CN107628786A - 一种复合板材的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合板材的制备方法，包括：步骤一、以质量份数计，取40～200目的石材废料50～80份、水泥10～20份、砂子0～20份、40～200目的云母粉0～20份和树脂粉6～8份混合；步骤二、将步骤一中混合后的原料于常温、压力20MPa下稳压3～10min进行预压处理；步骤三、将经过预压处理后的原料于温度140～160℃和压力25MPa～30MPa下稳压30～120min进行热压固化处理，得到毛坯板材；步骤四、将毛坯板材加工之后，向加工后的毛坯板材涂布表面复合处理材料，得到成品板材。依照本发明制作的板材吸水率极低，在高温、高湿环境中不收缩，不翘曲变形。

Description

一种复合板材的制备方法

技术领域

本发明应用于建筑装饰行业中，可以用作墙板、地板、窗台板、橱柜灶台板等方面，涉及一种复合板材的制备方法。

背景技术

石材矿山开采带来70％以上的废石料，处理这些废石料或占用土地堆放或进行填埋，损毁了大量的宝贵土地，使石材资源变成了危害环境的一大公害。这些废石料经挑选除生产一部分工艺品、彩石砂粒，高白度的大理石废料生产一些轻重质碳酸钙以外，其它均无有效有经济价值的方法来利用它。在连绵数十里的各个矿区随处可见各色的乱石渣块成山成岭，填满山沟，破坏了的环境还易形成泥石流。

人造石通常是指人造石实体面材、人造石石英石、人造石岗石等。人造石类型不同，其成分也不尽相同。成分主要是树脂、铝粉、颜料和固化剂。人造石是“高分子材料聚合体”，通常是以不饱和树脂和氢氧化铝填充料为主材，经搅拌、浇注、加温、聚合等工艺成型的“高分子实心板”，一般称为：“树脂板人造石”。

树脂型人造石材是以不饱和聚脂树脂为胶结剂，与氢氧化铝粉、天然大理石碎石、石英砂、方解石、石粉或其它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。

缺点一：树脂型人造石材是以不饱和聚脂树脂为胶结剂，由于不饱和聚脂树脂为液体，其它无机填料为固体粉末，混合时不容易混合均匀，混合时容易产热造成树脂提前固化，造成成品板材材质不均，容易开裂、翘曲变形。

缺点二：树脂型人造石材是以不饱和聚脂树脂为胶结剂，树脂用量太大，造成成品板材成本较高、不耐高温、而且属于可燃材料。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种复合板材的制备方法。

为此，本发明提供的技术方案为：

一种复合板材的制备方法，包括：

步骤一、以质量份数计，取40～200目的石材废料50～80份、水泥10～20份、砂子0～20份、40～200目的云母粉0～20份和树脂粉6～8份混合；

步骤二、将步骤一中混合后的原料于常温、压力20MPa下稳压3～10min进行预压处理；

步骤三、将经过预压处理后的原料于温度140～160℃和压力25MPa～30MPa下稳压30～120min进行热压固化处理，得到毛坯板材；

步骤四、将所述毛坯板材加工之后，向加工后的毛坯板材涂布表面复合处理材料，得到成品板材。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤一中，所述石材废料为彩色石料中的一种或多种，所述水泥为普通硅酸盐水泥P.O 32.5或白色硅酸盐水泥P.W 32.5，所述砂子为干质细河砂，所述云母粉为各色彩色云母粉的一种或多种，所述树脂粉为热固性酚醛树脂粉末。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤二中，首先将混合后的原料置于板材模具中，之后再进行所述预压处理。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤三中，所述热压固化处理之后，经水冷系统冷却至60～80℃，再经风冷系统冷却至常温，得到所述毛坯板材。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤四中，将毛坯板材加工具体包括如下步骤：

首先将毛坯板材经过7～10天的熟化稳定，之后将成型后的毛坯板材置于切割系统中进行四边自动切割，然后进行定厚砂光，再进行抛光，之后涂布所述表面复合处理材料。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤四中，进行四边自动切割时，每边切除4～5mm。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤四中，进行所述定厚砂光时，砂光系统的三级砂带目数分别为60目、80目、120目，砂除所述毛坯板材上表面和下表面的纸层。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤四中，进行所述抛光时，抛光系统的三级砂带目数分别为240目、320目、600目。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤四中，所述表面复合处理材料为UV漆、水性漆或贴科技木皮。

优选的是，所述的复合板材的制备方法中，所述步骤二中，进行所述预压处理时，于真空条件下，所述板材模具在40～50rpm的转速下进行。

本发明至少包括以下有益效果：

依照本发明制备的板材是一种新型环保材料，主要应用于建筑装饰行业中。该板材不但功能多样，应用范围也更加广泛，可以用作墙板、地板、窗台板、橱柜灶台板等方面。密度范围1500～2600kg/m³，长度范围≤3600mm、宽度范围≤2000mm、厚度范围4mm～80mm。相比不锈钢、陶瓷、水泥板、木质板材、人造石等传统建材，此板材无毒性、无放射性、难燃性A2级、不粘油、不渗污、抗菌防霉、耐磨、耐冲击、易保养、可无缝拼接、造型百变。此板材颜色丰富、色彩均一、材质密实均匀，具有很高的天然质感及强度、硬度，可以根据不同的使用需求进行相应的涂布UV漆、水性漆或贴科技木皮表面复合处理方法。此板材不含水、极低的吸水率，在高温、高湿环境中不收缩，不翘曲变形。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的复合板材的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供一种复合板材的制备方法，包括：

步骤一、以质量份数计，取40～200目的石材废料50～80份、水泥10～20份、砂子0～20份、40～200目的云母粉0～20份和树脂粉6～8份混合；

步骤二、将步骤一中混合后的原料于常温、压力20MPa下稳压3～10min进行预压处理；

步骤三、将经过预压处理后的原料于温度140～160℃和压力25MPa～30MPa下稳压30～120min进行热压固化处理，得到毛坯板材；

步骤四、将所述毛坯板材加工之后，向加工后的毛坯板材涂布表面复合处理材料，得到成品板材。

在上述方案中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤一中，所述石材废料为彩色石料中的一种或多种，所述水泥为普通硅酸盐水泥P.O 32.5或白色硅酸盐水泥P.W 32.5，所述砂子为干质细河砂，所述云母粉为各色彩色云母粉的一种或多种，所述树脂粉为热固性酚醛树脂粉末。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤二中，首先将混合后的原料置于板材模具中，之后再进行所述预压处理。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤三中，所述热压固化处理之后，经水冷系统冷却至60～80℃，再经风冷系统冷却至常温，得到所述毛坯板材。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤四中，将毛坯板材加工具体包括如下步骤：

首先将毛坯板材经过7～10天的熟化稳定，之后将成型后的毛坯板材置于切割系统中进行四边自动切割，然后进行定厚砂光，规定尺寸裁切，再进行抛光，之后涂布所述表面复合处理材料。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤四中，进行四边自动切割时，每边切除4～5mm。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤四中，进行所述定厚砂光时，砂光系统的三级砂带目数分别为60目、80目、120目，砂除所述毛坯板材上表面和下表面的纸层。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤四中，进行所述抛光时，抛光系统的三级砂带目数分别为240目、320目、600目。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤四中，所述表面复合处理材料为UV漆、水性漆或贴科技木皮。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，该复合板材的制备方法中，所述步骤二中，进行所述预压处理时，于真空条件下，所述板材模具在40～50rpm的转速下进行。于真空条件下进行，利于混合材料中气泡的排出，从而使得材料间的致密性更好，制备得到的板材强度更高，同时，真空转动条件也使得原料间的混合更加均匀，分子程度上融合更好，使得复合板材的韧性、抗性更强。

在本发明的其中一个实施例中，依照如上的方法，按配方要求将规定规格经准确计量后的石材废料、水泥、砂子、云母粉等无机矿物质材料与热固性酚醛树脂粉混合。混合后的物料通过特制的布料系统均匀铺装入专有模具，经过预压，再通过机械系统把模具放入已经达到规定温度的多层热压机中，在热压机系统中经过一定时间的高温、高压条件下固化成型。再通过机械系统把模具取出，进入冷却系统冷却至规定的温度，开模得到的一种板材。此板材经过一定时间的熟化稳定，再经过修边切割、定厚砂光、规定尺寸裁切、抛光，最后在规定面层涂布UV漆、水性漆或贴科技木皮表面复合处理方法得到一种复合板材。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，现提供如下的实施例：

实施例1

一种复合板材的制备方法，包括如下步骤：

1)、原料

以质量份数计：

石材废料选用经精选、粉碎的40目的彩色石料的一种或多种，80份；

水泥选用普通硅酸盐水泥P.O 32.5，10份；

云母粉选用40目的各色彩色云母粉的一种或多种，4份；

树脂粉选用热固性酚醛树脂粉末，6份。

2)、模具

根据不同规格的板材要求，自制不同规格的带盖65Mn碳钢模具，模具的所有表面经打磨抛光处理。布料前在模具底板(12mm厚65Mn碳钢)上铺一层适当规格的麦枷纸或牛皮纸，装上可拆卸式的四个模具边框(模具边框是15*15mm 65Mn碳钢方钢，根据不同规格的板材厚度装配适当层数的15*15mm 65Mn碳钢方钢)在模具底板上，通过特制的布料系统将计量后的混合物料均匀铺装入模具，在刮平的物料层上铺一层适当规格的麦枷纸或牛皮纸，再加上模具盖板(18mm厚65Mn碳钢，根据不同规格的板材厚度装配适当个数的模具盖板，盖板的长、宽尺寸比带边框底板的有效内空间的长、宽各小6mm)。

3)、预压

常温下压力20MPa，稳压3min。

4)、热压固化

温度：160℃；

压力：25MPa；稳压时间：120min。

5)、冷却、开模、熟化

模具自热压系统中取出后，经水冷系统冷却至60℃，再经风冷系统冷却至常温，打开模具上盖，拆除底板边框，取出成型后的毛坯板材，此毛坯板材经过7～10天的熟化稳定，即可进行后续加工。

6)、修边切割

成型后的毛坯板材进入切割系统进行四边自动切割，每边切除4mm。

7)、定厚砂光

修边切割后的毛坯板材进入砂光系统进行定厚砂光。砂光系统的三级砂带目数分别为60目、80目、120目，砂除板材上、下表面的纸层，使板材达到规定的厚度。

8)、规定尺寸裁切

砂光后的板材按规定的规格要求，进行规定尺寸的裁切。

9)、抛光

定厚砂光后的板材进入抛光系统进行规定要求表面抛光，抛光系统的三级砂带目数分别为240目、320目、600目，抛光后的板材具有较高的平整度及光洁度。

10)、涂布UV漆、水性漆或贴科技木皮

抛光后的板材经表面复合处理方法生产线后，在规定的表面涂布规定要求的UV漆、水性漆或贴科技木皮表面复合材料。

11)、成品板材

此成品板材密度范围1500～2600kg/m³，长度范围≤3600mm、宽度范围≤2000mm、厚度范围4mm～80mm。也可以按不同规格要求再切割成相应规格的成品板材。

实施例2

1)、原料

以质量份数计：

石材废料选用经精选、粉碎的200目的彩色石料的一种或多种，50份；

水泥选用白色硅酸盐水泥P.W 32.5，12份；

砂子选用水洗后干质细河砂，20份；

云母粉选用200目的各色彩色云母粉的一种或多种，10份；

树脂粉选用热固性酚醛树脂粉末，8份。

2)、模具

根据不同规格的板材要求，自制不同规格的带盖65Mn碳钢模具，模具的所有表面经打磨抛光处理。布料前在模具底板(12mm厚65Mn碳钢)上铺一层适当规格的麦枷纸或牛皮纸，装上可拆卸式的四个模具边框(模具边框是15*15mm 65Mn碳钢方钢，根据不同规格的板材厚度装配适当层数的15*15mm 65Mn碳钢方钢)在模具底板上，通过特制的布料系统将计量后的混合物料均匀铺装入模具，在刮平的物料层上铺一层适当规格的麦枷纸或牛皮纸，再加上模具盖板(18mm厚65Mn碳钢，根据不同规格的板材厚度装配适当个数的模具盖板，盖板的长、宽尺寸比带边框底板的有效内空间的长、宽各小6mm)。

3)、预压

常温下压力20MPa，稳压10min。

4)、热压固化

温度：140℃；

压力：30MPa；稳压时间：30min。

5)、冷却、开模、熟化

模具自热压系统中取出后，经水冷系统冷却至80℃，再经风冷系统冷却至常温，打开模具上盖，拆除底板边框，取出成型后的毛坯板材，此毛坯板材经过10天的熟化稳定，即可进行后续加工。

6)、修边切割

成型后的毛坯板材进入切割系统进行四边自动切割，每边切除5mm。

7)、定厚砂光

修边切割后的毛坯板材进入砂光系统进行定厚砂光。砂光系统的三级砂带目数分别为60目、80目、120目，砂除板材上、下表面的纸层，使板材达到规定的厚度。

8)、规定尺寸裁切

砂光后的板材按规定的规格要求，进行规定尺寸的裁切。

9)、抛光

定厚砂光后的板材进入抛光系统进行规定要求表面抛光，抛光系统的三级砂带目数分别为240目、320目、600目，抛光后的板材具有较高的平整度及光洁度。

10)、涂布UV漆、水性漆或贴科技木皮

抛光后的板材经表面复合处理方法生产线后，在规定的表面涂布规定要求的UV漆、水性漆或贴科技木皮表面复合材料。

11)、成品板材

此成品板材密度范围1500～2600kg/m³，长度范围≤3600mm、宽度范围≤2000mm、厚度范围4mm～80mm。也可以按不同规格要求再切割成相应规格的成品板材。

实施例3

1)、原料

以质量份数计：

石材废料选用经精选、粉碎的120目的彩色石料的一种或多种，65份；

水泥选用普通硅酸盐水泥P.O 32.5，15份；

砂子选用水洗后干质细河砂，10份；

云母粉选用120目的各色彩色云母粉的一种或多种，3份；

树脂粉选用热固性酚醛树脂粉末，7份。

2)、模具

根据不同规格的板材要求，自制不同规格的带盖65Mn碳钢模具，模具的所有表面经打磨抛光处理。布料前在模具底板(12mm厚65Mn碳钢)上铺一层适当规格的麦枷纸或牛皮纸，装上可拆卸式的四个模具边框(模具边框是15*15mm 65Mn碳钢方钢，根据不同规格的板材厚度装配适当层数的15*15mm 65Mn碳钢方钢)在模具底板上，通过特制的布料系统将计量后的混合物料均匀铺装入模具，在刮平的物料层上铺一层适当规格的麦枷纸或牛皮纸，再加上模具盖板(18mm厚65Mn碳钢，根据不同规格的板材厚度装配适当个数的模具盖板，盖板的长、宽尺寸比带边框底板的有效内空间的长、宽各小6mm)。

3)、预压

常温下，真空条件下，压力20MPa，稳压3～10min，模具在50rpm的转速下进行。

4)、热压固化

温度：150℃；

压力：28MPa；稳压时间：75min。

5)、冷却、开模、熟化

模具自热压系统中取出后，经水冷系统冷却至70℃，再经风冷系统冷却至常温，打开模具上盖，拆除底板边框，取出成型后的毛坯板材，此毛坯板材经过8天的熟化稳定，即可进行后续加工。

6)、修边切割

成型后的毛坯板材进入切割系统进行四边自动切割，每边切除4mm。

7)、定厚砂光

修边切割后的毛坯板材进入砂光系统进行定厚砂光。砂光系统的三级砂带目数分别为60目、80目、120目，砂除板材上、下表面的纸层，使板材达到规定的厚度。

8)、规定尺寸裁切

砂光后的板材按规定的规格要求，进行规定尺寸的裁切。

9)、抛光

定厚砂光后的板材进入抛光系统进行规定要求表面抛光，抛光系统的三级砂带目数分别为240目、320目、600目，抛光后的板材具有较高的平整度及光洁度。

10)、涂布UV漆、水性漆或贴科技木皮

抛光后的板材经表面复合处理方法生产线后，在规定的表面涂布规定要求的UV漆、水性漆或贴科技木皮表面复合材料。

11)、成品板材

此成品板材密度范围1500～2600kg/m³，长度范围≤3600mm、宽度范围≤2000mm、厚度范围4mm～80mm。也可以按不同规格要求再切割成相应规格的成品板材。

实施例4

1)、原料

以质量份数计：

石材废料选用经精选、粉碎的100目的彩色石料的一种或多种，60份；

水泥选用白色硅酸盐水泥P.W 32.5，13份；

砂子选用水洗后干质细河砂，10份；

云母粉选用100目的各色彩色云母粉的一种或多种，10份；

树脂粉选用热固性酚醛树脂粉末，7份。

2)、模具

根据不同规格的板材要求，自制不同规格的带盖65Mn碳钢模具，模具的所有表面经打磨抛光处理。布料前在模具底板(12mm厚65Mn碳钢)上铺一层适当规格的麦枷纸或牛皮纸，装上可拆卸式的四个模具边框(模具边框是15*15mm 65Mn碳钢方钢，根据不同规格的板材厚度装配适当层数的15*15mm 65Mn碳钢方钢)在模具底板上，通过特制的布料系统将计量后的混合物料均匀铺装入模具，在刮平的物料层上铺一层适当规格的麦枷纸或牛皮纸，再加上模具盖板(18mm厚65Mn碳钢，根据不同规格的板材厚度装配适当个数的模具盖板，盖板的长、宽尺寸比带边框底板的有效内空间的长、宽各小6mm)。

3)、预压

常温下，真空条件下，压力20MPa，稳压8min，模具在50rpm的转速下进行。

4)、热压固化

温度：160℃；

压力：26MPa；稳压时间：100min。

5)、冷却、开模、熟化

模具自热压系统中取出后，经水冷系统冷却至75℃，再经风冷系统冷却至常温，打开模具上盖，拆除底板边框，取出成型后的毛坯板材，此毛坯板材经过9天的熟化稳定，即可进行后续加工。

6)、修边切割

成型后的毛坯板材进入切割系统进行四边自动切割，每边切除4mm。

7)、定厚砂光

修边切割后的毛坯板材进入砂光系统进行定厚砂光。砂光系统的三级砂带目数分别为60目、80目、120目，砂除板材上、下表面的纸层，使板材达到规定的厚度。

8)、规定尺寸裁切

砂光后的板材按规定的规格要求，进行规定尺寸的裁切。

9)、抛光

定厚砂光后的板材进入抛光系统进行规定要求表面抛光，抛光系统的三级砂带目数分别为240目、320目、600目，抛光后的板材具有较高的平整度及光洁度。

10)、涂布UV漆、水性漆或贴科技木皮

抛光后的板材经表面复合处理方法生产线后，在规定的表面涂布规定要求的UV漆、水性漆或贴科技木皮表面复合材料。

11)、成品板材

此成品板材密度范围1500～2600kg/m³，长度范围≤3600mm、宽度范围≤2000mm、厚度范围4mm～80mm。也可以按不同规格要求再切割成相应规格的成品板材。

这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的复合板材的制备方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

如上所述，本发明把开采天然石材产生的巨量的边角废料经筛选、粉碎成不同规格的石质粉末，用作主要原料生产板材，生产出比天然石材具有更多适用范围的建筑装饰材料，变废为宝，无疑具有巨大的经济意义。而此板材的制作为彻底解决这一问题找到了出路。属资源循环利用的环保利废产业，发展此板材的制作产业本身不直接消耗原生的自然资源、不破坏自然环境，该产业利用了天然石材开矿时产生的大量的难以有效处理的废石料资源，本身的生产方式是环保型的。因此，该板材的制作产业是一个前途无量的新型建筑装饰材料产业，有着广阔的发展空间，当前大力发展该板材的制作产业的条件已经具备，必将获得快速的发展。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种复合板材的制备方法，其特征在于，包括：

步骤一、以质量份数计，取40～200目的石材废料50～80份、水泥10～20份、砂子0～20份、40～200目的云母粉0～20份和树脂粉6～8份混合；

步骤二、将步骤一中混合后的原料于常温、压力20MPa下稳压3～10min进行预压处理；

步骤三、将经过预压处理后的原料于温度140～160℃和压力25MPa～30MPa下稳压30～120min进行热压固化处理，得到毛坯板材；

步骤四、将所述毛坯板材加工之后，向加工后的毛坯板材涂布表面复合处理材料，得到成品板材。

2.如权利要求1所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述石材废料为彩色石料中的一种或多种，所述水泥为普通硅酸盐水泥P.O 32.5或白色硅酸盐水泥P.W 32.5，所述砂子为干质细河砂，所述云母粉为各色彩色云母粉的一种或多种，所述树脂粉为热固性酚醛树脂粉末。

3.如权利要求1所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，首先将混合后的原料置于板材模具中，之后再进行所述预压处理。

4.如权利要求1所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，所述热压固化处理之后，经水冷系统冷却至60～80℃，再经风冷系统冷却至常温，得到所述毛坯板材。

5.如权利要求1至4所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，将毛坯板材加工具体包括如下步骤：

首先将毛坯板材经过7～10天的熟化稳定，之后将成型后的毛坯板材置于切割系统中进行四边自动切割，然后进行定厚砂光，规定尺寸裁切、再进行抛光，之后涂布所述表面复合处理材料。

6.如权利要求5所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，进行四边自动切割时，每边切除4～5mm。

7.如权利要求5所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，进行所述定厚砂光时，砂光系统的三级砂带目数分别为60目、80目、120目，砂除所述毛坯板材上表面和下表面的纸层。

8.如权利要求5所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，进行所述抛光时，抛光系统的三级砂带目数分别为240目、320目、600目。

9.如权利要求5所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，所述表面复合处理材料为UV漆、水性漆或贴科技木皮。

10.如权利要求3所述的复合板材的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，进行所述预压处理时，于真空条件下，所述板材模具在40～50rpm的转速下进行。