CN105818308A - 一种改性型人造石英石板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述一种改性型人造石英石板材及其制备方法，其原料包括：0.075～5mm颗粒原料、0.005～0.045mm改性石英粉、有色颜料、硅烷偶联剂、不饱和聚酯树脂、固化剂，可减少树脂用量的8％，即用量为1000kg石英粉，可减少36.4kg的树脂，有效地降低了生产成本，同时提高了板材的机械强度，提升了产品的经济技术价值。

Description

一种改性型人造石英石板材及其制备方法

技术领域

本发明属于石英石板材技术领域，具体地说，涉及一种改性型人造石英石板材及其制备方法。

背景技术

人造石英石是由石英砂粉为主要填料，以高固低粘的不饱和聚酯树脂作为粘合剂，在真空状况下高压压制成形、高温状态下定形的新型石材，其是一种无放射性污染、可重复利用的环保、绿色新型建材及装饰材料，主要应用于厨房台面、卫生间台面、吧台、茶几、地面以及内外墙头面等，由于其色彩丰富，产品花色丰富等优点，可以替代天然石材、高档陶瓷、木材、金属类装饰材料。

目前人造石英石厂家基本是以天然石英粉直接作为有机物填料，然而在许多情况下并不理想，主要是因为它与高分子材料之间亲和性差，作填料时分散不均，容易成团，使石英石及树脂含量出现局部偏差，对产品理化性能影响较大。由于混合不均，树脂、石英石热膨胀系数不同，产品前期生产及后期加工使用中受热胀冷缩的影响，容易出现开裂，变形。

因而有必要对其进行表面改性，使之成为具有反应活性的填料。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种改性型人造石英石板材及其制备方法，复合改性后石英粉产品填充制品的力学性能有很大的提高，同时，改性石英粉的疏水亲油性，与有机聚合物的亲和性、相容性以及加工流动性和分散性得到了明显的改善，能有效降低树脂用量，降低生产成本，提高板材的机械强度，提升了产品的经济技术价值。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种改性型人造石英石板材，其原料包括：0.075～5mm颗粒原料、0.005～0.045mm改性石英粉、有色颜料、硅烷偶联剂、不饱和聚酯树脂、固化剂。

进一步，按照重量百分比，0.075～5mm颗粒原料55％～65％、0.005～0.045mm改性石英粉20％～30％；有色颜料0.01％～3％；硅烷偶联剂0.1％～1％；不饱和聚酯树脂8％～14％；固化剂0.8％～1.4％；

其中，颗粒原料为石英颗粒或玻璃颗粒，或两种的混合物。

进一步，所述有色颜料为无机颜料或有机颜料或色浆的一种或多种。

进一步，所述无机颜料为钛白、中铬黄、铁黄、铁红、铁蓝、镉红、镉黄、炭黑、铁黑等无机颜料，所述有机颜料为大红粉、偶氮黄、酞青绿和酞菁蓝等有机颜料。

进一步，所述色浆为色浆为白浆、黑浆、大红浆、酞青绿浆、酞菁蓝浆等色浆。

进一步，所述不饱和聚酯树脂也可以是环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。

进一步，所述改性石英粉为复合偶联剂在高速搅拌下对预热的石英粉的改性。

进一步，所述固化剂为过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰和脂肪多元胺中的一种或多种。

进一步，所述硅烷偶联剂为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、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

一种改性型人造石英石板材的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照配方称取各组份；

(2)改性石英粉的制备：①复合偶联剂由硅烷偶联剂(g)：熔融铝酸酯偶联剂(g)＝1:1混合；②改性剂配制，复合偶联剂：无水乙醇：水＝1:2:1，改性剂用量0.5％～1.3％；③改性助剂氨水溶液，其中氨水：水＝1:3，氨水用量0.1％～1.0％；④将97.7％～99.4％石英粉于高混机中预热干燥20min～60min，温度60℃～80℃，在高速搅拌下，添加改性剂、改性助剂，继续搅拌混合10min，即制得改性石英粉；

(3)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和装饰有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入改性石英粉进行混合。搅拌频率15～55Hz，搅拌时间180～600s；

(4)布料：将步骤(3)混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；

(5)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；

(6)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；

(7)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述一种改性型人造石英石板材及其制备方法，复合偶联剂用量为1％，即1.25kg铝酸酯偶联剂、1.25kgKH-570偶联剂和5kg无水乙醇，可处理1吨石英粉。将配方中的普通石英粉替换成改性石英粉，每条生产线年产15万平方米，消耗石英粉料约为2410吨，则需要6吨复合偶联剂、12吨无水乙醇做为改性剂，成本约为22万元；改性后石英粉投入生产，可减少树脂用量的8％，每年约减少64吨树脂的用量，减少成本约为89万元。因此，每条生产线每年预计可减少成本67万元，有效地降低了生产成本，同时提高了板材的机械强度，提升了产品的经济技术价值。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所述一种改性型人造石英石板材，按照重量百分比，其原料包括：0.075～5mm颗粒原料60％、0.005～0.045mm改性石英粉25％；有色颜料2％；硅烷偶联剂0.5％；不饱和聚酯树脂11.5％；固化剂1％；

其中，颗粒原料为石英颗粒或玻璃颗粒，或两种的混合物。

有色颜料为无机颜料或有机颜料或色浆的一种或多种，无机颜料为钛白，中铬黄，铁黄，铁红或铁黑，有机颜料为大红粉，酞青绿和酞菁蓝。

色浆为白浆、黑浆、大红浆，酞青绿浆、酞菁蓝浆。

不饱和聚酯树脂是环氧树脂。

改性石英粉为复合偶联剂在高速搅拌下对预热的石英粉的改性。

固化剂为过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰和脂肪多元胺中的一种或多种。

硅烷偶联剂为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、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

一种改性型人造石英石板材的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照配方称取各组份；

(2)改性石英粉的制备：按照重量计算，①复合偶联剂由硅烷偶联剂：熔融铝酸酯偶联剂＝1:1混合；②改性剂配制，复合偶联剂：无水乙醇：水＝1:2:1，；③改性助剂溶液，其中氨水：水＝1:3；④石英粉用量98％，改性剂用量1.1％，改性助剂用量0.9％，将石英粉于高混机中预热干燥20min～60min，温度60℃～80℃，在高速搅拌下，添加改性剂、改性助剂，继续搅拌混合10min，即制得改性石英粉；

(3)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和装饰有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入改性石英粉进行混合。搅拌频率15～55Hz，搅拌时间180～600s；

(4)布料：将步骤(3)混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；

(5)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；

(6)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；

(7)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性型人造石英石板材，其特征在于：其原料包括：0.075～5mm颗粒原料、0.005～0.045mm改性石英粉、有色颜料、硅烷偶联剂、不饱和聚酯树脂、固化剂。

2.根据权利要求1所述一种改性型人造石英石板材，其特征在于：按照重量百分比，0.075～5mm颗粒原料55％～65％、0.005～0.045mm改性石英粉20％～30％；有色颜料0.01％～3％；硅烷偶联剂0.1％～1％；不饱和聚酯树脂8％～14％；固化剂0.8％～1.4％；

其中，颗粒原料为石英颗粒或玻璃颗粒，或两种的混合物。

3.根据权利要求1所述一种改性型人造石英石板材，其特征在于：所述有色颜料为无机颜料或有机颜料或色浆的一种或多种。

4.根据权利要求3所述一种改性型人造石英石板材，其特征在于：所述无机颜料为钛白、中铬黄、铁黄、铁红、铁蓝、镉红、镉黄、炭黑、铁黑，所述有机颜料为大红粉、偶氮黄、酞青绿和酞菁蓝。

5.根据权利要求3所述一种改性型人造石英石板材，其特征在于：所述色浆为白浆、黑浆、大红浆、酞青绿浆、酞菁蓝浆。

6.根据权利要求1所述一种改性型人造石英石板材，其特征在于：所述不饱和聚酯树脂也可以是环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述一种改性型人造石英石板材，其特征在于：所述改性石英粉为复合偶联剂在高速搅拌下对预热的石英粉的改性。

8.根据权利要求1所述一种改性型人造石英石板材，其特征在于：所述固化剂为过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰和脂肪多元胺中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述一种改性型人造石英石板材，其特征在于：所述硅烷偶联剂为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、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述一种改性型人造石英石板材的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

(1)按照配方称取各组份；

(2)改性石英粉的制备：按照重量计算，①复合偶联剂由硅烷偶联剂：熔融铝酸酯偶联剂＝1:1混合；②改性剂配制，复合偶联剂：无水乙醇：水＝1:2:1，；③改性助剂溶液，其中氨水：水＝1:3；④石英粉用量97.7％～99.4％，改性剂用量0.5％～1.3％，改性助剂用量0.1％～1.0％，将石英粉于高混机中预热干燥20min～60min，温度60℃～80℃，在高速搅拌下，添加改性剂、改性助剂，继续搅拌混合10min，即制得改性石英粉；

(3)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和装饰有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加改性石英粉进行混合，搅拌频率15～55Hz，搅拌时间180～600s；

(4)布料：将步骤(3)混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；

(5)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；

(6)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；

(7)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光。