中各成分加热熔化分散脱泡，再将A组分和B组份在线混合，依次进行第一次烘烤和第二次烘烤，冷却，成型，所述第一次烘烤温度为70-90℃，时间15-20分钟，第二次烘烤温度160±2℃，烘烤时间为10-12分钟。本发明实施例之所以分两次烘烤是为了确保双组份溴代环氧树脂的固化反应平稳进行，固化安全，避免反应太过激烈，产生气孔和废料。

请参阅图1，说明上述双组份溴代环氧树脂人造石板材的制备方法的具体流程：

S10，将自制或市售的溴化环氧树脂粉末(环氧当量350-400)投入不锈钢加热釜中，开蒸汽升温，待温度达到95-100℃，釜内树脂基本熔化后点动搅拌，无阻力，则正常开启搅拌，同时加入紫外光吸收剂UV-328，光稳定剂770及所需的珠光颜料，当温度达到115℃时关闭蒸汽阀门，把物料温度控制在120-130℃，同时开启真空泵负压脱泡3-5分钟，负压值0.02-0.03mpa，脱完缓慢放空，以免空气冲入釜内物料中产生气泡。

S20，将B组分投入不锈钢加热釜中，开搅拌，用齿轮泵将40-50℃热水打入加热釜的夹套进行循环加热，将固化剂的温度控制在30±5℃。

S30，调节好精密计量泵的流量，确保按A组∶B组＝(3-4)∶1的质量比进入在线混合器混合，形成溴代环氧树脂预聚物，并把混合均匀的物料放入等料盘中，物料厚度控制在0.8-1.5cm，并冷却至室温。

S40，将冷却至室温的物料送入烘房进行第一次烘烤，烘烤温度为70-90℃，时间为15-20分钟，烘烤完毕将物料拉出烘房自然冷却至室温。

S50，将第一次烘烤冷却至室温的物料再次送入烘房，在160±2℃的温度下烘烤10-12分钟后拉出自然冷却至室温，得到双组份溴代环氧树脂人造石板材。

人造石板材颗粒的制备方法是在得到双组份溴代环氧树脂人造石板材后，将制成的双组份溴代环氧树脂人造石板材送入破碎造粒机进行破碎造粒，得到双组份溴代环氧树脂人造石颗粒。在制成人造石板材或其颗粒之后，为获得所需尺寸形状的人造石板，可以通过模具模压成型，获得所需产品。

以下通过具体实施例说明本发明实施例的高档双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒的组成以及制备方法，实施例1-8的A组份组成如表1所示。

表1各实施例中A组份组成的质量百分含量

实施例1

本实施例的双组份溴代环氧树脂人造石颗粒制备方法如下：

1)将环氧当量为350-400的溴代环氧树脂粉沫投入不锈钢加热釜中，打开夹套蒸汽缓慢升温，待温度达到95-100℃，釜内溴代环氧树脂基本融化后点动搅拌，无阻力，则正常开启搅拌，同时加入紫外光吸收剂UV-328，待温度达到110-115℃时，关闭蒸汽阀门，把物料温度控制在120-130℃，并打开真空泵，对釜内物料抽真空，将负压控制在0.02-0.03mpa，脱泡3-5分钟，脱完缓慢放空，确保空气不冲入釜内物料中。A组份的组成如表1所示。

2)将B组份投入带夹套的不锈钢加热釜中，用齿轮泵将40-50℃的热水打入加热釜夹套内进行循环加热，将固化剂的温度控制在30±5℃。

3)调节好精密计量泵的流量，使A组∶B组＝3∶1(质量比)的速度进入在线混合器混合，并将混合物均匀的物料放入等料盘内，物料厚度控制在0.8-1.5cm，并自然冷却至室温。

4)将冷却至室温的物料送入烘房进行第一次烘烤，当烘房温度达到70-90℃时停止加热，在此温度下保温15-20分钟后将料盘拉出烘房，自然冷却至室温。

5)将第一次烘烤冷却至室温的物料再次送入烘房加热，在160±2℃的温度下烘烤10-12分钟，烘烤完毕，将料盘拉出，自然冷却至室温，得到双组份溴代环氧树脂人造石板材。

6)将制成的双组份溴代环氧树脂人造石板材送入破碎造粒机进行破碎造粒，得到高档双组份溴代环氧树脂人造石颗粒。

实施例2

本实施例的各步骤与实施例1基本相同，不同的是A组份溴代环氧树脂在加热釜中融化后加入0.3％的紫外光吸收剂UV-328，A组份的组成如表1所示。

实施例3

本实施例的各步骤与实施例1基本相同，不同的是A组份溴代环氧树脂在加热釜中融化后加入0.2％的紫外光吸收剂UV-328和0.1％的光稳定剂770。A组份的组成如表1所示。A组份与B组份的质量比为3.3∶1。

实施例4

本实施例的各步骤与实施例2基本相同，所不同的是A组份的组成，如表1所示。A组份与B组份的质量比为3.3∶1。

实施例5

本实施例的各步骤与实施例2基本相同，所不同的是A组份的组成，如表1所示。A组份与B组份的质量比为3.5∶1。

实施例6

本实施例的各步骤与实施例2基本相同，所不同的是A组份的组成，如表1所示。A组份与B组份的质量比为3.5∶1。

实施例7

本实施例的各步骤与实施例2基本相同，所不同的是A组份的组成，如表1所示。A组份与B组份的质量比为3.8∶1。

实施例8

本实施例的各步骤与实施例2基本相同，所不同的是A组份的组成，如表1所示。A组份与B组份的质量比为4∶1。

对比例1

对比例1的步骤与实施例1相同，A组的成份也相同，所不同的是A组份与B组份的质量比为2.8∶1。

对比例2

对比例2的各步骤与实施例3相同，A组的成份也相同，所不同的是A组份与B组份的质量比为4.5∶1。

对比例3

对比例3的各步骤与实施例8相同，A组份与B组份的质量比也相同，所不同的是A组份的成份如下：

对比例4

对比例4的各步骤与实施例1相同，A组份与B组份的质量比相同，所不同的是A组份的成份为：

溴化环氧树脂          100％。

下面，将上述实施例和对比例的双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒进行下列测试。

1.试验环境

本试验在室温23±2℃，相对湿度30-85％的条件下进行试验前先将双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒在上述环境下放置24h。

2.硬度

用巴氏硬度仪测试，在同一块样板上，测试5个点，取其平均值。

3.密度

(1)用分析天平称出双组份溴代环氧树脂人造颗粒的质量M

(2)量筒中装适量的水，量出体积V1

(3)将双组份溴代环氧树脂人造石颗粒，浸没在水中，水位上升到的体积为V2密度＝M/(V2-V1)

4.耐甲基丙烯酸甲酯

用分析天平称取2-3克的双组份溴代环氧树脂人造颗粒密封浸没于30克甲基丙烯酸甲酯中24小时，取出凉干2小时后放在称量瓶内，在烘箱中于105±2℃烘干1小时，计算重量损失。重量损失＝(m1-m2)/m1×100％

m1-浸没前物料质量

m2-浸没后物料质量

5.人工加速老化试验按GB/T1865-1997标准进行。

6.双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒的性能指标，具体如表2

表2

项目	指标
		外观	无色或彩色透明板材或颗粒
硬度，巴氏单位≥	30
		密度，g/ml	1.58-1.63
耐甲基丙烯酸甲酯，％≤	0.8
		人工加速老化试验，h≥	300

按照上述试验，实施例1～8以及对比例1～3的各项性能指标如表3所示

表3各实施例和对比例的性能指标

由表3可知，实施例1-8各项性能指标均能符合性能要求，特别是实施例3和实施例6，综合性能更加特出；对比例1所有指标均不符合性能要求，对比例2除硬度和密度符合性能指标外其他指标不符合要求；对比例3密度不符合性能要求；对比例4人工加速老化试验不符合性能要求。

由此可知，上述双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒色泽浅，透明度好，硬度高，软化点达到150-160℃，密度大，表面效果佳，较耐甲基丙烯酸甲酯(MMA)，安全环保，耐老化，具有极好的化学机械性能，且耐候性能优异，完全取代国外同类产品，填补了国内空白。更进一步地，利用溴代环氧树脂(环氧当量350-400)与脂环族环氧固化剂Ancamine1618及紫外光吸收剂UV-328、光稳定剂770、各色珠光颜料等原料，可制备出各种彩色的双组份溴代环氧树脂人造石板材及其颗粒，由表可知，该人造石板材及其颗粒各项综合性能指标表现优异，完全达到或超越国外产品。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种双组份溴代环氧树脂人造石板材，其主要由A组份和B组份混合而成，所述B组份为改性脂环族环氧固化剂，所述A组份按质量百分比包含下列成份：

溴代环氧树脂    96.5％-99.8％

紫外光吸收剂    0.1-0.3％

光稳定剂        0.1-0.2％。

2.如权利要求1所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材，其特征在于，所述溴代环氧树脂的环氧当量为350-400，所述溴代环氧树脂在103-107℃下烘1小时测定有机挥发物的含量≤1000PPM。

3.如权利要求1所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材，其特征在于，所述改性脂环族环氧固化剂为Ancamine1618。

4.如权利要求1所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材，其特征在于，所述A组份和B组份的质量配比为3-4∶1。

5.如权利要求1所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材，其特征在于，所述A组份还包括质量百分含量为0-3％的珠光颜料。

6.如权利要求1所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材，其特征在于，所述紫外光吸收剂为UV-328，所述光稳定剂为光稳定剂770。

7.如权利要求1所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材，其特征在于，所述双组份溴代环氧树脂人造石板材的耐甲基丙烯酸甲脂的要求为：在20-25℃下，将人造石板材颗粒浸泡在甲基丙烯酸甲脂中24小时，取出后在103-107℃下烘干1小时，人造石板材颗粒的重量损失≤0.8％。

8.如权利要求1所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材，其特征在于，所述双组份溴代环氧树脂人造石板材的人工加速老化试验在300小时以上，硬度高于30巴氏单位。

9.一种双组份溴代环氧树脂人造石板材颗粒，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材通过破碎造粒制成。

10.一种双组份溴代环氧树脂人造石板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取如权利要求1-8任一项所述的双组份溴代环氧树脂人造石板材的各成分，将A组分中各成分加热熔化分散脱泡，再将A组分和B组份在线混合，依次进行第一次烘烤和第二次烘烤，冷却，成型，所述第一次烘烤温度为70-90℃，时间15-20分钟，第二次烘烤温度160±2℃，烘烤时间为10-12分钟。