CN105178542B - 一种人造石板材用的加强构件、相应的人造石板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人造石板材用的加强构件、相应的人造石板材及其制备方法。本发明所述加强构件由两部分组成：第一部分是以耐碱玻璃纤维或聚丙烯纤维网格作为底层；第二部分是在底层上垫放的六边形铝合金或聚丙烯蜂窝芯；第一部分和第二部分通过界面剂连接。本发明在人造石板材制备过程中，将所述加强构件内置于人造石板材中，可以大大提高所得人造石板材的力学性能，其弯曲强度至少提高一倍，压缩强度至少提高50%，可以极大的缓解人造石板材的表面或地面带来的点面应力，使其在各种严苛环境下均不易破裂损坏，适合推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及加工水泥、粘土或石料技术领域，具体涉及一种可以对人造石板材起到增强增韧作用的加强构件、相应的人造石板材抛光剂及其制备方法。
技术背景
在中国飞速发展的家居业，人造石材作为一种新型高分子复合材料，除了作为橱柜行业的配套产品外，在许多大型商场地面装饰这块的应用也越来越多，如万达广场、华润万象城、华为工厂等，据2013统计，目前国内人造石材年产量超过1亿平米，市场消化量还在与年俱增。
人造石材，又称合成石、工程石，它是以天然大理石碎料、碳酸钙石粉或者石英粉料为主要原材料，也可添加马赛克、贝壳、玻璃等材料作为点缀，混合胶黏剂材料，添加固化助剂，掺合颜料，经搅拌、真空、高压、高频振动成型，再经过养护固化等工序而制成的人造岗石板材，板材通过定厚抛光，最终制成建筑装饰面材。由于使用粘结剂的不同，一类采用不饱和聚酯树脂作为胶黏剂，制成的人造石材称为有机人造石；另外一类采用水泥等无机类胶黏剂作为粘结材料的，称为无机人造石。有机人造石由于采用有机胶，具有一定的塑性，热膨胀系数大，安装置厨房台面或者地面容易受冷热变化或受力变形甚至开裂；无机人造石刚性强，脆性相对较大，整体力学强度偏低，容易在制作、加工、运输和安装过程中破损，破裂。
发明内容
本发明的目的在于解决目前人造石材普遍存在的容易变形、在特殊环境下容易破裂的问题，提供一种加强构件作为框架，可以显著增加人造石板材的强度和韧性。
本发明另一目的在于提供利用上述加强构件得到的高强度人造石板材。
本发明还有一个目的在于提供上述高强度人造石板材的制备方法。
本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：
一种人造石板材用的加强构件，由两部分组成：第一部分是以耐碱玻璃纤维或聚丙烯纤维网格作为底层；第二部分是在底层上垫放的六边形铝合金或聚丙烯蜂窝芯；第一部分和第二部分通过界面剂连接；
其中，所述第一部分中的耐碱玻璃纤维或聚丙烯纤维网格为方形或六边形；网格的边长为8~16mm，网格纤维束直径为1.5~3mm；所述六边形铝合金或聚丙烯蜂窝芯的边长为12~20mm，高度为需要制造人造石板材厚度的四分之一至五分之一，蜂窝芯内壁的厚度为0.5~2mm；
所述界面剂为有机硅偶联剂、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或者丙烯酸乳液型水泥界面剂中的一种。
一种高强度人造石板材，内置有上述人造石板材用的加强构件，其制备方法包括如下步骤：
（1）将制备人造石板材的各种原料通过搅拌机混合搅拌均匀，得到半干湿混合料，经过碎料机分散后，将所得混合料质量的30-50%加入到人造石平板模具中铺平；
（2）在所述人造石板材用的加强构件的第一部分的表面涂刷界面剂，置放在步骤（1）所述加入混合料的模具中；在其上面置放所述人造石板材用的加强构件的第二部分；所述人造石板材用的加强构件的第二部分的底部涂刷有界面剂；
（3）将步骤（1）中所述混合料的剩余部分布料于步骤（2）所述人造石板材用的加强构件的第二部分中直至布满；
（4）真空振动压制，得到高强度人造石板材。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明提供一个增加人造石板材强度和韧性的加强构件，类似于混凝土里面的钢筋骨架结构，具有整体一致、不会脱落、一次成型不易变形的优点；
（2）本发明加强构件中，两个部分结构的尺寸也是经过多次研究最终确定的，只有在本发明提供的尺寸范围内，得到的人造石板材才可以实现高强高韧；
（3）本发明高强度人造石板材在制备过程中，加强构件的蜂窝结构内部也用人造石混合料填实，使整个结构的抗压强度更加高，可用于地面商场，非重型汽车也可行驶；
（4）本发明利用加强构件生产出来的高强度人造石板材的石材面层较厚，可以多次打磨翻新而不影响饰面；
（5）本发明采用有机硅偶联剂、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或者丙烯酸乳液型水泥界面剂中的一种作为界面剂，可以有效的偶联金属、塑料、不饱和聚酯树脂等材料，确保人造石材料与加强构件紧密连接；
（6）本发明所述高强度人造石板材为一次生产即可成型，最大可以制作3.6m*2.4m的人造石板材；传统的制作工艺是通过后期粘结的方式，无法达到如此大的尺寸。
附图说明
图1为耐碱玻璃纤维或聚丙烯纤维网格的示意图；
图2为六边形铝合金或聚丙烯蜂窝芯的平面图；
图3为六边形铝合金或聚丙烯蜂窝芯的侧面图；
图4为本发明高强度人造石板材的结构示意图。
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
制备20mm厚的高强度人造石板材：将人造石各原材料通过搅拌机搅拌均匀后变成半干湿混合料，混合料通过碎料机进行分散，分散好混合料先下33%的混合料至人造石平板橡胶模具内，用布料器梳理铺平，然后将涂好界面剂的聚丙烯纤维网格（如图1所示）平铺置模具内这层人造石料上（网格边长10mm，网格纤维束直径2mm），然后接着将涂刷好界面剂的六边形铝合金蜂窝芯（如图2所示）平铺垫放在聚丙烯纤维网格上（蜂窝格的边长16mm，蜂窝芯高度在人造石板材厚度8mm，蜂窝芯内壁厚度1.2mm），然后将剩余67%的人造石半干湿混合料分散后布料至蜂窝内，布满且布料均匀后传输至真空振动压制区域，进行人造石板材压制。
测试结果：将养护固化完毕的人造石材按照厚度切成20mm厚样板进行力学性能测试，对比同样的人造石配方，弯曲强度提高124%，压缩强度提高53%，落球冲击1kg铁球2m落下一次板材未开裂；5℃/100℃热水冷热交替冲击1000次，无变形现象。
Claims (1)
1.一种人造石板材用的加强构件，设置于高强度人造石板材内，其特征在于由两部分组成：第一部分是以耐碱玻璃纤维或聚丙烯纤维网格作为底层；第二部分是在底层上垫放的六边形铝合金或聚丙烯蜂窝芯；第一部分和第二部分通过界面剂连接；
其中，所述第一部分中的耐碱玻璃纤维或聚丙烯纤维网格为方形或六边形；网格的边长为8~16mm，网格纤维束直径为1.5~3mm；所述六边形铝合金或聚丙烯蜂窝芯的边长为12~20mm，高度为需要制造人造石板材厚度的四分之一至五分之一，蜂窝芯内壁的厚度为0.5~2mm；
所述界面剂为有机硅偶联剂、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或者丙烯酸乳液型水泥界面剂中的一种；
所述高强度人造石板材的制备方法包括如下步骤：
（1）将制备人造石板材的各种原料通过搅拌机混合搅拌均匀，得到半干湿混合料，经过碎料机分散后，将所得混合料质量的30-50%加入到人造石平板模具中铺平；
（2）在所述人造石板材用的加强构件的第一部分的表面涂刷界面剂，置放在步骤（1）所述加入混合料的模具中；在其上面置放所述人造石板材用的加强构件的第二部分；所述人造石板材用的加强构件的第二部分的底部涂刷有界面剂；
（3）将步骤（1）中所述混合料的剩余混合料布料于步骤（2）所述人造石板材用的加强构件的第二部分中直至布满；
（4）真空振动压制，得到高强度人造石板材。
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