CN107445517A - 一种感温变色石英石板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种感温变色石英石板材及其制备方法，石英石板材由如下重量份的组分制备而成：树脂8‑10份、颜料1‑6份、助剂1‑5份、基体粉料80‑100份；颜料由普通颜料和变色颜料组成，普通颜料用量为变色颜料用量的5％‑25％，普通颜料的底色为浅色或透明色。制备方法包括颜料搅拌、树脂搅拌、颜料与树脂混合、基体粉料搅拌、基体粉料与树脂混合、手工布料、压料、固化、水磨抛光、表面处理的步骤。本申请以树脂为粘合剂，基体粉料为基质，通过调整颜料，由此是普通颜料与变色颜料的用量比例，制得可随着周围温度的变化而变化的石英石板材。制备方法无需硬件设施投入，节省生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造石材加工技术，尤其涉及一种感温变色石英石板材及其制备方法。
背景技术
目前，随着人们生活水平的提高，人们对家居装饰品的要求越来越高，而石英石因为具有天然石材自然、清新、华丽的花纹，同时具有很好的强度硬度等物理性能，近几年来，作为一种新型环保装饰材料，倍受橱柜市场消费者的喜爱。石英石作为一种新型的人造石材的板材被广泛用于橱柜台面、卫生问台面、餐桌台面、医院台面和实验室台面等。石英石具有品种丰富多样、色差小、硬度高、耐刮、强度高、耐冲击性能优良、耐污染等优点深受广大台面消费者的喜爱，但是随着石英石各类产品的丰厚，各类生产厂家竞争越来越大，人们的需要也越来越多，新奇功能性的产品也越容易受到人们的关注，石英石竞争已经转化为差异化竞争，石英石外观花色一直以来是消费者选择的首要关注对象。
现有技术的大部分石英石板材存在以下缺陷：
(1)花色固定不变，风格死板，难以满足人们对石英石外观花色的追求。
(2)在板材配方中应用使用含磷的稳定剂，会使变色产品在消色状态时产生严重的残留色；在使用变色材料时由于加入太多的色浆或者色粉，导致屏蔽掉表色效果。
(3)在环氧树脂和不饱和聚酯树脂的交联固化过程中，其内部有时会产生强大的收缩应力，导致变色颜料微胶囊外壳破裂，其它化学物质进入颜料内部使其失去变色性能。这种情况在环氧树脂固化厚度大于0.2毫米并且使用多胺类固化剂时经常会发生。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种感温变色石英石板材。本申请以树脂为粘合剂，基体粉料为基质，通过调整颜料，由此是普通颜料与变色颜料的用量比例，制得可随着周围温度的变化而变化的石英石板材，该板材从不仅仅只是普普通通的石材那么简单，单调，而是让消费者觉得耳目一新。
本发明的目的之二在于一种感温变色石英石板材的制备方法。制备方法无需硬件设施投入，节省生产成本。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种感温变色石英石板材，由如下重量份的组分制备而成：树脂8-10份、颜料1-6份、助剂1-5份、基体粉料80-100份；所述颜料由普通颜料和变色颜料组成，所述普通颜料用量为变色颜料用量的5％-25％，所述普通颜料的底色为浅色或透明色。
进一步地，所述树脂为酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂中的一种。
进一步地，所述助剂由偶联剂、固化剂和促进剂组成；所述偶联剂、固化剂与促进剂的质量比为(1-2)：1:1。
进一步地，所述基体粉料为玻璃、石英砂、石英粉中的一种。
进一步地，所述变色颜料为基本变色温度在0-35℃范围内的红色感温变色颜料、黄色感温变色颜料、蓝色感温变色颜料、绿色感温变色颜料、棕色感温变色颜料和黑色感温变色颜料中的一种或者几种。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种如上所述的感温变色石英石板材的制备方法，包括：
颜料搅拌：将配方量的普通颜料和变色颜料加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为2-5min；
树脂搅拌：将配方量的树脂加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为5-10min；
颜料与树脂混合：将配好的颜料倒入已搅拌树脂中进行二次搅拌，搅拌时间为8-10min；
基体粉料搅拌：将配方量的基体粉料加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为10-15min；
基体粉料与树脂混合：将已混合好颜料的树脂倒入已搅拌基体粉料，开启自动搅拌模式，边搅拌边下助剂，搅拌时间为10-20min；
手工布料：手工将已混合的基体粉料与树脂混合物倒入模具中，模具四周布料量比中部布料量多；
压料：布料完成后，开启压机，15s后开始抽真空，55s开始下降压头，进行压制；
固化：压料完成后，待其常温固化后将模具送入烘箱里进行烘烤和后固化，输送速度为2m/min；
水磨抛光：板材固化，放入托架上冷却，然后进入水磨机打磨，板材打磨后再次进行表面耐污抛光处理；
表面处理：板材表面经耐污处理后进入过膜机，覆盖PE保护膜，即得成品。
进一步地，所述颜料搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为20Hz；所述树脂搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为40Hz；所述颜料与树脂混合的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为35Hz；所述基体粉料搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为30Hz；所述基体粉料与树脂混合的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为45Hz。
进一步地，所述压料的步骤中，所述压头进行五次压制；第一次压制的压力条件为36MPa，10s，第二次压制的压力条件为38MPa，10s，第三次压制的压力条件为42MPa，10s，第四次压制的压力条件为46MPa，30s，第一次压制的压力条件为50MPa，30s。
进一步地，所述固化的步骤中，在所述烘箱中分出六个烘烤区域，六个烘烤区域的温度依次为120℃、110℃、100℃、90℃、90℃、80℃。
进一步地，所述表面处理的步骤中，所述PE保护膜为中低粘PE保护膜，其剥离强度为30-50g/cm，拉伸率>400。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本申请以树脂为粘合剂，基体粉料为基质，通过调整颜料，由此是普通颜料与变色颜料的用量比例，制得可随着周围温度的变化而变化的石英石板材，该板材从不仅仅只是普普通通的石材那么简单，单调，而是让消费者觉得耳目一新。
附图说明
图1为实施例1的石英石板材在65℃时的颜色；
图2为实施例1加热后的石英石板材放入-20℃冰箱放置5min时的颜色；
图3为实施例2的石英石板材在65℃时的颜色；
图4为实施例2加热后的石英石板材放入-20℃冰箱放置5min时的颜色；
图5为实施例3的石英石板材在65℃时的颜色；
图6为实施例3加热后的石英石板材放入-20℃冰箱放置5min时的颜色；图7为实施例1的石英石板材在-20℃冰箱放置24h后的颜色；
图8为实施例2的石英石板材在-20℃冰箱放置24h后的颜色；
图9为实施例3的石英石板材在-20℃冰箱放置24h后的颜色。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
一种感温变色石英石板材，由如下重量份的组分制备而成：树脂8-10份、颜料1-6份、助剂1-5份、基体粉料80-100份；所述颜料由普通颜料和变色颜料组成，所述普通颜料用量为变色颜料用量的5％-25％，所述普通颜料的底色为浅色或透明色。
作为本申请优选方案，所述树脂为酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂中的一种。
作为本申请优选方案，所述助剂由偶联剂、固化剂和促进剂组成；所述偶联剂、固化剂与促进剂的质量比为(1-2)：1:1。
作为本申请优选方案，所述基体粉料为玻璃、石英砂、石英粉中的一种。
作为本申请优选方案，所述变色颜料为基本变色温度在0-35℃范围内的红色感温变色颜料、黄色感温变色颜料、蓝色感温变色颜料、绿色感温变色颜料、棕色感温变色颜料和黑色感温变色颜料中的一种或者几种。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种如上所述的感温变色石英石板材的制备方法，包括：
颜料搅拌：将配方量的普通颜料和变色颜料加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为2-5min；
树脂搅拌：将配方量的树脂加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为5-10min；
颜料与树脂混合：将配好的颜料倒入已搅拌树脂中进行二次搅拌，搅拌时间为8-10min；
基体粉料搅拌：将配方量的基体粉料加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为10-15min；
基体粉料与树脂混合：将已混合好颜料的树脂倒入已搅拌基体粉料，开启自动搅拌模式，边搅拌边下助剂，搅拌时间为10-20min；
手工布料：手工将已混合的基体粉料与树脂混合物倒入模具中，模具四周布料量比中部布料量多；
压料：布料完成后，开启压机，15s后开始抽真空，55s开始下降压头，进行压制；
固化：压料完成后，待其常温固化后将模具送入烘箱里进行烘烤和后固化，输送速度为2m/min；
水磨抛光：板材固化，放入托架上冷却，然后进入水磨机打磨，板材打磨后再次进行表面耐污抛光处理；
表面处理：板材表面经耐污处理后进入过膜机，覆盖PE保护膜，即得成品。
本申请在模压、固化成型之前中应先将变色颜料加入不饱和树脂搅拌分散均匀，然后再加入各种助剂开始聚合或交联反应，如果在后期开始产生固化反应时加入变色材料会使大量变成材料包裹在一起，难以分散均匀。
作为本申请优选方案，所述颜料搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为20Hz；所述树脂搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为40Hz；所述颜料与树脂混合的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为35Hz；所述基体粉料搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为30Hz；所述基体粉料与树脂混合的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为45Hz。
作为本申请优选方案，所述压料的步骤中，所述压头进行五次压制；第一次压制的压力条件为36MPa，10s，第二次压制的压力条件为38MPa，10s，第三次压制的压力条件为42MPa，10s，第四次压制的压力条件为46MPa，30s，第一次压制的压力条件为50MPa，30s。
作为本申请优选方案，所述固化的步骤中，在所述烘箱中分出六个烘烤区域，六个烘烤区域的温度依次为120℃、110℃、100℃、90℃、90℃、80℃。
作为本申请优选方案，所述表面处理的步骤中，所述PE保护膜为中低粘PE保护膜，其剥离强度为30-50g/cm，拉伸率>400。
实施例1-3
实施例1-3的感温变色石英石板材的配方按照表1的组成进行配备，然后按照下述方法进行制备。
表1实施例1-3的石英石板材的配方
制备方法如下，包括：
颜料搅拌：将配方量的普通颜料和变色颜料加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为20Hz；搅拌时间为2-5min；
树脂搅拌：将配方量的树脂加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为40Hz；搅拌时间为5-10min；
颜料与树脂混合：将配好的颜料倒入已搅拌树脂中进行二次搅拌，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为35Hz；搅拌时间为8-10min；
基体粉料搅拌：将配方量的基体粉料加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为30Hz；搅拌时间为10-15min；
基体粉料与树脂混合：将已混合好颜料的树脂倒入已搅拌基体粉料，开启自动搅拌模式，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为45Hz，边搅拌边下助剂，搅拌时间为10-20min；
手工布料：手工将已混合的基体粉料与树脂混合物倒入模具中，模具四周布料量比中部布料量多；
压料：布料完成后，开启压机，15s后开始抽真空，55s开始下降压头，进行压制；设置压力参数如下表2：
表2压力条件
| 压制次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 压力(MPa) | 36 | 38 | 42 | 46 | 50 |
| 时间(S) | 10 | 10 | 10 | 30 | 30 |
固化：待其常温固化后将模具送入烘箱里后烘烤和后固化，输送速度为2m/min；
，烘箱温度分布如下表3；
表3烘焙条件
| 1区 | 2区 | 3区 | 4区 | 5区 | 6区 | |
| 温度/℃ | 120 | 110 | 100 | 90 | 90 | 80 |
水磨抛光：板材固化，放入托架上冷却，然后进入水磨机打磨，板材打磨后再次进行表面耐污抛光处理；
表面处理：板材表面经耐污处理后进入过膜机，覆盖PE保护膜，PE保护膜为中低粘PE保护膜，其剥离强度为30-50g/cm，拉伸率>400；即得成品。
对于31℃的感温色粉，使用上限温度不宜长期超过65℃(否则色粉变色效果减弱或者失效)，下限使用温度不宜长期超过-20℃(否则色粉可能发生休克现象)，感温变色颜料的变色温度不是一个温度点，而是一个温度区间，也就是从变色开始至变色结束所包含的温度范围(T0～T1)；这个温度区间的宽度一般为4-6℃。
为测试成品板材使用效果，进行一系列测试实验。
1、变色板材的65℃试验变色效果
对实施例1-3板材在65℃下试验变色效果：把三种板材(每种2块)同时放在65℃的烘箱中，分别放置60min,然后放到-20℃冰柜，放置5mim，观察颜色变化，结果如图1-6所示。由图片颜色变化效果可知，板材在65℃烘箱中，颜色均发生了变化，放置到冰柜-20℃5min后，则颜色快速变回原色。
2、变色板材的-20℃试验变色效果
把实施例1-3板材同时放在-20℃的低温冰箱中，放置24h，观察颜色变化效果，结果如图1-6所示，其中，实施例1的板材低温放置24h后，色相变化在合理的范围内。实施例2的板材在低温环境中，放置时间越长，变色颜料比原色加深，放置在室温环境下，短时间内恢复到原色。实施例3因室温环境28℃较高，接近变色温度，而低温环境下的样块温度偏低，变色相加深。
3、冷热循环交替实验
对4种板材分别进行45℃和-21℃、65℃和-21℃冷热循环交替实验，45℃模仿室内高温，65℃为变色粉使用上限温度，高低温分别放置5min；每次循环为10min，进行100次，观察颜色变化情况。试验表明，本发明实施例1-3的板材在100次冷热循环交替进行后，颜色仍可正常变化。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种感温变色石英石板材，其特征在于，由如下重量份的组分制备而成：树脂8-10份、颜料1-6份、助剂1-5份、基体粉料80-100份；所述颜料由普通颜料和变色颜料组成，所述普通颜料用量为变色颜料用量的5％-25％，所述普通颜料的底色为浅色或透明色。
2.如权利要求1所述的感温变色石英石板材，其特征在于，所述树脂为酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂中的一种。
3.如权利要求1所述的感温变色石英石板材，其特征在于，所述助剂由偶联剂、固化剂和促进剂组成；所述偶联剂、固化剂与促进剂的质量比为(1-2)：1:1。
4.如权利要求1所述的感温变色石英石板材，其特征在于，所述基体粉料为玻璃、石英砂、石英粉中的一种。
5.如权利要求1所述的感温变色石英石板材，其特征在于，所述变色颜料为基本变色温度在0-35℃范围内的红色感温变色颜料、黄色感温变色颜料、蓝色感温变色颜料、绿色感温变色颜料、棕色感温变色颜料和黑色感温变色颜料中的一种或者几种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的感温变色石英石板材的制备方法，其特征在于包括：
颜料搅拌：将配方量的普通颜料和变色颜料加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为2-5min；
树脂搅拌：将配方量的树脂加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为5-10min；
颜料与树脂混合：将配好的颜料倒入已搅拌树脂中进行二次搅拌，搅拌时间为8-10min；
基体粉料搅拌：将配方量的基体粉料加入搅拌机中，开启自动搅拌模式，搅拌时间为10-15min；
基体粉料与树脂混合：将已混合好颜料的树脂倒入已搅拌基体粉料，开启自动搅拌模式，边搅拌边下助剂，搅拌时间为10-20min；
手工布料：手工将已混合的基体粉料与树脂混合物倒入模具中，模具四周布料量比中部布料量多；
压料：布料完成后，开启压机，15s后开始抽真空，55s开始下降压头，进行压制；
固化：压料完成后，待其常温固化后将模具送入烘箱里进行烘烤和后固化，输送速度为2m/min；
水磨抛光：板材固化，放入托架上冷却，然后进入水磨机打磨，板材打磨后再次进行表面耐污抛光处理；
表面处理：板材表面经耐污处理后进入过膜机，覆盖PE保护膜，即得成品。
7.如权利要求6所述的感温变色石英石板材的制备方法，其特征在于，所述颜料搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为20Hz；所述树脂搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为40Hz；所述颜料与树脂混合的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为35Hz；所述基体粉料搅拌的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为30Hz；所述基体粉料与树脂混合的步骤中，搅拌条件为正反转依次转60s，交替进行，搅拌频率为45Hz。
8.如权利要求6所述的感温变色石英石板材的制备方法，其特征在于，所述压料的步骤中，所述压头进行五次压制；第一次压制的压力条件为36MPa，10s，第二次压制的压力条件为38MPa，10s，第三次压制的压力条件为42MPa，10s，第四次压制的压力条件为46MPa，30s，第一次压制的压力条件为50MPa，30s。
9.如权利要求6所述的感温变色石英石板材的制备方法，其特征在于，所述固化的步骤中，在所述烘箱中分出六个烘烤区域，六个烘烤区域的温度依次为120℃、110℃、100℃、90℃、90℃、80℃。
10.如权利要求6所述的感温变色石英石板材的制备方法，其特征在于，所述表面处理的步骤中，所述PE保护膜为中低粘PE保护膜，其剥离强度为30-50g/cm，拉伸率>400。
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Denomination of invention: A temperature sensitive and color changing quartz stone board and its preparation method Granted publication date: 20200818 Pledgee: Qingyuan Branch of Bank of Guangzhou Co.,Ltd. Pledgor: QINGYUAN GELANDI HIGH-MOLECULAR MATERIAL CO.,LTD. Registration number: Y2024980006910 |