CN107628771A - 一种三色人造石英石板材的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三色人造石英石板材的制备方法，包括如下步骤：（1）将各原料按配比称量，并分开放置；（2）将抗菌剂加入到树脂中，真空搅拌混合；然后再加入颜料、偶联剂、玻璃颗粒、A色人造石英颗粒、B色人造石英颗粒、天然石英砂、石英粉，真空搅拌混合；最后加入固化剂，真空搅拌混合，得到混合料；（3）将混合料均匀平铺在模板上；（4）将模板振动压制成型；（5）经振动压制成型后，依次进行第一次固化和第二次固化。本发明通过对原料配方的优化、改进、不同原料的相互配合，以及制备方法的改进，有效地提高了人造石英石板的硬度、韧度等机械性能，人造石英石图案新颖、色彩独特，且抗菌力强，抗菌作用持久。

Description

一种三色人造石英石板材的制备方法

技术领域

本发明涉及建筑装饰技术领域，特别是涉及了一种三色人造石英石板材的制备方法。

背景技术

人造石英石（或金刚/刚石）发源地在西班牙，在2005年进入中国的时候叫赛利石，当人造石英石被越来越多的消费者认可后，2006年中国开始有人研发人造石英石，在2007年先后有很多厂家推出了国产的人造石英石。人造石英石作为新型的人造建材，在防潮、防酸、可拼性等方面有着天然石材无可比拟的优点。在天然石材资源日渐枯竭的今日，人造石英石是其最好的替代品。同时，人造石英石可采用废旧玻璃作原料，因而在保护环境的同时实现了资源再利用，这些优势让人造石英石成为建筑装饰行业的新贵，因此，被广泛应用于酒店、餐厅、银行、医院、展览、实验室等公共建筑和厨房台面、洗脸台、厨卫墙面、餐桌、茶几、窗台、门套等家庭装修领域。

然而，现有技术中的人造石英石也有其固有的缺点，比如（1）人造石英石在使用时其表面难免会被细菌污染，但普通的人造石英石对细菌并没有抑制或者杀死的功效；（2）人们对人造石英石的图案及色彩的要求也越来越高，现有的人造石英石已经不能完全满足人们的需要。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种三色人造石英石板材的制备方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种三色人造石英石板材的制备方法，包括如下步骤：

（1）将各原料按配比称量，并分开放置；其中各原料的重量份数如下：9-15目玻璃颗粒30-40份、A色人造石英颗粒12-14份、B色人造石英颗粒 12-14份、天然石英砂15-30份、160-1200目石英粉12-25份、树脂5-7份、固化剂0.1-0.5份、偶联剂0.1-0.5份、颜料0.2-1份、抗菌剂1-3份；其中，所述颜料包括铁黄粉和铁黑粉；

（2）将抗菌剂加入到树脂中，真空搅拌混合6～10min；然后再加入颜料、偶联剂、玻璃颗粒、A色人造石英颗粒、B色人造石英颗粒、天然石英砂、石英粉，真空搅拌混合6～8min；最后加入固化剂，真空搅拌混合6～8min，得到混合料；

（3）将混合料均匀平铺在模板上；

（4）将模板送入真空振动成型压机中振动压制成型，所述真空振动成型压机内的真空度控制为-0.1～-0.08MPa，真空振动成型压机工作频率控制为50Hz，压头上的静压力控制为30～50kg，压制180～300s；

（5）经振动压制成型后，依次进行第一次固化和第二次固化，所述第一次固化的温度为70～90℃， 时间15～20分钟；第二次固化温度120±2℃，固化时间为10～30分钟。

（6）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。

本发明中将物料先后加入进行真空搅拌混合，目的在于消除混合料中可能存在的气泡，这样制造出来的成品材质更加细密、强度更高、表面更加光洁美观。

本发明中分两次进行固化，目的是为了确保固化反应平稳进行，固化安全，避免反应太过激烈，产生气孔和废料。

其中，A色人造石英颗粒和B色人造石英颗粒均是由天然石英砂，加入颜料用造粒机器造粒制得。A色人造石英颗粒和B色人造石英颗粒的颜色不同。

进一步地，所述树脂由A组分和B组分混合而成，所述B组分为溴代环氧树脂，其中，所述A组分和B组分的重量比为1:1.6-2；所述A组分由如下重量份的物质制成：2-甲基-1,3-丙二醇30-40份、苯甲酸40-50份、丙三醇25-30份、邻苯二甲酸38-42份、顺丁烯二酸20-22份、醋酸乙烯酯50-60份、二甲基硅油0.2-0.5份、氢醌1-2份。

进一步地，所述A组分的制备方法为：（1）将2-甲基-1,3-丙二醇、苯甲酸、丙三醇、邻苯二甲酸、顺丁烯二酸依次投入反应釜中，在氮气保护下升温至140-145℃回流反应2小时；（2）将系统改为蒸馏状态，逐步升温至180-200℃进一步进行缩聚反应，缩聚反应过程中滴加氢醌，当酸值到达60-63mgKOH/g时，抽真空缩聚，反应至酸值为32-35mgKOH/g时解除真空降温，得到缩聚物；（3）将醋酸乙烯酯和二甲基硅油加入到上述缩聚物中，超声分散反应均匀即可。

人造石英石是用人工方法制造的合成石，人造石英石的成分一般主要是石英砂或石英粉、不饱和树脂、促进剂、偶联剂和固化剂和适量的色浆等等。其中不饱和树脂作为粘结剂，在固化剂和促进剂的作用下与填充物结合在一起硬化后生成致密的石英石。目前，市场上的人造石英石树脂主要存在的问题是：在制备具有花色的人造石英石，往往还需要添加颗粒状物质，但是，现有的不饱和树脂用于制备具有花色的人造石英石时，表面会出现凹凸不平的现象，平整度不好。基于上述缺陷，本发明对不饱和树脂的制备方法进行改进，经过研究发现，采用上述制备方法得到的A组分用于制备具有花色的人造石英石时，表面不会出现凹凸不平的现象，平整度好，但是同时会产生树脂对石英砂、石英粉等骨料浸润性差的问题，这样使得树脂的使用量大，导致人造石英石的强度降低甚至产生裂纹。

本发明中将采用上述方法制备的A组分和B组分复配作为复合树脂用于制备具有花色的人造石英石，表面不会出现凹凸不平的现象，平整度好，同时复合树脂对骨料浸润性优异，这样使得树脂的使用量大大降低，克服了由于树脂用量大造成的人造石英石的强度低的缺陷。

进一步地，所述偶联剂为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。

进一步地，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。

进一步地，所述抗菌剂以改性沸石和天然电气石的均匀混合物作为复合载体，在复合载体上负载硒氮钨共掺杂的纳米二氧化钛，所述的复合载体中，改性沸石和天然电气石的重量比为（2-3）∶1。

进一步地，所述抗菌剂的制备方法为：

（1）将钛酸异丙酯、异丙醇和三乙醇胺混合并搅拌1.5-2小时得到第一溶液，其中钛酸异丙酯、异丙醇、三乙醇胺的体积比为1:（5-6）：0.8；

（2）在去离子水中加入硒粉和草酸，搅拌均匀得到第二溶液，其中，硒粉和草酸的摩尔比为1:3，硒粉与钛酸异丙酯的摩尔比为1:15；

（3）在去离子水中加入尿素和柠檬酸，搅拌均匀得到第三溶液，其中，尿素和柠檬酸的摩尔比为1:1.5，尿素与钛酸异丙酯的摩尔比为1:20；

（4）在去离子水中加入钨酸铵和木醋液，得到第四溶液，其中，钨酸铵和木醋液的摩尔比为1:2，钨酸铵与钛酸异丙酯的摩尔比为1:30；

（5）将第二溶液、第三溶液和第四溶液混合为第四溶液，其中第四溶液的体积为30ml；

（6）将改性沸石和天然电气石按重量比（2-3）：1混合，再超细粉碎至平均粒径小于5.0μm，得到复合载体；

（7）在超声波的作用下，将第四溶液逐滴加入到上述第一溶液中，加入上述复合载体，继续搅拌1-3小时得到溶胶；

（8）将得到的溶胶放置陈化2～3天后放入马弗炉中，以5～10℃/分升温速度升温至190～200℃保温3.5～4小时，再以12～15℃/升温速率升温至550～580℃保温40～50min，随炉降温至室温下取出冷却研磨至粒径为200～400nm。

进一步地，所述改性沸石的制备方法为：对红辉沸石矿进行淘洗，粉碎加工至560-580目；以1g红辉沸石0.1M盐酸40ml为比例进行酸化，将酸化后的红辉沸石与15％的氯化钠在保温下搅拌反应3小时，室温下放置2小时，洗涤至中性，干燥后得改性沸石。采用上述方法得到的改性沸石可部分脱除沸石骨架铝以及去除孔道中的堆积物形成连续的空洞通道，增大沸石硅铝比及比表面积，大幅度提高其吸附性能和热稳定性。以改性沸石作为抗菌剂的载体，硒氮钨共掺杂的二氧化钛得到高效分布。

二氧化钛有锐钛型和金红石型两种晶型。具有化学性质稳定、无毒、无刺激、强屏蔽紫外线等特点。二氧化钛不仅能影响细菌繁殖力，还能破坏细菌的细胞膜结构，达到彻底降解细菌的目的。纳米二氧化钛属于非溶出型材料，在降解有机污染物和杀灭菌的同时，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的杀菌、降解污染物效果。本发明采用硒氮钨共掺杂的纳米二氧化钛，与未经掺杂的纳米二氧化钛相比，由于硒、氮、钨的协同作用，使二氧化钛的能带隙变成更窄，因此对可见光的响应增强，而且抑制电子-空穴的复合，同时形成了晶格缺陷，有利于形成更多的Ti³⁺氧化中心，使得其杀菌性能明显提高。

本发明中添加了天然抗菌剂木醋液，木醋液可被吸附在改性沸石的空洞通道中，能够提供更长久的抗菌活性，具有安全、绿色环保的优点。

本发明中硒氮钨共掺杂的纳米二氧化钛粉末在应用时存在易团聚、难分散的问题，而将其负载于上述复合载体上可以克服上述缺陷。

本发明中二氧化钛在光作用下，被激活产生带负电的电子和带正电的空穴发生系列反应，形成空穴电子对，这些空穴电子被二氧化钛表面吸附的羟基和氧气分子捕获，生成羟基自由基和超氧化物阴离子自由基，新生成的自由基接触细菌，它们与细菌细胞内的组成成分反应，杀死细菌起到抗菌的作用，而二氧化钛本身是不会溶出和分解的，起到持久杀菌的作用。但是上述反应需要一定量的水分子，而本发明中的改性沸石和天然电气石可以提供充足的水分子，促进二氧化钛的杀菌。

本发明中硒氮钨共掺杂的纳米二氧化钛可以更好地吸收太阳光中的能量，提供给电气石，提高电气石的负离子释放能力，它是对复合载体中的电气石在抗菌效力方面具有增强作用的组分，两者具有协同增效作用，抗菌力强，抗菌作用持久。

本发明具有如下有益效果：

本发明通过对原料配方的优化、改进、不同原料的相互配合，以及制备方法的改进，有效地提高了人造石英石板的硬度、韧度等机械性能，人造石英石图案新颖、色彩独特，且抗菌力强，抗菌作用持久，改善了人造石英石板的综合性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

实施例1

一种三色人造石英石板材，其由如下重量份数的原料制成：9-15目玻璃颗粒35份、A色人造石英颗粒13份、B色人造石英颗粒 12份、天然石英砂22份、160-1200目石英粉18份、树脂6份、固化剂0.3份、偶联剂0.3份、颜料0.6份、抗菌剂2份；其中，所述颜料包括铁黄粉和铁黑粉。

所述树脂由A组分和B组分混合而成，所述B组分为溴代环氧树脂，其中，所述A组分和B组分的重量比为1:1.8；所述A组分由如下重量份的物质制成：2-甲基-1,3-丙二醇30-40份、苯甲酸40-50份、丙三醇25-30份、邻苯二甲酸38-42份、顺丁烯二酸20-22份、醋酸乙烯酯50-60份、二甲基硅油0.2-0.5份、氢醌1-2份。

所述A组分的制备方法为：（1）将2-甲基-1,3-丙二醇、苯甲酸、丙三醇、邻苯二甲酸、顺丁烯二酸依次投入反应釜中，在氮气保护下升温至140-145℃回流反应2小时；（2）将系统改为蒸馏状态，逐步升温至180-200℃进一步进行缩聚反应，缩聚反应过程中滴加氢醌，当酸值到达60-63mgKOH/g时，抽真空缩聚，反应至酸值为32-35mgKOH/g时解除真空降温，得到缩聚物；（3）将醋酸乙烯酯和二甲基硅油加入到上述缩聚物中，超声分散反应均匀即可。

所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷；所述固化剂为过氧化二苯甲酰；所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯。

所述抗菌剂的制备方法为：

（1）将钛酸异丙酯、异丙醇和三乙醇胺混合并搅拌1.5-2小时得到第一溶液，其中钛酸异丙酯、异丙醇、三乙醇胺的体积比为1:5：0.8；

（2）在去离子水中加入硒粉和草酸，搅拌均匀得到第二溶液，其中，硒粉和草酸的摩尔比为1:3，硒粉与钛酸异丙酯的摩尔比为1:15；

（3）在去离子水中加入尿素和柠檬酸，搅拌均匀得到第三溶液，其中，尿素和柠檬酸的摩尔比为1:1.5，尿素与钛酸异丙酯的摩尔比为1:20；

（4）在去离子水中加入钨酸铵和木醋液，得到第四溶液，其中，钨酸铵和木醋液的摩尔比为1:2，钨酸铵与钛酸异丙酯的摩尔比为1:30；

（5）将第二溶液、第三溶液和第四溶液混合为第四溶液，其中第四溶液的体积为30ml；

（6）将改性沸石和天然电气石按重量比2：1混合，再超细粉碎至平均粒径小于5.0μm，得到复合载体；其中所述改性沸石的制备方法为：对红辉沸石矿进行淘洗，粉碎加工至560-580目；以1g红辉沸石0.1M盐酸40ml为比例进行酸化，将酸化后的红辉沸石与15％的氯化钠在保温下搅拌反应3小时，室温下放置2小时，洗涤至中性，干燥后得改性沸石；

（7）在超声波的作用下，将第四溶液逐滴加入到上述第一溶液中，加入上述复合载体，继续搅拌1-3小时得到溶胶；

（8）将得到的溶胶放置陈化2～3天后放入马弗炉中，以5～10℃/分升温速度升温至190～200℃保温3.5～4小时，再以12～15℃/升温速率升温至550～580℃保温40～50min，随炉降温至室温下取出冷却研磨至粒径为200～400nm。

上述石英石板材的制备方法为：

（1）将各原料按配比称量，并分开放置；

（2）将抗菌剂加入到树脂中，真空搅拌混合6～10min；然后再加入颜料、偶联剂、玻璃颗粒、A色人造石英颗粒、B色人造石英颗粒、天然石英砂、石英粉，真空搅拌混合6～8min；最后加入固化剂，真空搅拌混合6～8min，得到混合料；

（3）将混合料均匀平铺在模板上；

（4）将模板送入真空振动成型压机中振动压制成型，所述真空振动成型压机内的真空度控制为-0.1～-0.08MPa，真空振动成型压机工作频率控制为50Hz，压头上的静压力控制为30～50kg，压制180～300s；

（5）经振动压制成型后，依次进行第一次固化和第二次固化，所述第一次固化的温度为70～90℃， 时间15～20分钟；第二次固化温度120±2℃，固化时间为10～30分钟。

（6）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。

实施例2

一种三色人造石英石板材，其由如下重量份数的原料制成：9-15目玻璃颗粒30份、A色人造石英颗粒14份、B色人造石英颗粒 14份、天然石英砂15份、160-1200目石英粉12份、树脂5份、固化剂0.1份、偶联剂0.1份、颜料0.2份、抗菌剂1份；其中，所述颜料包括铁黄粉和铁黑粉。

所述树脂由A组分和B组分混合而成，所述B组分为溴代环氧树脂，其中，所述A组分和B组分的重量比为1:1.6；所述A组分由如下重量份的物质制成：2-甲基-1,3-丙二醇30-40份、苯甲酸40-50份、丙三醇25-30份、邻苯二甲酸38-42份、顺丁烯二酸20-22份、醋酸乙烯酯50-60份、二甲基硅油0.2-0.5份、氢醌1-2份。

所述A组分的制备方法为：（1）将2-甲基-1,3-丙二醇、苯甲酸、丙三醇、邻苯二甲酸、顺丁烯二酸依次投入反应釜中，在氮气保护下升温至140-145℃回流反应2小时；（2）将系统改为蒸馏状态，逐步升温至180-200℃进一步进行缩聚反应，缩聚反应过程中滴加氢醌，当酸值到达60-63mgKOH/g时，抽真空缩聚，反应至酸值为32-35mgKOH/g时解除真空降温，得到缩聚物；（3）将醋酸乙烯酯和二甲基硅油加入到上述缩聚物中，超声分散反应均匀即可。

所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述固化剂为过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯。

所述抗菌剂的制备方法为：

（1）将钛酸异丙酯、异丙醇和三乙醇胺混合并搅拌1.5-2小时得到第一溶液，其中钛酸异丙酯、异丙醇、三乙醇胺的体积比为1:6：0.8；

（2）在去离子水中加入硒粉和草酸，搅拌均匀得到第二溶液，其中，硒粉和草酸的摩尔比为1:3，硒粉与钛酸异丙酯的摩尔比为1:15；

（3）在去离子水中加入尿素和柠檬酸，搅拌均匀得到第三溶液，其中，尿素和柠檬酸的摩尔比为1:1.5，尿素与钛酸异丙酯的摩尔比为1:20；

（4）在去离子水中加入钨酸铵和木醋液，得到第四溶液，其中，钨酸铵和木醋液的摩尔比为1:2，钨酸铵与钛酸异丙酯的摩尔比为1:30；

（5）将第二溶液、第三溶液和第四溶液混合为第四溶液，其中第四溶液的体积为30ml；

（6）将改性沸石和天然电气石按重量比3：1混合，再超细粉碎至平均粒径小于5.0μm，得到复合载体；其中所述改性沸石的制备方法为：对红辉沸石矿进行淘洗，粉碎加工至560-580目；以1g红辉沸石0.1M盐酸40ml为比例进行酸化，将酸化后的红辉沸石与15％的氯化钠在保温下搅拌反应3小时，室温下放置2小时，洗涤至中性，干燥后得改性沸石；

（7）在超声波的作用下，将第四溶液逐滴加入到上述第一溶液中，加入上述复合载体，继续搅拌1-3小时得到溶胶；

（8）将得到的溶胶放置陈化2～3天后放入马弗炉中，以5～10℃/分升温速度升温至190～200℃保温3.5～4小时，再以12～15℃/升温速率升温至550～580℃保温40～50min，随炉降温至室温下取出冷却研磨至粒径为200～400nm。

上述石英石板材的制备方法为：

（1）将各原料按配比称量，并分开放置；

（2）将抗菌剂加入到树脂中，真空搅拌混合6～10min；然后再加入颜料、偶联剂、玻璃颗粒、A色人造石英颗粒、B色人造石英颗粒、天然石英砂、石英粉，真空搅拌混合6～8min；最后加入固化剂，真空搅拌混合6～8min，得到混合料；

（3）将混合料均匀平铺在模板上；

（4）将模板送入真空振动成型压机中振动压制成型，所述真空振动成型压机内的真空度控制为-0.1～-0.08MPa，真空振动成型压机工作频率控制为50Hz，压头上的静压力控制为30～50kg，压制180～300s；

（5）经振动压制成型后，依次进行第一次固化和第二次固化，所述第一次固化的温度为70～90℃， 时间15～20分钟；第二次固化温度120±2℃，固化时间为10～30分钟。

（6）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。

实施例3

一种三色人造石英石板材，其由如下重量份数的原料制成：9-15目玻璃颗粒40份、A色人造石英颗粒12份、B色人造石英颗粒 12份、天然石英砂130份、160-1200目石英粉25份、树脂7份、固化剂0.5份、偶联剂0.5份、颜料1份、抗菌剂3份；其中，所述颜料包括铁黄粉和铁黑粉。

所述树脂由A组分和B组分混合而成，所述B组分为溴代环氧树脂，其中，所述A组分和B组分的重量比为1: 2；所述A组分由如下重量份的物质制成：2-甲基-1,3-丙二醇30-40份、苯甲酸40-50份、丙三醇25-30份、邻苯二甲酸38-42份、顺丁烯二酸20-22份、醋酸乙烯酯50-60份、二甲基硅油0.2-0.5份、氢醌1-2份。

所述A组分的制备方法为：（1）将2-甲基-1,3-丙二醇、苯甲酸、丙三醇、邻苯二甲酸、顺丁烯二酸依次投入反应釜中，在氮气保护下升温至140-145℃回流反应2小时；（2）将系统改为蒸馏状态，逐步升温至180-200℃进一步进行缩聚反应，缩聚反应过程中滴加氢醌，当酸值到达60-63mgKOH/g时，抽真空缩聚，反应至酸值为32-35mgKOH/g时解除真空降温，得到缩聚物；（3）将醋酸乙烯酯和二甲基硅油加入到上述缩聚物中，超声分散反应均匀即可。

所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯；所述紫外线吸收剂为苯井三唑。

所述抗菌剂的制备方法为：

（1）将钛酸异丙酯、异丙醇和三乙醇胺混合并搅拌1.5-2小时得到第一溶液，其中钛酸异丙酯、异丙醇、三乙醇胺的体积比为1:5：0.8；

（2）在去离子水中加入硒粉和草酸，搅拌均匀得到第二溶液，其中，硒粉和草酸的摩尔比为1:3，硒粉与钛酸异丙酯的摩尔比为1:15；

（3）在去离子水中加入尿素和柠檬酸，搅拌均匀得到第三溶液，其中，尿素和柠檬酸的摩尔比为1:1.5，尿素与钛酸异丙酯的摩尔比为1:20；

（4）在去离子水中加入钨酸铵和木醋液，得到第四溶液，其中，钨酸铵和木醋液的摩尔比为1:2，钨酸铵与钛酸异丙酯的摩尔比为1:30；

（5）将第二溶液、第三溶液和第四溶液混合为第四溶液，其中第四溶液的体积为30ml；

（6）将改性沸石和天然电气石按重量比2：1混合，再超细粉碎至平均粒径小于5.0μm，得到复合载体；其中所述改性沸石的制备方法为：对红辉沸石矿进行淘洗，粉碎加工至560-580目；以1g红辉沸石0.1M盐酸40ml为比例进行酸化，将酸化后的红辉沸石与15％的氯化钠在保温下搅拌反应3小时，室温下放置2小时，洗涤至中性，干燥后得改性沸石；

（7）在超声波的作用下，将第四溶液逐滴加入到上述第一溶液中，加入上述复合载体，继续搅拌1-3小时得到溶胶；

（8）将得到的溶胶放置陈化2～3天后放入马弗炉中，以5～10℃/分升温速度升温至190～200℃保温3.5～4小时，再以12～15℃/升温速率升温至550～580℃保温40～50min，随炉降温至室温下取出冷却研磨至粒径为200～400nm。

上述石英石板材的制备方法为：

（1）将各原料按配比称量，并分开放置；

（2）将抗菌剂加入到树脂中，真空搅拌混合6～10min；然后再加入颜料、偶联剂、玻璃颗粒、A色人造石英颗粒、B色人造石英颗粒、天然石英砂、石英粉，真空搅拌混合6～8min；最后加入固化剂，真空搅拌混合6～8min，得到混合料；

（3）将混合料均匀平铺在模板上；

（4）将模板送入真空振动成型压机中振动压制成型，所述真空振动成型压机内的真空度控制为-0.1～-0.08MPa，真空振动成型压机工作频率控制为50Hz，压头上的静压力控制为30～50kg，压制180～300s；

（5）经振动压制成型后，依次进行第一次固化和第二次固化，所述第一次固化的温度为70～90℃， 时间15～20分钟；第二次固化温度120±2℃，固化时间为10～30分钟。

（6）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。

对比例1

基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例中树脂为不饱和聚酯树脂。

对比例2

基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例中树脂仅为A组分。

对比例3

基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例中树脂仅为B组分。

对比例4

基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例中抗菌剂仅以改性沸石作为载体。

对比例5

基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例中抗菌剂仅以天然电气石作为载体。

对比例6

基于实施例1，不同之处仅在于：本对比例中在复合载体上负载未掺杂的纳米二氧化钛。

试验例1

将本发明实施例1-3和对比例1-3所得人造石英石进行常规产品性能检测，该检测标准为：JC908-2013。

莫氏硬度从高到低排列：实施例1>实施例2=实施例3>对比例2>对比例3=对比例1；其中实施例3中的莫氏硬度达到6，对比例2中的莫氏硬度为5。

抗压强度数值越高，说明样品的抗压能力越强，抗压强度从高到低排列：实施例1>实施例3>实施例2>对比例3>对比例2>对比例1；其中实施例2中的抗压强度为274.6MPa，对比例3中的抗压强度为152 MPa。

弯曲强度数值越高，说明样品的抗弯曲能力越强，弯曲强度从高到低排列：实施例1>实施例3>实施例2>对比例3>对比例2>对比例1；其中实施例2中的弯曲强度为72.5MPa，对比例3中的弯曲强度为36MPa。

根据检测，本发明实施例1-3的人造石英石板材均符合该标准，且相对于对比例1-3，实施例1至3的人造石英石板材的物理检测性能有明显增加，特别是莫氏硬度、抗压强度和弯曲强度大大增强。

试验例2

将本发明实施例1至3和和对比例4-6所制备的人造石英石进行抑菌实验，实验菌种为金黄色葡萄球菌，接种浓度为1.1×10⁶cfu/mL，通过测试24小时接触洗脱后的对数平均值的反对数来测定其抑菌效果，结果表明本发明实施例1至3的人造石英石的抗菌效果要明显优于对比例4-6。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三色人造石英石板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将各原料按配比称量，并分开放置；其中各原料的重量份数如下：9-15目玻璃颗粒30-40份、A色人造石英颗粒12-14份、B色人造石英颗粒 12-14份、天然石英砂15-30份、160-1200目石英粉12-25份、树脂5-7份、固化剂0.1-0.5份、偶联剂0.1-0.5份、颜料0.2-1份、抗菌剂1-3份；其中，所述颜料包括铁黄粉和铁黑粉；

（2）将抗菌剂加入到树脂中，真空搅拌混合6～10min；然后再加入颜料、偶联剂、玻璃颗粒、A色人造石英颗粒、B色人造石英颗粒、天然石英砂、石英粉，真空搅拌混合6～8min；最后加入固化剂，真空搅拌混合6～8min，得到混合料；

（3）将混合料均匀平铺在模板上；

（4）将模板送入真空振动成型压机中振动压制成型，所述真空振动成型压机内的真空度控制为-0.1～-0.08MPa，真空振动成型压机工作频率控制为50Hz，压头上的静压力控制为30～50kg，压制180～300s；

（5）经振动压制成型后，依次进行第一次固化和第二次固化，所述第一次固化的温度为70～90℃， 时间15～20分钟；第二次固化温度120±2℃，固化时间为10～30分钟；

（6）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。

2.如权利要求1所述的三色人造石英石板材的制备方法，其特征在于，所述树脂由A组分和B组分混合而成，所述B组分为溴代环氧树脂，其中，所述A组分和B组分的重量比为1:1.6-2；所述A组分由如下重量份的物质制成：2-甲基-1,3-丙二醇30-40份、苯甲酸40-50份、丙三醇25-30份、邻苯二甲酸38-42份、顺丁烯二酸20-22份、醋酸乙烯酯50-60份、二甲基硅油0.2-0.5份、氢醌1-2份。

3.如权利要求2所述的三色人造石英石板材的制备方法，其特征在于，所述A组分的制备方法为：（1）将2-甲基-1,3-丙二醇、苯甲酸、丙三醇、邻苯二甲酸、顺丁烯二酸依次投入反应釜中，在氮气保护下升温至140-145℃回流反应2小时；（2）将系统改为蒸馏状态，逐步升温至180-200℃进一步进行缩聚反应，缩聚反应过程中滴加氢醌，当酸值到达60-63mgKOH/g时，抽真空缩聚，反应至酸值为32-35mgKOH/g时解除真空降温，得到缩聚物；（3）将醋酸乙烯酯和二甲基硅油加入到上述缩聚物中，超声分散反应均匀即可。

4.如权利要求1所述的三色人造石英石板材的制备方法，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、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。

5.如权利要求1所述的三色人造石英石板材的制备方法，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。

6.如权利要求1所述的三色人造石英石板材的制备方法，其特征在于，所述抗菌剂以改性沸石和天然电气石的均匀混合物作为复合载体，在复合载体上负载硒氮钨共掺杂的纳米二氧化钛，所述的复合载体中，改性沸石和天然电气石的重量比为（2-3）∶1。

7.如权利要求6所述的三色人造石英石板材的制备方法，其特征在于，所述抗菌剂的制备方法为：

（1）将钛酸异丙酯、异丙醇和三乙醇胺混合并搅拌1.5-2小时得到第一溶液，其中钛酸异丙酯、异丙醇、三乙醇胺的体积比为1:（5-6）：0.8；

（2）在去离子水中加入硒粉和草酸，搅拌均匀得到第二溶液，其中，硒粉和草酸的摩尔比为1:3，硒粉与钛酸异丙酯的摩尔比为1:15；

（3）在去离子水中加入尿素和柠檬酸，搅拌均匀得到第三溶液，其中，尿素和柠檬酸的摩尔比为1:1.5，尿素与钛酸异丙酯的摩尔比为1:20；

（4）在去离子水中加入钨酸铵和木醋液，得到第四溶液，其中，钨酸铵和木醋液的摩尔比为1:2，钨酸铵与钛酸异丙酯的摩尔比为1:30；

（5）将第二溶液、第三溶液和第四溶液混合为第四溶液，其中第四溶液的体积为30ml；

（6）将改性沸石和天然电气石按重量比（2-3）：1混合，再超细粉碎至平均粒径小于5.0μm，得到复合载体；

（7）在超声波的作用下，将第四溶液逐滴加入到上述第一溶液中，加入上述复合载体，继续搅拌1-3小时得到溶胶；

（8）将得到的溶胶放置陈化2～3天后放入马弗炉中，以5～10℃/分升温速度升温至190～200℃保温3.5～4小时，再以12～15℃/升温速率升温至550～580℃保温40～50min，随炉降温至室温下取出冷却研磨至粒径为200～400nm。

8.如权利要求6所述的三色人造石英石板材的制备方法，其特征在于，所述改性沸石的制备方法为：对红辉沸石矿进行淘洗，粉碎加工至560-580目；以1g红辉沸石0.1M盐酸40ml为比例进行酸化，将酸化后的红辉沸石与15％的氯化钠在保温下搅拌反应3小时，室温下放置2小时，洗涤至中性，干燥后得改性沸石。