CN106242365A - 一种高强度重防腐高抗污石英石板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高强度重防腐高抗污石英石板材及其制备方法，包括固体物料和添加剂，所述固体物料和添加剂按重量百分比计，包括以下组分：乙烯基树脂5‑43％、惰性无机填料0‑65％、超细微粉化学惰性材料26‑54％、固化剂0.08‑0.63％、偶联剂0.1‑3％、颜料0.3‑3％、促进剂0‑0.5％和消泡剂0‑3％；所述惰性无机填料为石英石、玻璃颗粒、陶瓷颗粒中的一种或多种混合；所述超细微粉化学惰性材料为石英粉、滑石粉、硅微粉、硫酸钡粉、白刚玉微粉中的一种或多种混合。本发明的高强度重防腐高抗污的石英石板材，由超细微粉化学惰性材料与乙烯基树脂形成互穿网络结构，产生协同效应，有效提高石英石板材的抗腐蚀性能。

Description

一种高强度重防腐高抗污石英石板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及石英石板材领域，尤其涉及一种高强度重防腐高抗污石英石板材及其制备方法。
背景技术
当前在耐腐蚀性实验室中使用理化板、千思板、环氧板等作为实验室台面，但理化板、千思板是木纤维，不耐潮湿，耐高温、耐化学腐蚀有限，而上述实验室台面耐腐蚀层只有1mm左右，使用寿命有限；并且现有技术中的材料作为实验室台面不耐刮伤，物理性能差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种高强度重防腐高抗污石英石板材及其制备方法，所述石英石板材具有较强的防腐抗污能力，且耐刮伤。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种高强度重防腐高抗污石英石板材，按重量百分比计，包括以下组分：乙烯基树脂5-43％、惰性无机填料0-65％、超细微粉化学惰性材料26-54％、固化剂0.08-0.63％、偶联剂0.1-3％、颜料0.3-3％、促进剂0-0.5％和消泡剂0-3％；所述惰性无机填料为石英石、玻璃颗粒、陶瓷颗粒中的一种或多种混合；所述超细微粉化学惰性材料为石英粉、滑石粉、硅微粉、硫酸钡粉、白刚玉微粉中的一种或多种混合。
相对于现有技术，本发明的高强度重防腐高抗污的石英石板材，由超细微粉化学惰性材料与乙烯基树脂形成互穿网络结构，产生协同效应，有效提高石英石板材的的抗腐蚀性能。本发明的板材不仅具有天然石材的硬度，而且能够耐各种化学试剂的腐蚀，还可以按照需要调制各种颜色。既绿色环保，又提高了石材的抗折、抗压强度。
进一步，所述乙烯基树脂为双酚A型乙烯基树脂和/或酚醛型乙烯基树脂。
进一步，所述超细微粉化学惰性材料为石英粉与滑石粉混合，所述石英粉与滑石粉的重量比为(20-50):(10-50)。
进一步，所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯中的一种或多种混合。
进一步，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
进一步，所述促进剂为环烷酸钴、葵酸钴、异辛酸钴、二甲基苯胺中的一种或多种混合；所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、聚醚硅氧烷、聚醚改性硅中的一种或多种混合。
进一步，所述颜料为钛白粉、炭黑、酞青蓝、酞青绿、永固紫、柠檬黄、云母氧化铁、铬黄、铁蓝、镉红、镉黄、立德粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁绿和氧化铁黄中的一种或多种混合。
本发明还提供了一种所述高强度重防腐高抗污石英石板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取颜料与色浆树脂后，研磨得到色浆；
(2)向色浆中加入按比例称取的乙烯基树脂、偶联剂、促进剂、固化剂、消泡剂后，混合搅拌，分散均匀；
(3)向步骤(2)中得到的混合物料中加入按比例称取的惰性无机填料、超细微粉化学惰性材料，搅拌均匀后得到生产物料；
(4)将生产物料加入模具中，推入压机进行抽真空后，固化后脱模；
(5)定厚、抛光、加工得到石英石板材。
相对于现有技术，本发明的高强度重防腐高抗污石英石板材的制备方法，在真空条件下，使超细微粉化学惰性材料与乙烯基树脂混合反应，形成互穿网络，产生协同效应，有效提高石英石板材的抗腐蚀性能。能耐强酸、强碱、有机溶剂的腐蚀，具有优良的耐热、防腐、耐潮湿、抗污等物理化学性能，很高的抗折、抗压强度、冲击韧性，同时具有高的密实度，能应用于生物实验室、物理实验室、化学实验室等耐污、耐腐、耐潮湿、耐冲击等要求的实验室场所。
进一步，步骤(4)中，将装有生产物料的模具推入压机抽真空40-150秒，然后二次加压20-30秒，其中，震动加压频率为25-50Hz，100-150秒；或者将装有生产物料的模具置于真空箱中抽真空150-300秒。
进一步，步骤(4)中，将装有生产物料的模具抽真空后，加热至60-120℃烘烤40-120min固化，或常温固化后脱模。
为了更好地理解和实施，下面详细说明本发明。
具体实施方式
本发明所述的高强度重防腐高抗污石英石板材，包括固体物料和添加剂，所述固体物料和添加剂按重量百分比计，包括以下组分：乙烯基树脂5-43％、惰性无机填料0-65％、超细微粉化学惰性材料26-54％、固化剂0.08-0.63％、偶联剂0.1-3％、颜料0.3-3％、促进剂0-0.5％和消泡剂0-3％；所述惰性无机填料为石英石、玻璃颗粒、陶瓷颗粒中的一种或多种混合；所述超细微粉化学惰性材料为石英粉、滑石粉、硅微粉、硫酸钡粉、白刚玉微粉中的一种或多种混合。
其中，所述乙烯基树脂为双酚A型乙烯基树脂和/或酚醛型乙烯基树脂。所述超细微粉化学惰性材料优选为石英粉与滑石粉混合，所述石英粉与滑石粉的重量比优选为(20-50):(10-50)。所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯中的一种或多种混合。所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或3-氨基丙基三乙氧基硅烷。所述促进剂为环烷酸钴、葵酸钴、异辛酸钴、二甲基苯胺中的一种或多种混合。所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、聚醚硅氧烷、聚醚改性硅中的一种或多种混合。所述颜料为钛白粉、炭黑、酞青蓝、酞青绿、永固紫、柠檬黄、云母氧化铁、铬黄、铁蓝、镉红、镉黄、立德粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁绿和氧化铁黄中的一种或多种混合。
本发明还提供了一种制备所述高强度重防腐高抗污石英石板材的方法，包括以下步骤：
(1)称取颜料与色浆树脂后，研磨得到色浆；
(2)向色浆中加入按比例称取的乙烯基树脂、偶联剂、促进剂、固化剂、消泡剂后，混合搅拌，分散均匀；
(3)向步骤(2)中得到的混合物料中加入按比例称取的惰性无机填料、超细微粉化学惰性材料，搅拌均匀后得到生产物料；
(4)将生产物料加入模具中，推入压机进行抽真空后，固化后脱模；
(5)定厚、抛光、加工得到石英石板材。
其中，步骤(4)中，将装有生产物料的模具推入压机抽真空40-150秒，然后二次加压20-30秒，其中，震动加压频率为25-50Hz，100-150秒；或者将装有生产物料的模具置于真空箱中抽真空150-300秒。步骤(4)中，将生产物料加热至60-120℃烘烤40-120min固化，或常温固化后脱模。步骤(5)中，所述石英石板材的厚度优选6-30mm。
实施例1
本实施例中的高强度重防腐高抗污石英石板材，按重量百分比计，包括以下组分：酚醛型乙烯基树脂5％、8-16目石英砂13.9％、40-100目石英砂28％、8-16目玻璃颗粒10％、16-30目玻璃颗粒13.1％、400目石英粉26.62％、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯0.08％、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷偶联剂3％、炭黑0.3％。
按照上述各组分含量称取各物质，所述高强度重防腐高抗污石英石板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将颜料与色浆树脂混合后，研磨得到色浆；
(2)向色浆中加入按比例称取的酚醛型乙烯基树脂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷偶联剂、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯后，混合搅拌，分散均匀；
(3)向步骤(2)中得到的混合物料中加入按比例称取的8-16目石英砂、40-100目石英砂、8-16目玻璃颗粒、16-30目玻璃颗粒和400目石英粉，搅拌均匀后得到生产物料；
(4)将生产物料加入模具中，推入压机进行抽真空60秒，二次加压20秒，震动加压频率25-50Hz，160秒；然后在80℃条件下固化90min后脱模，放置冷却24h；
(5)定厚、抛光、加工得到15mm厚的石英石板材。
相对于现有技术，本发明的高强度重防腐高抗污的石英石板材，由超细微粉化学惰性材料与乙烯基树脂形成互穿网络结构，产生协同效应，有效提高石英石板材的的抗腐蚀性能。能耐强酸、强碱、有机溶剂的腐蚀，具有优良的耐热、防腐、耐潮湿、抗污等物理化学性能，很高的抗折、抗压强度、冲击韧性，同时具有高的密实度，能应用于生物实验室、物理实验室、化学实验室等耐污、耐腐、耐潮湿、耐冲击等要求的实验室场所。
实施例2
本实施例中的高强度重防腐高抗污石英石板材，按重量百分比计，包括以下组分：双酚A型乙烯基树脂42.6％、400目石英粉34.54％、600目滑石粉18.1％、浓度为6％的环烷酸钴0.5％、过氧化甲乙酮0.63％、聚醚硅氧烷消泡剂0.5％、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷偶联剂0.12％、酞青蓝0.006％和钛白粉3％。
按照上述各组分含量称取各物质，所述高强度重防腐高抗污石英石板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将颜料与色浆树脂混合后，研磨得到色浆；
(2)向色浆中加入按比例称取的双酚A型乙烯基树脂、浓度为6％的环烷酸钴、过氧化甲乙酮、聚醚硅氧烷消泡剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷偶联剂后，混合搅拌，分散均匀；
(3)向步骤(2)中得到的混合物料中加入按比例称取的400目石英粉、600目滑石粉，搅拌均匀后得到生产物料；
(4)将生产物料加入模具中，推入真空箱中抽真空210秒；然后在70℃条件下固化50min后脱模，放置冷却24h；
(5)定厚、抛光、加工得到15mm厚的石英石板材。
实施例3
本实施例中的高强度重防腐高抗污石英石板材，按重量百分比计，包括以下组分：酚醛型乙烯基树脂26.2％、400-100目石英砂22.16％、400目石英粉31％、600目滑石粉16.1％、浓度为6％的环烷酸钴0.06％、过氧化甲乙酮0.38％、聚醚硅氧烷消泡剂3％、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷偶联剂0.1％、炭黑1％。
按照上述各组分含量称取各物质，所述高强度重防腐高抗污石英石板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将颜料与色浆树脂混合后，研磨得到色浆；
(2)向色浆中加入按比例称取的酚醛型乙烯基树脂、浓度为6％的环烷酸钴、过氧化甲乙酮、聚醚硅氧烷消泡剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷偶联剂后，混合搅拌，分散均匀；
(3)向步骤(2)中得到的混合物料中加入按比例称取的400目石英粉、600目滑石粉，搅拌均匀后得到生产物料；
(4)将生产物料加入模具中，推入真空箱中抽真空210秒；然后在70℃条件下固化60min后脱模，放置冷却24h；
(5)定厚、抛光、加工得到15mm厚的石英石板材。
效果实施例
根据GB/T 17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法测试本发明的石英石板材的弯曲强度、压缩强度、落球冲击、莫氏硬度、吸收率、表面耐污染性能。表面耐污染抗腐蚀性能测试方法如下：
(1)非挥发性化学试剂测试，将2-3滴化学试剂滴加在高强度重防腐高抗污石英石上，并覆盖60mm表面皿以延迟试剂的挥发。
(2)挥发性化学试剂测试，将大约直径30mm脱脂棉球用化学试剂浸湿饱和，滴在高强度重防腐高抗污石英石上，并覆盖60mm表面皿以延迟试剂的挥发。
(3)化学试剂持续测试24小时后，测试区域先用水冲洗，再用清洁剂冲洗，最后用异丙醇清洗，然后用水漂洗，晾干后鉴定腐蚀情况。
评判标准：(1)5级：材料表面无明显变化；(2)4级：材料表面光泽和/或颜色有轻微变化；(3)3级：材料表面光泽和/或颜色有适量变化；(4)2级：材料表面光泽和/或颜色有明显变化；(5)1级：材料表面变形和/或鼓泡。
根据上述方法检测本发明实施例1-3中的高强度重防腐高抗污石英石板材的性能，性能参数如表1-2所示：
表1实施例1-3中高强度重防腐高抗污石英石板材的性能参数
实施例1 实施例2 实施例3
弯曲轻度 87.2 98.8 98.1
压缩强度 265 252 247
耐高温性能 800℃ 800℃ 800℃
吸水率 0.12 0.018 0.022
莫氏硬度 7 6 6
表2实施例1-3中高强度重防腐高抗污石英石板材表面耐污染抗腐蚀性能参数
实施例1 实施例2 实施例3
四氯化碳 5级 5级 5级
丙酮 5级 5级 5级
二氯甲烷 5级 5级 5级
二甲苯 5级 5级 5级
双氧水(30％) 5级 5级 5级
盐酸(37％) 5级 5级 5级
硝酸(65％) 5级 5级 5级
王水 5级 5级 5级
氢氧化钠(40％) 4级 5级 4级
硫酸(98％) 4级 5级 4级
表1和表2说明了本发明所述的高强度重防腐高抗污石英石板材，能耐强酸、强碱、有机溶剂的腐蚀，具有优良的耐热、防腐、耐潮湿、抗污等物理化学性能，很高的抗折、抗压强度、冲击韧性，同时具有高的密实度，能应用于生物实验室、物理实验室、化学实验室等耐污、耐腐、耐潮湿、耐冲击等要求的实验室场所。
相对于现有技术，本发明的高强度重防腐高抗污的石英石板材，由超细微粉化学惰性材料与乙烯基树脂形成互穿网络结构，产生协同效应，有效提高石英石板材的的抗腐蚀性能。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种高强度重防腐高抗污石英石板材，其特征在于：按重量百分比计，包括以下组分：乙烯基树脂5-43％、惰性无机填料0-65％、超细微粉化学惰性材料26-54％、固化剂0.08-0.63％、偶联剂0.1-3％、颜料0.3-3％、促进剂0-0.5％和消泡剂0-3％；所述惰性无机填料为石英石、玻璃颗粒、陶瓷颗粒中的一种或多种混合；所述超细微粉化学惰性材料为石英粉、滑石粉、硅微粉、硫酸钡粉、白刚玉微粉中的一种或多种混合。
2.根据权利要求1所述的高强度重防腐高抗污石英石板材，其特征在于：所述乙烯基树脂为双酚A型乙烯基树脂和/或酚醛型乙烯基树脂。
3.根据权利要求1所述的高强度重防腐高抗污石英石板材，其特征在于：所述超细微粉化学惰性材料为石英粉与滑石粉混合，所述石英粉与滑石粉的重量比为(20-50):(10-50)。
4.根据权利要求1所述的高强度重防腐高抗污石英石板材，其特征在于：所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的高强度重防腐高抗污石英石板材，其特征在于：所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和/或3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
6.根据权利要求1所述的高强度重防腐高抗污石英石板材，其特征在于：所述促进剂为环烷酸钴、葵酸钴、异辛酸钴、二甲基苯胺中的一种或多种混合；所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、聚醚硅氧烷、聚醚改性硅中的一种或多种混合。
7.根据权利要求1所述的高强度重防腐高抗污石英石板材，其特征在于：所述颜料为钛白粉、炭黑、酞青蓝、酞青绿、永固紫、柠檬黄、云母氧化铁、铬黄、铁蓝、镉红、镉黄、立德粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁绿和氧化铁黄中的一种或多种混合。
8.如权利要求1-7中任一权利要求所述的高强度重防腐高抗污石英石板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)称取颜料与色浆树脂后，研磨得到色浆；
(2)向色浆中加入按比例称取的乙烯基树脂、偶联剂、促进剂、固化剂、消泡剂后，混合搅拌，分散均匀；
(3)向步骤(2)中得到的混合物料中加入按比例称取的惰性无机填料、超细微粉化学惰性材料，搅拌均匀后得到生产物料；
(4)将生产物料加入模具中，推入压机进行抽真空后，固化后脱模；
(5)定厚、抛光、加工得到石英石板材。
9.根据权利要求8所述的高强度重防腐高抗污石英石板材的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，将装有生产物料的模具推入压机抽真空40-150秒，然后二次加压20-30秒，其中，震动加压频率为25-50Hz，100-150秒；或者将装有生产物料的模具置于真空箱中抽真空150-300秒。
10.根据权利要求8所述的高强度重防腐高抗污石英石板材的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，将装有生产物料的模具抽真空后，加热至60-120℃烘烤40-120min固化，或常温固化后脱模。
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