CN106673499A - 一种用于制备复合石英石文化板的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种用于制备复合石英石文化板的组合物，涉及人造建筑装饰材料的技术领域。该组合物含有：半透砂、石英粉、不饱和聚酯树脂、色粉、偶联剂和固化剂。本发明所述用于制备复合石英石文化板的组合物，根据其制备出的板材，采用根据新疆本地民族文化故事人物图案定制的模具，印有的人物故事、民族文化等图案，既可以起到传播文化的作用，也具有美观实用性。还有根据其制备出的板材，在硬度、强度、光洁度、防渗性、阻燃性、抗紫外线老化等方面比常规人造石英石板材更好。

Description

一种用于制备复合石英石文化板的组合物
技术领域
本发明涉及人造建筑装饰材料的技术领域，具体涉及一种用于制备复合石英石文化板的组合物。
背景技术
复合石英石是以天然石英石或者石英砂为主要原料，以有机或者无机粘结材料通过压力，温度，振动等成型程序复合成的新型材料，由于使用天然石英材料，使得石材表面更为逼真自然，色彩稳定，硬度高，耐化学和耐候性能优异。作为一种新型材料，复合石英石可以利用现有石材矿山尾料进行合理利用，使得石材这种不可再生的能源得到更大程度的保护。石英石板材凭借其色彩丰富艳丽、无辐射、耐磨、耐压、抗刮伤、抗腐蚀、抗老化、防渗透等众多优点，深受广大用户的喜爱，广泛应用于公共建筑和家庭装修领域，如墙面、台面、壁炉、窗台等。
文化板指含有人物故事、民族文化等图案的复合石英石板材。文化板印有的人物故事、民族文化等图案，既可以起到传播文化的作用，也具有美观实用性。并且，文化板的可再用程度很高，原来的墙体材料可以再切割成台面和装饰用料，辐射程度也低于玻璃。
但是，目前的石英石板材，因为其密度以及二氧化硅的含量较小，导致石英石板材在硬度、强度、致密性、光洁度、防渗性、韧性、阻燃性、抗紫外线老化和热老化，还存在一定的问题，限制了其使用范围。
有鉴于此，有必要提出一种用于制备复合石英石文化板的组合物。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种用于制备复合石英石文化板的组合物，根据其制备出的板材具有在硬度、强度、光洁度、防渗性、韧性、阻燃性、抗紫外线老化和热老化比常规人造石英石板材更好的特点。
一种用于制备复合石英石文化板的组合物，其中：
按重量计，所述的组合物含有：半透砂A 35-37重量份、半透砂B 14-16重量份、固化剂0.002-0.003重量份、不饱和聚酯树脂12-14重量份、色粉0.0001-0.00015重量份，偶联剂0.003-0.0036重量份和石英粉31-33重量份；
所述的半透砂A指过筛目数为40-70目的半透砂；
所述的半透砂B指过筛目数为70-120目的半透砂。
进一步的，石英粉指过筛目数为325-525目的石英粉。
进一步的，所述偶联剂为偶联剂KH-570。
进一步的，所述不饱和聚酯树脂采用邻苯型或间苯型，或对苯型，或双酚A型，或乙烯基酯型的不饱和聚酯树脂。
进一步的，所述固化剂采用固化剂OT。
一种复合石英石文化板，按照上述的组合物制备而成的复合石英石文化板。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明印有的人物故事、民族文化等图案，既可以起到传播文化的作用，也具有美观实用性。
2、本发明采用的石英粉添加到文化板中，石英粉的粒径为31-45微米，填充剂的粒径越小，对填充材料的拉伸强度和冲击强度越有益。既可以起到纳米颗粒的作用，同时它又可以填充板材中的空隙,可提高石英石板材的硬度、强度、致密性、防渗性与韧性。
3、本发明采用的半透砂和石英粉，主要成分为二氧化硅，二氧化硅有很强的红外线反射能力和紫外线反射能力，并且可以抗老化，可以提高耐磨性和改善材料表面的光洁度。它添加到人造石英石中能对其中材料形成屏蔽作用，达到抗紫外线老化和热老化的目的，同时增加了其隔热性，提高耐磨性、光洁度。
4、本发明采用的半透砂和石英粉的主要化学成分为二氧化硅，二氧化硅的化学成分稳定，化学性质比较稳定，不溶于水也不跟水反应，是酸性氧化物，不跟一般酸反应，并且熔点1723℃，沸点2230℃，故防腐性与防火性能较好。
5、本发明还具有防火性能好、环保、表面硬度高、耐磨、应用范围宽，寿命长等特点。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种用于制备复合石英石文化板的组合物，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种用于制备复合石英石文化板的组合物，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一个实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
在详细阐述本发明一种用于制备复合石英石文化板的组合物之前，有必要对本发明中提及的相关材料以及测试项目做进一步说明，以达到更好的效果。
本发明中材料为：
半透砂，主要成分为二氧化硅。普砂的二氧化硅含量为94％左右，半透砂的二氧化硅含量为96％-97％。
石英粉又称硅微粉。石英粉是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的矿物，其主要矿物成分是石英，其主要化学成分是二氧化硅，石英粉的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，在160℃以上时溶于NaOH、KOH水溶液，熔点1750℃。从矿山开采出的石英石经加工后，一般细度小于120目的产品称石英砂，超过120目的产品称为石英粉。
色粉是对颜料的一种俗称,它包括有机颜料、无机颜料、溶剂染料、荧光颜料、珠光颜料、荧光增白剂等。一般有蓝色、橙色、绿色、黑色、黄色、红色、紫色及珠光色等多种颜色。本发明采用的色粉具有耐晒，耐热，耐候，耐溶剂性好，颜料遮盖力强，不透光的优点。本发明采用的色粉有果绿、柠檬黄、洛绿、酞菁蓝、酞菁绿、钴蓝、钛铬黄、钛镍黄、钛钴绿、钛锰棕、铁铬棕、铁锰黑、铜铬黑、硫化铈等颜色的色粉。
不饱和聚酯树脂，简称UP。一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190～220℃进行，直至达到预期的酸值(或粘度)，在聚酯化缩反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。化工原料的一种，常用于物体表面加厚、固化，使用时如同刷油漆一般，层层加叠，固化过程释放苯乙烯等有害气体。根据不饱和聚酯树脂的结构可分为邻苯型、间苯型、对苯型、双酚A型、乙烯基酯型等。本发明采用的是邻苯型、间苯型、对苯型、双酚A型、乙烯基酯型的不饱和聚酯树脂。
偶联剂，本发明采用偶联剂KH-570。偶联剂KH-570，别名为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，是一种有机官能团硅烷偶联剂，它是一类具有两种不同性质官能团的物质，它们分子中的一部分官能团可与有机分子反应，另一部分官能团可与无机物表面的吸附水反应，形成牢固的粘合。偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应，又能与基体树脂反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度，提高了复合材料的性能，同时还可以防止不与其它介质向界面渗透，改善了界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。
固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。固化剂的品种对固化物的力学性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响。在石英石板材普遍用的是“过氧化-2-乙基己酸叔丁酯”，通称“OT”。本发明采用的是固化剂OT。
吸水率，是表示物体在正常大气压下吸水程度的物理量，用百分率来表示。
压缩强度指在压缩试验中，试样直至破裂(脆性材料)或产生屈服(非脆性材料)时所承受的最大压缩应力。
弯曲强度，材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力。
密度的物理意义,是物质的一种特性不随质量和体积的变化而变化只随物态温度、压强变化而变化。某种物质的质量和其体积的比值即单位体积的某种物质的质量,叫做这种物质密度。
耐磨性，指，它以规定摩擦条件下的磨损率或磨损度的倒数来表示，即耐磨性＝dt/dV或dL/dV材料的耐磨损性能。
光泽度，是指来自试样表面的正面反射光量与在相同条件下来自标准板表面的正面反射光量之百分比。用数字表示的物体表面接近镜面的程度。它主要取决于光源照明和观察的角度，仪器测量通常采用20°、45°、60°或85°角度照明和检出信号。
在了解了上述相关材料及测试项目之后，下面将结合具体的实施例，对本发明一种用于制备复合石英石文化板的组合物做进一步的详细介绍：
实施例1.
原料准备：
半透砂A：选用细度为40目的半透砂。称取35kg。
半透砂B：选用细度为70目的半透砂。称取14kg。
石英粉：选用细度为325目的石英粉。称取31kg。
不饱和聚酯树脂：采用邻苯型的不饱和聚酯树脂，称取12kg。
色粉：采用酞菁绿色的色粉，称取0.0001kg。
偶联剂KH-570：称取0.003kg的偶联剂KH-570。
固化剂OT：称取0.002kg的固化剂OT。
具体制备方法如下：
1、按照原料准备所述的称取原材料；
2、将称取好的半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的45％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的30％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的25％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；
3、将称取好的邻苯型的不饱和聚酯树脂和酞菁绿色的色粉投入同一容器中，用搅拌器继续搅拌，搅拌混合均匀，保证每一粒砂子都能有不饱和聚酯树脂包裹上，得树脂混合物；
4、将称取好的石英粉投入上述容器，用搅拌器搅拌均匀，得毛料；
5、铺料：将搅拌均匀的毛料放入根据本地民族文化故事人物图案定制的，模具中，铺至平整；
6、压制：把铺好的毛料送入压机，进行高频率震动压制5分钟，压制至密度为2.5g/cm3即可，得板材；
7、固化：把压制好的板材进入夹板式高温固化炉，保持温度在90℃，持续固化70分钟；
8、出炉在室温下晾置板材24小时；
9、送入定厚抛光机，进行定厚，表面打磨抛光处理，即可得到所述的复合石英石文化板。
按此配方制得的文化板，经检测，吸水率0.01％，密度2.5g/cm3，压缩强度163MPa，弯曲强度38MPa，耐磨性196mm3，光泽度47。
常规人造石英石板材吸水率为0.05％，密度2.36g/cm3,压缩强度150MPa,弯曲强度35MPa,耐磨性300mm3，光泽度49。
本实施例所述的一种用于制备复合石英石文化板的组合物，根据其制备出的板材，采用根据新疆本地民族文化故事人物图案定制的模具，印有的人物故事、民族文化等图案，既可以起到传播文化的作用，也具有美观实用性。还有所述复合石英石文化板的原料组合物制备出来的板材在硬度、强度、光洁度、防渗性、阻燃性、抗紫外线老化等方面比常规人造石英石板材更好。
实施例2.
原料准备：
半透砂A：选用细度为70目的半透砂。称取37kg。
半透砂B：选用细度为120目的半透砂。称取16kg。
石英粉：选用细度为525目的石英粉。称取33kg。
不饱和聚酯树脂：间苯型的不饱和聚酯树脂，称取14kg。
色粉：采用果绿色的色粉，称取0.00015kg。
偶联剂KH-570：称取0.0036kg的偶联剂KH-570。
固化剂OT：称取0.003kg的固化剂OT。
具体制备方法如下：
1、按照原料准备所述的称取原材料；
2、将称取好的半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的45％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的30％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的25％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；
3、将称取好的间苯型的不饱和聚酯树脂和果绿色的色粉投入同一容器中，用搅拌器继续搅拌，搅拌混合均匀，保证每一粒砂子都能有不饱和聚酯树脂包裹上，得树脂混合物；
4、将称取好的石英粉投入上述容器，用搅拌器搅拌均匀，得毛料；
5、铺料：将搅拌均匀的毛料放入根据本地民族文化故事人物图案定制的，模具中，铺至平整；
6、压制：把铺好的毛料送入压机，进行高频率震动压制5分钟，压制至密度为2.5g/cm3即可，得板材；
7、固化：把压制好的板材进入夹板式高温固化炉，保持温度在100℃，持续固化90分钟；
8、出炉在室温下晾置板材24小时；
9、送入定厚抛光机，进行定厚，表面打磨抛光处理，即可得到所述的复合石英石文化板。
按此配方制得的文化板，经检测，吸水率0.01％，密度2.5g/cm3，压缩强度163MPa，弯曲强度38MPa，耐磨性196mm3，光泽度47。
常规人造石英石板材吸水率为0.05％，密度2.36g/cm3,压缩强度150MPa,弯曲强度35MPa,耐磨性300mm3，光泽度49。
本实施例所述的一种用于制备复合石英石文化板的组合物，根据其制备出的板材，采用根据新疆本地民族文化故事人物图案定制的模具，印有的人物故事、民族文化等图案，既可以起到传播文化的作用，也具有美观实用性。还有所述复合石英石文化板的原料组合物制备出来的板材在硬度、强度、光洁度、防渗性、阻燃性、抗紫外线老化等方面比常规人造石英石板材更好。
实施例3.
原料准备：
半透砂A：选用细度为50目的半透砂。称取36kg。
半透砂B：选用细度为100目的半透砂。称取15kg。
石英粉：选用细度为425目的石英粉。称取32kg。
不饱和聚酯树脂：采用对苯型的不饱和聚酯树脂，称取13kg。
色粉：采用柠檬黄色的色粉，称取0.00012kg。
偶联剂KH-570：称取0.0033kg的偶联剂KH-570。
固化剂OT：称取0.0025kg的固化剂OT。
具体制备方法如下：
1、按照原料准备所述的称取原材料；
2、将称取好的半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的45％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的30％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的25％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；
3、将称取好的对苯型的不饱和聚酯树脂和柠檬黄色的色粉投入同一容器中，用搅拌器继续搅拌，搅拌混合均匀，保证每一粒砂子都能有不饱和聚酯树脂包裹上，得树脂混合物；
4、将称取好的石英粉投入上述容器，用搅拌器搅拌均匀，得毛料；
5、铺料：将搅拌均匀的毛料放入根据本地民族文化故事人物图案定制的，模具中，铺至平整；
6、压制：把铺好的毛料送入压机，进行高频率震动压制5分钟，压制至密度为2.5g/cm3即可，得板材；
7、固化：把压制好的板材进入夹板式高温固化炉，保持温度在95℃，持续固化80分钟；
8、出炉在室温下晾置板材24小时；
9、送入定厚抛光机，进行定厚，表面打磨抛光处理，即可得到所述的复合石英石文化板。
按此配方制得的文化板，经检测，吸水率0.01％，密度2.5g/cm3，压缩强度163MPa，弯曲强度38MPa，耐磨性196mm3，光泽度47。
常规人造石英石板材吸水率为0.05％，密度2.36g/cm3,压缩强度150MPa,弯曲强度35MPa,耐磨性300mm3，光泽度49。
本实施例所述的一种用于制备复合石英石文化板的组合物，根据其制备出的板材，采用根据新疆本地民族文化故事人物图案定制的模具，印有的人物故事、民族文化等图案，既可以起到传播文化的作用，也具有美观实用性。还有所述复合石英石文化板的原料组合物制备出来的板材在硬度、强度、光洁度、防渗性、阻燃性、抗紫外线老化等方面比常规人造石英石板材更好。
实施例4.
原料准备：
半透砂A：选用细度为60目的半透砂。称取35.8kg。
半透砂B：选用细度为80目的半透砂。称取14.8kg。
石英粉：选用细度为385目的石英粉。称取31.8kg。
不饱和聚酯树脂：采用双酚A型的不饱和聚酯树脂，称取12.7kg。
色粉：采用钴蓝色的色粉，称取0.00013kg。
偶联剂KH-570：称取0.0032kg的偶联剂KH-570。
固化剂OT：称取0.0023kg的固化剂OT。
具体制备方法如下：
1、按照原料准备所述的称取原材料；
2、将称取好的半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的45％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的30％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的25％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；
3、将称取好的双酚A型的不饱和聚酯树脂和钴蓝色的色粉投入同一容器中，用搅拌器继续搅拌，搅拌混合均匀，保证每一粒砂子都能有不饱和聚酯树脂包裹上，得树脂混合物；
4、将称取好的石英粉投入上述容器，用搅拌器搅拌均匀，得毛料；
5、铺料：将搅拌均匀的毛料放入根据本地民族文化故事人物图案定制的，模具中，铺至平整；
6、压制：把铺好的毛料送入压机，进行高频率震动压制5分钟，压制至密度为2.5g/cm3即可，得板材；
7、固化：把压制好的板材进入夹板式高温固化炉，保持温度在93℃，持续固化84分钟；
8、出炉在室温下晾置板材24小时；
9、送入定厚抛光机，进行定厚，表面打磨抛光处理，即可得到所述的复合石英石文化板。
按此配方制得的文化板，经检测，吸水率0.01％，密度2.5g/cm3，压缩强度163MPa，弯曲强度38MPa，耐磨性196mm3，光泽度47。
常规人造石英石板材吸水率为0.05％，密度2.36g/cm3,压缩强度150MPa,弯曲强度35MPa,耐磨性300mm3，光泽度49。
本实施例所述的一种用于制备复合石英石文化板的组合物，根据其制备出的板材，采用根据新疆本地民族文化故事人物图案定制的模具，印有的人物故事、民族文化等图案，既可以起到传播文化的作用，也具有美观实用性。还有所述复合石英石文化板的原料组合物制备出来的板材在硬度、强度、光洁度、防渗性、阻燃性、抗紫外线老化等方面比常规人造石英石板材更好。
实施例5.
原料准备：
半透砂A：选用细度为640目的半透砂。称取36.5kg。
半透砂B：选用细度为110目的半透砂。称取15.5kg。
石英粉：选用细度为455目的石英粉。称取32.5kg。
不饱和聚酯树脂：采用乙烯基酯型的不饱和聚酯树脂，称取13.5kg。
色粉：采用钛钴绿色的色粉，称取0.00014kg。
偶联剂KH-570：称取0.0035kg的偶联剂KH-570。
固化剂OT：称取0.0027kg的固化剂OT。
具体制备方法如下：
1、按照原料准备所述的称取原材料；
2、将称取好的半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的45％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的30％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；再将半透砂A、半透砂B和偶联剂KH-570总量的25％投入容器，用搅拌器搅拌均匀；
3、将称取好的乙烯基酯型的不饱和聚酯树脂和钛钴绿色的色粉投入同一容器中，用搅拌器继续搅拌，搅拌混合均匀，保证每一粒砂子都能有不饱和聚酯树脂包裹上，得树脂混合物；
4、将称取好的石英粉投入上述容器，用搅拌器搅拌均匀，得毛料；
5、铺料：将搅拌均匀的毛料放入根据本地民族文化故事人物图案定制的，模具中，铺至平整；
6、压制：把铺好的毛料送入压机，进行高频率震动压制5分钟，压制至密度为2.5g/cm3即可，得板材；
7、固化：把压制好的板材进入夹板式高温固化炉，保持温度在96℃，持续固化88分钟；
8、出炉在室温下晾置板材24小时；
9、送入定厚抛光机，进行定厚，表面打磨抛光处理，即可得到所述的复合石英石文化板。
按此配方制得的文化板，经检测，吸水率0.01％，密度2.5g/cm3，压缩强度163MPa，弯曲强度38MPa，耐磨性196mm3，光泽度47。
常规人造石英石板材吸水率为0.05％，密度2.36g/cm3,压缩强度150MPa,弯曲强度35MPa,耐磨性300mm3，光泽度49。
本实施例所述的一种用于制备复合石英石文化板的组合物，根据其制备出的板材，采用根据新疆本地民族文化故事人物图案定制的模具，印有的人物故事、民族文化等图案，既可以起到传播文化的作用，也具有美观实用性。还有所述复合石英石文化板的原料组合物制备出来的板材在硬度、强度、光洁度、防渗性、阻燃性、抗紫外线老化等方面比常规人造石英石板材更好。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种用于制备复合石英石文化板的组合物，其特征在于，其中：
按重量计，所述的组合物含有：半透砂A 35-37重量份、半透砂B 14-16重量份、固化剂0.002-0.003重量份、不饱和聚酯树脂12-14重量份、色粉0.0001-0.00015重量份，偶联剂0.003-0.0036重量份和石英粉31-33重量份；
所述的半透砂A指过筛目数为40-70目的半透砂；
所述的半透砂B指过筛目数为70-120目的半透砂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，其中：
石英粉指过筛目数为325-525目的石英粉。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，其中：
所述偶联剂为偶联剂KH-570。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，其中：
所述不饱和聚酯树脂采用邻苯型或间苯型，或对苯型，或双酚A型，或乙烯基酯型的不饱和聚酯树脂。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，
所述固化剂采用固化剂OT。
6.一种复合石英石文化板，其特征在于，按照权利要求1-5任一项所述的组合物制备而成的复合石英石文化板。
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