CN105060776B

CN105060776B - 一种复合人造石台面板及其制备方法

Info

Publication number: CN105060776B
Application number: CN201510419734.8A
Authority: CN
Inventors: 朱学文; 丁德政; 郭栋; 杨东生; 蔡建亮
Original assignee: Global Classical New Material Co Ltd In Dongguan
Current assignee: Laibin Global Classic New Building Materials Co.,Ltd.
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2035-07-17
Also published as: CN105060776A

Abstract

本发明公开了一种复合人造石台面板及其制备方法。本发明所述复合人造石台面板包括表层和基材层，其中，表层以石英砂、石英粉、固化剂、促进剂、溶剂、多官能环氧树脂、偶联剂、颜料和导热粉为原料制成；基材层以氢氧化铝粉、石英粉、固化剂、促进剂、溶剂、多官能环氧树脂、偶联剂和玻璃毡为原料制成。本发明所述复合人造石台面板具有强度高，抗扭、抗折变形性能高、导热系数高、散热快、耐热性好、阻燃且不易老化黄变等优点，适合推广应用。

Description

一种复合人造石台面板及其制备方法

技术领域

本发明涉及加工石头或类似石头的材料的技术领域，具体涉及一种复合人造石台面板及其制备方法。

技术背景

人造石板主要用于厨柜台面、实验室台面、窗台、餐桌、茶几、电脑、酒吧台、商业广场等。目前市面上使用的人造石大都以不饱和聚酯为粘结剂，以无机大理石、石英石等碎料作骨料复合而成.由于不饱和聚酯玻璃化温度低(＜110℃＝，且不同粒径颗粒碎料与粘稠聚酯混合时，易产生拌和不匀，导致基材匀质性差。因而成型后的基板存在老化快、易变形；抗冲击性弱，易开裂或折断等不良，严重影响人造石的使用寿命及装饰效果。公开号为101508554的发明专利中，描述的一种人造石木结合彩色环保石材台面板，其制作方法为：“它采用甲乙酮作为固化剂，环烷酸钴作为促进剂，不饱和聚酯树脂和滑石粉为粘结剂，废旧木板作为基底层，通过一定工艺制备而成”。该复合板结构中,基层为不饱和树脂与无机填料(滑石粉)的复合体，底层为废旧木板。上下层间因材质差异大，不能形成均一的统一整体。在受外力或热冲击时，上下层间因受剪切力或热应力作用，易出现层间分离。尤其在应用于较大面积及较大跨度的台面板时，易变形、折断；该复合板由于使用普通不饱和树脂、耐热、耐候性差，受热易变形、老化黄变快；该复合板底层为废旧木板受潮或受污物浸滞时易腐朽变质，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的人造石台面板存在的易变形、易折断、耐热性差、老化快等问题，提供一种强度高，抗扭、抗折变形性能高、导热系数高、散热快、耐热性好、阻燃且不易老化黄变的复合人造石台面板。

本发明另一目的在于提供上述复合人造石台面板的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种复合人造石台面板，包括表层和基材层。其中，表层由如下按照重量份数计的原料制成：石英砂60~90、石英粉5~40、固化剂0.2~4、促进剂0.05~0.5、溶剂2~6、多官能环氧树脂7~14、偶联剂0.02~0.05、颜料0.3~1和导热粉2~5为原料制成；基材层由如下按照重量份数计的原料制成：氢氧化铝粉60~90、石英粉5~40、固化剂0.2~4、促进剂0.05~0.5、溶剂2~6、多官能环氧树脂15~25、偶联剂0.02~0.05和玻璃毡0.5~2；

其中，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇甲醚或丙二醇单甲醚；

所述导热粉为金粉、铝粉、铜粉、镍粉或其化合物。

作为一种优选方案，所述石英砂粒度为8~26目；所述石英粉粒度为60~140目；所述固化剂为脂肪胺类、芳香胺类、酚醛树脂或双氰胺；所述促进剂为咪唑或其改性物；所述多官能环氧树脂为酚醛改性的环氧树脂中的一种或几种的混合；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述无机颜料为氧化铁红类；所述有机颜料为酞菁蓝类；所述氢氧化铝粉为经高温脱去1~2个结晶水的产物；所述导热粉为三氧化二铝或氮化铝；所述玻璃毡单重为50g/cm²、75g/cm²、105g/cm²。。

作为一种更进一步的优选方案，所述促进剂为2-甲基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，2-苯基咪唑；所述多官能环氧树脂的聚合度为2~9；所述偶联剂为γ- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-（2,3- 环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ- 苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合；所述无机颜料为氧化铁系列；所述有机颜料为酞菁蓝系列；所述氢氧化铝粉为经高温脱去1~2个结晶水的产物；所述导热粉为三氧化二铝或氮化铝；所述玻璃毡单重为50g/cm²、75g/cm²、105g/cm²。

本发明所述复合人造石台面板的制备方法包括如下步骤：

（1）将用于制备表层和基材层的原料分别混合均匀，备用；

（2）在成型模具底部铺上耐高温离型膜，将步骤（1）所得的混合均匀的表层原料均匀布放于耐高温离型膜上，然后取出在烘箱中烘烤至半固化状态，得到表层胶粘片；

（3）在同一成型模具底部铺上一层玻璃毡，将步骤（1）所得的混合均匀的除玻璃毡以外的其它基材层原料均匀浸润、填充于玻璃毡中并刮平，然后取出在烘箱中烘烤至半固化状态；

（4）按照设定所需基材层的数量，重复步骤（3），制备多张基材层胶粘片；

（5）将步骤（4）所得基材层胶粘片叠料后平整分布在步骤（2）所得表层胶粘片上，双面覆盖耐高温离型膜，在加热加压条件下压制固化成型，得到复合人造石台面板坯；

（6）将步骤（5）得到的复合人造石台面板坯进行刮底、定厚、抛光，得到复合人造石台面板。

作为一种优选方案，步骤（2）所得表层原料布放厚度为3~5mm；步骤（5）所述压制固化成型的温度为165~185℃，压力为40kgf/cm²；压制时间为……。

作为一种优选方案，所述烘烤的温度为160℃，烘烤时间为3~5min；所述耐高温离型膜为聚合物膜或金属箔。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明所述复合人造石台面板分为两层，表层中添加了高导热物质，不仅具有良好的装饰效果，还具有优异的导热、散热功能。当面板与发热或高温物体接触时可以快速传热散热，所以本发明复合人造石台面板不会因为局部热应力导致开裂问题；

（2）本发明所述复合人造石台面板通过在表层中添加颜料，可以设计中风格迥异的花色图案，应用性广泛，外观优美；

（3）本发明所述复合人造石台面板通过在基材层中添加玻璃毡，使其整体结构相同、材料匀质性好、抗弯折性能高，弯曲强度高达60MPa以上；抗压强度高，高达148MPa以上；表面硬度高，达到莫氏硬度6级；抗冲击能力强，实验证明，1kg钢球从距离板材高度落差50cm处冲击无破坏；

（4）本发明所述复合人造石台面板由于使用了多官能树脂，固化交联程度高，耐热性能好，可在165℃下环境中工作不变形；

（5）本发明所述复合人造石台面板由于使用了氢氧化铝，可以在高温下释放结晶水，故其阻燃性能达到V0级；

（6）本发明所述复合人造石台面板制备方法简单，生产条件易于控制，产品质量稳定，生产成本不高；

（7）本发明所述复合人造石台面板由于自身强度高，使用时可以不用托底垫而直接铺设，节约了成本，具有很好的应用价值。

附图说明

附图1是根据本发明制得的复合人造石台面板的结构简图及说明。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步阐述。但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

实施例1

按照如下重量份配比准备复合人造石板材表层原料（×1kg）：表层石英砂60，表层石英粉5，固化剂0.2，促进剂0.05，溶剂3，多官能环氧树脂7，偶联剂0.02，颜料0.5，导热粉5。

所述石英砂为8目，所述石英粉为60目，所述固化剂为双氰胺，所述促进剂为2-甲基咪唑，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，所述多官能环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂 (南亚环氧树脂公司638)，所述偶联剂为KH550 硅烷偶联剂，颜料为铁红，导热粉为氮化铝。

按照如下重量份配比准备复合人造石板材基材层原料（×4kg）：氢氧化铝60，基材层石英粉5，固化剂0.2，促进剂0.10，溶剂4，多官能环氧树脂15，偶联剂0.02，玻璃毡1.0。

所述氢氧化铝为含2个结晶水的氢氧化铝粉，所述石英粉为60目，所述固化剂为双氰胺,所述促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，所述多官能环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂(南亚环氧树脂公司638)，所述偶联剂为DL602 硅烷偶联剂，所述玻璃毡单重为；105g/cm²（王子纸业产）.

（1）将用于表层、基材层的原料分别混合均匀，备用；

（2）在成型模具底部铺上一张0.5盎司厚铝箔，接着将混合均匀的表层原料均匀布放在铝箔上，然后取出在烘箱中按160℃/4min烘至半固化状态。

（3）按步骤（2）方法在铝箔上铺放一层单重为105g/cm²玻璃毡，再将混合均匀的基板层原料均匀浸润、填充玻璃毡中并刮平。取出在烘箱中按160℃/5min烘至半固化状态。共制得3张胶粘片。

（4）按设定张数叠料，使得基材层平整分布在表层原料的上面；

（5）叠料完毕后双面覆铝箔，在真空压机中按温度175℃，压力40kgf/cm²条件下压制60分钟即得人造石板坯。

（6）对坯板进行刮底、定厚和抛光处理得成品板。将成品板按照人造石-JCT908-2013及出口人造石检验（SN/T0308-93）的方法测定其质量性能参数，测定结果如表1 所示。

实施例2

按照如下重量份配比准备复合人造石板材表层原料（×1kg）：表层石英砂90，表层石英粉40，固化剂0.5，促进剂0.28，溶剂3，多官能环氧树脂14，偶联剂0.05，颜料0.6，导热粉3。

所述石英砂为16目，所述石英粉为100目，所述固化剂为间苯二胺，所述促进剂为N,N,2-甲基咪唑，所述溶剂为丁酮，所述多官能环氧树脂为邻甲酚型酚醛环氧树脂 (南亚环氧树脂公司704)，所述偶联剂为KH550 硅烷偶联剂，颜料为铁黄，导热粉为铝粉。

按照如下重量份配比准备复合人造石板材基材层原料（×6kg）：氢氧化铝90，基材层石英粉40，固化剂0.5，促进剂0.2，溶剂5，多官能环氧树脂25，偶联剂0.05，玻璃毡:1.7。

所述氢氧化铝为含2个结晶水的氢氧化铝粉，所述石英粉为100目，所述固化剂为间苯二胺，所述促进剂为N,N,2-甲基咪唑，所述溶剂为丁酮，所述多官能环氧树脂为邻甲酚型酚醛环氧树脂(南亚环氧树脂公司704)，所述偶联剂为KH550 硅烷偶联剂，所述玻璃毡单重为105g/cm²。

（1）将用于表层、基材层的原料分别混合均匀，备用；

（2）在成型模具底部铺上一张杜邦铁弗龙薄膜，接着将混合均匀的表层原料均匀布放在离型膜上，然后取出在烘箱中按155℃/4min烘至半固化状态。

（3）按步骤（2）方法在铁弗龙薄膜上铺放一层单重为105g/cm²玻璃毡，再将混合均匀的基板层原料均匀浸润、填充玻璃毡中并刮平，取出在烘箱中按155℃/5min烘至半固化状态。共制得5张胶粘片。

（5）叠料完毕后双面覆铁弗龙薄膜，在真空压机中按温度165℃,压力40kgf/cm²条件下压制70分钟即得人造石板坯。

（6）对人造石板坯进行刮底、定厚和抛光处理得成品板，将成品板按照人造石-JCT908-2013及出口人造石检验（SN/T0308-93）的方法测定其质量性能参数，测定结果如表1 所示。

实施例3

按照如下重量份配比准备复合人造石板材表层原料（×1kg）：表层石英砂75，表层石英粉22.5，固化剂3，促进剂0.15，溶剂4，多官能环氧树脂12，偶联剂0.035，颜料0.3，导热粉4。

所述石英砂为26目，所述石英粉为140目，所述固化剂为线形酚醛（山东圣泉化工，SH-1066），所述促进剂为2-苯基咪唑，所述溶剂为环己酮，所述多官能环氧树脂为双酚A型酚醛环氧树脂 (长春树脂厂BNE200)，所述偶联剂为KH792 硅烷偶联剂，颜料为酞箐蓝，导热粉为氧化铝粉。

按照如下重量份配比准备复合人造石板材基材层原料（×8kg）：氢氧化铝75，基材层石英粉22.5，固化剂3，促进剂0.20，溶剂5，多官能环氧树脂20，偶联剂0.035，玻璃毡1.9。

所述氢氧化铝为含1个结晶水的氢氧化铝粉，所述石英粉为140目，所述固化剂为线形酚醛（山东圣泉化工，SH-1066），所述促进剂为2-苯基咪唑，所述溶剂为环己酮，所述多官能环氧树脂为双酚A型酚醛环氧树脂(长春树脂厂BNE200)，所述偶联剂为KH550 硅烷偶联剂，所述玻璃毡单重为75g/cm²(陕西华特产)。

（1）将用于表层、基材层的原料分别混合均匀，备用；

（2）在成型模具底部铺上一张铝箔，接着将混合均匀的表层原料均匀布放在铝箔上，然后取出在烘箱中按150℃/4min烘至半固化状态。

（3）按步骤（2）方法在铝箔上铺放一层单重为75g/cm2玻璃毡,再将混合均匀的基板层原料均匀浸润、填充玻璃毡中并刮平.取出在烘箱中按150℃/5min烘至半固化状态。共制得8张胶粘片。

（5）叠料完毕后双面覆铝箔，在真空压机中按温度185℃，压力40kgf/cm²条件下压制70分钟即得人造石板坯。

对比例1

按照如下重量份配比准备复合人造石板材表层原料（×1kg）：表层石英砂75，表层石英粉22.5，固化剂0.3，不饱和树脂12，偶联剂0.035，颜料0.3，导热粉4。

所述石英砂为26目，所述石英粉为140目，所述固化剂为过氧化甲乙酮，所述不饱和树脂为邻苯型不饱和树脂，所述偶联剂为KH792 硅烷偶联剂，颜料为酞箐蓝，导热粉为氧化铝粉。

按照如下重量份配比准备复合人造石板材基材层原料（×8kg）：氢氧化铝75，基材层石英粉22.5，固化剂0.4，不饱和树脂15，偶联剂0.035，玻璃毡1.9。

所述氢氧化铝为含1个结晶水的氢氧化铝粉，所述石英粉为140目，所述固化剂为过氧化甲乙酮，所述不饱和树脂为邻苯型不饱和树脂，所述偶联剂为KH550 硅烷偶联剂，所述玻璃毡单重为75g/cm²(陕西华特产)。

（1）将用于表层、基材层的原料分别混合均匀，备用；

（2）在模具底部铺上一张聚乙烯离型膜，接着将混合均匀的表层原料均匀布放在离型膜上，然后铺放一层单重为75g/cm²的玻璃毡，再将混合均匀的基板层原料均匀浸润、填充玻璃毡中，按相同方法铺放八张玻璃毡并充分浸胶、刮平.

（3）将成型模具抽真空4分钟，进行振动，于9.0MPa压力下压制3.0分钟排气处理，制得人造石板坯；

（4）将复合人造石板坯取出后置于室温（23℃）下静置放置24小时进行固化处理，得复合人造石板坯。再对板坯进行刮底、定厚和抛光处理得成品板.将成品板按照人造石-JCT908-2013及出口人造石检验（SN/T0308-93）的方法测定其质量性能参数，测定结果如表1 所示。

表1 复合人造石板材成品质量检测结果

检测结果表明：

1.本发明制备的高性能复合人造石板，其物理力学性能好，满足人造石-JCT908-2013及SN/T0308《出口人造石捡验方法》相关指标要求。

2.本发明的高性能复合人造石板，抗弯强度和压缩强度高，抗弯强度大于60.0MPa ，使用温度达到165℃以上，阻燃达到V0级。

3.本发明的高性能复合人造石板，莫氏硬度高达6 级以上。1kg 钢球从距离人造石板材高度落差50cm 处落下，冲击无破坏，表明本发明的人造石板材抗冲击能力强，使用寿命长。

4.本发明高性能复合人造石板，强度高，抗弯承载能力和抗压强度超过国家标准。

5.本发明高性能复合人造石板吸水率低,耐污性能高，降低平时保洁成本.

6.本发明高性能复合人造石板表层内置高导热物质,面板散热快,适合在高温环境,特别是有发热物体或高温物件接触的场合。

Claims

1.一种复合人造石台面板，其特征在于包括表层和基材层，其中，表层由如下按照重量份数计的原料制成：石英砂60~90、石英粉5~40、固化剂0.2~4、促进剂0.05~0.5、溶剂2~6、多官能环氧树脂7~14、偶联剂0.02~0.05、颜料0.3~1和导热粉2~5；基材层由如下按照重量份数计的原料制成：氢氧化铝粉60~90、石英粉5~40、固化剂0.2~4、促进剂0.05~0.5、溶剂2~6、多官能环氧树脂15~25、偶联剂0.02~0.05和玻璃毡0.5~2；

所述导热粉为金粉、铝粉、铜粉、镍粉或其化合物。

2.根据权利要求1所述复合人造石台面板，其特征在于所述石英砂粒度为8~26目；所述石英粉粒度为60~140目；所述固化剂为脂肪胺类、芳香胺类、酚醛树脂或双氰胺；所述促进剂为咪唑或其改性物；所述多官能环氧树脂为酚醛改性的环氧树脂中的一种或几种的混合；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述颜料为无机颜料或有机颜料；所述氢氧化铝粉为普通纯净氢氧化铝；所述玻璃毡为短切玻璃纤维织物。

3.根据权利要求2所述复合人造石台面板，其特征在于所述促进剂为2-甲基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，2-苯基咪唑；所述多官能环氧树脂的聚合度为2~9；所述偶联剂为γ- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-（2,3- 环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ- 苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合；所述无机颜料为氧化铁红类；所述有机颜料为酞菁蓝类；所述氢氧化铝粉为经高温脱去1~2个结晶水的产物；所述导热粉为三氧化二铝或氮化铝；所述玻璃毡单重为50g/cm²、75g/cm²、105g/cm²。

4.根据权利要求1~3中任意一项权利要求所述复合人造石台面板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将用于制备表层和基材层的原料分别混合均匀，备用；

5.根据权利要求4所述复合人造石台面板的制备方法，其特征在于步骤（2）所得表层原料布放厚度为3~5mm；步骤（5）所述压制固化成型的温度为165~185℃，压力为40kgf/cm²；压制时间为60~70min。

6.根据权利要求4所述复合人造石台面板的制备方法，其特征在于所述烘烤的温度为160℃，烘烤时间为3~5min；所述耐高温离型膜为聚合物膜或金属箔。