CN106336144A - 一种耐候性高光泽人造石材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐候性高光泽人造石材的制备方法，属于人造石材制备技术领域。本发明聚乙烯醇与去离子水等混合得混合料液，加入甲苯二异氰酸酯等对其改性，得改性聚乙烯醇胶粘剂备用，取玻璃鳞片浸泡后，与硅烷偶联剂等搅拌反应，再与备用改性聚乙烯醇胶粘剂等混合注入模具，固化成型、脱模制得耐候性高光泽人造石材。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，所得产品耐高温性好，不易受温差影响；无剥落、开裂现象发生，光泽度高。

Description

一种耐候性高光泽人造石材的制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐候性高光泽人造石材的制备方法，属于人造石材制备技术领域。
背景技术
人造石材是以不饱和聚酯树脂为黏结剂，配以天然大理石或方解石、白云石、硅砂、玻璃粉等无机物粉料，以及适量的阻燃剂、颜色等，经配料混合、瓷铸、振动压缩、挤压等方法成型固化制成的。与天然石材相比，人造石具有色彩艳丽、光洁度高、颜色均匀一致，抗压耐磨、韧性好、结构致密、坚固耐用、比重轻、不吸水、耐侵蚀风化、色差小、不褪色、放射性低等优点。具有资源综合利用的优势，在环保节能方面具有不可低估的作用，也是名副其实的建材绿色环保产品。已成为现代建筑首选的饰面材料。人造石材有树脂型人造石材、复合型人造石材等。脂型是以不饱和聚脂树脂为胶结剂，与天然大理碎石、石英砂、方解石、石粉或其他无机填料按一定的比例配合，再加入催化剂、固化剂、颜料等外加剂，经混合搅拌、固化成型、脱模烘干、表面抛光等工序加工而成。使用不饱和聚脂的产品光泽好、颜色鲜艳丰富、可加工性强、装饰效果好；这种树脂粘度低，易于成型，常温下可固化。成型方法有振动成型、压缩成型和挤压成型。室内装饰工程中采用的人造石材主要是树脂型的。但其主要胶结材料有机树脂不耐紫外线照射、冷热交替、酸碱等环境， 导致其在使用过程中易出现老化、变色、变形等质量问题，且耐高温性差。复合型人造石材采用的粘结剂中，既有无机材料，又有有机高分子材料。其制作工艺是:先用水泥、石粉等制成水泥砂浆的坯体，再将坯体浸于有机单体中，使其在一定条件下聚合而成。对板材而言，底层用性能稳定而价廉的无机材料，面层用聚脂和大理石粉制作。无机胶结材料可用快硬水泥、白水泥、普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥以及熟石膏等。有机单体可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂、醋酸乙烯、丙烯晴、丁二烯等，这些单体可单独使用，也可组合使用。复合型人造石材制品的造价较低，但它放热量大、收缩大，受温差影响后聚脂面易产生剥落或开裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对人造石材耐高温性差，受温差影响易剥落、开裂，光泽度低的弊端，提供了一种聚乙烯醇与去离子水等混合得混合料液，加入2,4-甲苯二异氰酸酯等对其改性，得改性聚乙烯醇胶粘剂备用，取玻璃鳞片浸泡后，与硅烷偶联剂等搅拌反应，再与备用改性聚乙烯醇胶粘剂等混合注入模具，固化成型、脱模制得耐候性高光泽人造石材的方法。本发明制备步骤简单，所得产品耐高温性好，不受温差影响，无脱离、开裂现象发生，光泽度高。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）称取12～15g聚乙烯醇，加入100～125mL去离子水中，在85～95℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌至聚乙烯醇完全溶解，再加入1.6～2.0g羧甲基纤维素钠，继续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解，降温至40～50℃，随后加入0.20～0.25mL非离子型表面活性剂OP-10，搅拌混合均匀，得混合料液；
（2）向上述混合料液中加入4～5mL2,4-甲苯二异氰酸酯，在35～40℃恒温水浴下，以200～300r/min搅拌60～90min，自然冷却至室温后，再加入0.8～1.0g硼砂，搅拌均匀后，得改性聚乙烯醇胶粘剂，备用；
（3）称取5～10g玻璃鳞片，将其加入100～200mL质量分数为5%碳酸钠溶液中，在40～50℃恒温水浴下，浸泡20～24h，再依次加入2.6～2.8g四氯化锡和150～200mL质量分数为5%硅烷偶联剂KH-560水溶液，以300～500r/min搅拌反应30～40min后，加入18～20mL质量分数为10%四氯化钛溶液，搅拌均匀，得混合液，用质量分数为20%尿素溶液调节其pH为2.5～3.0，并加热至80～90℃，以200～300r/min搅拌反应3～4h，得二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料；
（4）按重量份数计，称取50～60份石英粉，15～20份玻璃粉，0.1～0.5份上述二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料，0.1～0.5份硅烷偶联剂KH-560，10～20份上述步骤（2）备用的改性聚乙烯醇胶粘剂，加入混料机中，搅拌均匀后注入模具，在2500～4500Hz频率下振动20～30s，得石材坯料；
（5）将上述石材坯料置于真空干燥箱中，抽至真空度为0.01～0.10MPa，在50～70℃下干燥固化成型1～2h，冷却至室温，脱模得粗坯，并将其装入抛光机中打磨抛光，得耐候性高光泽人造石材。
本发明制得的耐候性高光泽人造石材容重为2460～2520kg/m3，抗压强度为55～80MPa，抗弯强度为25～42MPa，吸水率为3～4%，光泽度为82～88Gu，在-25～25℃下冻融可循环18～20次。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备步骤简单，所得产品耐高温性好，不易受温差影响；
（2）无剥落、开裂现象发生，光泽度高。
具体实施方式
首先称取12～15g聚乙烯醇，加入100～125mL去离子水中，在85～95℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌至聚乙烯醇完全溶解，再加入1.6～2.0g羧甲基纤维素钠，继续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解，降温至40～50℃，随后加入0.20～0.25mL非离子型表面活性剂OP-10，搅拌混合均匀，得混合料液；然后向上述混合料液中加入4～5mL2,4-甲苯二异氰酸酯，在35～40℃恒温水浴下，以200～300r/min搅拌60～90min，自然冷却至室温后，再加入0.8～1.0g硼砂，搅拌均匀后，得改性聚乙烯醇胶粘剂，备用；再称取5～10g玻璃鳞片，将其加入100～200mL质量分数为5%碳酸钠溶液中，在40～50℃恒温水浴下，浸泡20～24h，再依次加入2.6～2.8g四氯化锡和150～200mL质量分数为5%硅烷偶联KH-560水溶液，以300～500r/min搅拌反应30～40min后，加入18～20mL质量分数为10%四氯化钛溶液，搅拌均匀，得混合液，用质量分数为20%尿素溶液调节其pH为2.5～3.0，并加热至80～90℃，以200～300r/min搅拌反应3～4h，得二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料；按重量份数计，称取50～60份石英粉，15～20份玻璃粉，0.1～0.5份上述二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料，0.1～0.5份硅烷偶联剂KH-560，10～20份上述备用的改性聚乙烯醇胶粘剂，加入混料机中，搅拌均匀后注入模具，在2500～4500Hz频率下振动20～30s，得石材坯料；最后将上述石材坯料置于真空干燥箱中，抽至真空度为0.01～0.10MPa，在50～70℃下干燥固化成型1～2h，冷却至室温，脱模得粗坯，并将其装入抛光机中打磨抛光，得耐候性高光泽人造石材。
实例1
首先称取12g聚乙烯醇，加入100mL去离子水中，在85℃恒温水浴下，以300r/min搅拌至聚乙烯醇完全溶解，再加入1.6g羧甲基纤维素钠，继续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解，降温至40℃，随后加入0.20mL非离子型表面活性剂OP-10，搅拌混合均匀，得混合料液；然后向上述混合料液中加入4mL2,4-甲苯二异氰酸酯，在35℃恒温水浴下，以200r/min搅拌60min，自然冷却至室温后，再加入0.8g硼砂，搅拌均匀后，得改性聚乙烯醇胶粘剂，备用；再称取5g玻璃鳞片，将其加入100mL质量分数为5%碳酸钠溶液中，在40℃恒温水浴下，浸泡20h，再依次加入2.6g四氯化锡和150mL质量分数为5%硅烷偶联KH-560水溶液，以300r/min搅拌反应30min后，加入18mL质量分数为10%四氯化钛溶液，搅拌均匀，得混合液，用质量分数为20%尿素溶液调节其pH为2.5，并加热至80℃，以200r/min搅拌反应3h，得二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料；按重量份数计，称取50份石英粉，15份玻璃粉，0.1份上述二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料，0.1份硅烷偶联剂KH-560，10份上述备用的改性聚乙烯醇胶粘剂，加入混料机中，搅拌均匀后注入模具，在2500Hz频率下振动20s，得石材坯料；最后将上述石材坯料置于真空干燥箱中，抽至真空度为0.01MPa，在50℃下干燥固化成型1h，冷却至室温，脱模得粗坯，并将其装入抛光机中打磨抛光，得耐候性高光泽人造石材。本发明制备步骤简单，所得产品耐高温性好，不易受温差影响；无剥落、开裂现象发生，光泽度高；制得的耐候性高光泽人造石材容重为2460kg/m3，抗压强度为55MPa，抗弯强度为25MPa，吸水率为3%，光泽度为82°，在-25℃下冻融可循环16次。
实例2
首先称取14g聚乙烯醇，加入112mL去离子水中，在90℃恒温水浴下，以350r/min搅拌至聚乙烯醇完全溶解，再加入1.8g羧甲基纤维素钠，继续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解，降温至45℃，随后加入0.23mL非离子型表面活性剂OP-10，搅拌混合均匀，得混合料液；然后向上述混合料液中加入5mL2,4-甲苯二异氰酸酯，在38℃恒温水浴下，以250r/min搅拌75min，自然冷却至室温后，再加入0.9g硼砂，搅拌均匀后，得改性聚乙烯醇胶粘剂，备用；再称取8g玻璃鳞片，将其加入110mL质量分数为5%碳酸钠溶液中，在45℃恒温水浴下，浸泡22h，再依次加入2.7g四氯化锡和175mL质量分数为5%硅烷偶联KH-560水溶液，以400r/min搅拌反应35min后，加入19mL质量分数为10%四氯化钛溶液，搅拌均匀，得混合液，用质量分数为20%尿素溶液调节其pH为2.8，并加热至85℃，以250r/min搅拌反应4h，得二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料；按重量份数计，称取55份石英粉，18份玻璃粉，0.3份上述二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料，0.3份硅烷偶联剂KH-560，15份上述备用的改性聚乙烯醇胶粘剂，加入混料机中，搅拌均匀后注入模具，在3500Hz频率下振动25s，得石材坯料；最后将上述石材坯料置于真空干燥箱中，抽至真空度为0.06MPa，在60℃下干燥固化成型2h，冷却至室温，脱模得粗坯，并将其装入抛光机中打磨抛光，得耐候性高光泽人造石材。本发明制备步骤简单，所得产品耐高温性好，不易受温差影响；无剥落、开裂现象发生，光泽度高；制得的耐候性高光泽人造石材容重为2490kg/m3，抗压强度为68MPa，抗弯强度为33MPa，吸水率为4%，光泽度为85°，在22℃下冻融可循环18次。
实例3
首先称取15g聚乙烯醇，加入125mL去离子水中，在95℃恒温水浴下，以400r/min搅拌至聚乙烯醇完全溶解，再加入2.0g羧甲基纤维素钠，继续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解，降温至50℃，随后加入0.25mL非离子型表面活性剂OP-10，搅拌混合均匀，得混合料液；然后向上述混合料液中加入5mL2,4-甲苯二异氰酸酯，在40℃恒温水浴下，以300r/min搅拌90min，自然冷却至室温后，再加入1.0g硼砂，搅拌均匀后，得改性聚乙烯醇胶粘剂，备用；再称取10g玻璃鳞片，将其加入200mL质量分数为5%碳酸钠溶液中，在50℃恒温水浴下，浸泡24h，再依次加入2.8g四氯化锡和200mL质量分数为5%硅烷偶联KH-560水溶液，以500r/min搅拌反应40min后，加入20mL质量分数为10%四氯化钛溶液，搅拌均匀，得混合液，用质量分数为20%尿素溶液调节其pH为3.0，并加热至90℃，以300r/min搅拌反应4h，得二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料；按重量份数计，称取60份石英粉，20份玻璃粉，0.5份上述二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料，0.5份硅烷偶联剂KH-560，20份上述备用的改性聚乙烯醇胶粘剂，加入混料机中，搅拌均匀后注入模具，在4500Hz频率下振动30s，得石材坯料；最后将上述石材坯料置于真空干燥箱中，抽至真空度为0.10MPa，在70℃下干燥固化成型2h，冷却至室温，脱模得粗坯，并将其装入抛光机中打磨抛光，得耐候性高光泽人造石材。本发明制备步骤简单，所得产品耐高温性好，不易受温差影响；无剥落、开裂现象发生，光泽度高；制得的耐候性高光泽人造石材容重为2520kg/m3，抗压强度为80MPa，抗弯强度为42MPa，吸水率为4%，光泽度为88°，在60℃下冻融可循环20次。

Claims (1)

1.一种耐候性高光泽人造石材的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取12～15g聚乙烯醇，加入100～125mL去离子水中，在85～95℃恒温水浴下，以300～400r/min搅拌至聚乙烯醇完全溶解，再加入1.6～2.0g羧甲基纤维素钠，继续搅拌至羧甲基纤维素钠完全溶解，降温至40～50℃，随后加入0.20～0.25mL非离子型表面活性剂OP-10，搅拌混合均匀，得混合料液；
（2）向上述混合料液中加入4～5mL2,4-甲苯二异氰酸酯，在35～40℃恒温水浴下，以200～300r/min搅拌60～90min，自然冷却至室温后，再加入0.8～1.0g硼砂，搅拌均匀后，得改性聚乙烯醇胶粘剂，备用；
（3）称取5～10g玻璃鳞片，将其加入100～200mL质量分数为5%碳酸钠溶液中，在40～50℃恒温水浴下，浸泡20～24h，再依次加入2.6～2.8g四氯化锡和150～200mL质量分数为5%硅烷偶联剂KH-560水溶液，以300～500r/min搅拌反应30～40min后，加入18～20mL质量分数为10%四氯化钛溶液，搅拌均匀，得混合液，用质量分数为20%尿素溶液调节其pH为2.5～3.0，并加热至80～90℃，以200～300r/min搅拌反应3～4h，得二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料；
（4）按重量份数计，称取50～60份石英粉，15～20份玻璃粉，0.1～0.5份上述二氧化钛包覆玻璃鳞片珠光颜料，0.1～0.5份硅烷偶联剂KH-560，10～20份上述步骤（2）备用的改性聚乙烯醇胶粘剂，加入混料机中，搅拌均匀后注入模具，在2500～4500Hz频率下振动20～30s，得石材坯料；
（5）将上述石材坯料置于真空干燥箱中，抽至真空度为0.01～0.10MPa，在50～70℃下干燥固化成型1～2h，冷却至室温，脱模得粗坯，并将其装入抛光机中打磨抛光，得耐候性高光泽人造石材。
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