CN107793067A - 一种具有阻燃高弹性能的石英板材及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种具有阻燃高弹性能的石英板材及制备方法，该石英板材主要包括如下重量份数的组分：石英砂40‑50份、石英粉20‑30份、玻璃5‑10份、丁腈橡胶7‑13份、热固性树脂5‑9份、苯乙烯6‑12份、色浆0.2‑0.6份、固化剂0.003‑1.25份、六苯氧基环三磷腈15‑21份、无机阻燃剂3‑5份；主要制备步骤为：首先将丁腈橡胶和热固性树脂固化后与石英砂、石英粉、玻璃、苯乙烯、色浆、无机阻燃剂超声分散，然后挤压成型后将溶解在丙酮里的六苯氧基环三磷腈溶液喷涂在成型板材表面，最后固化、抛光得高弹耐阻燃的石英板材，本发明所得到的石英板材具有较好的弹性性能和阻燃性能，高温燃烧后无有毒物质，综合性能良好。

Description

一种具有阻燃高弹性能的石英板材及其制备工艺
技术领域
本发明属于石英石板材加工技术加工领域，具体涉及一种具有阻燃高弹性能的石英板材及其制备工艺。
背景技术
石英石的主要材料是石英色彩丰富的组合使其具有天然石材的质感和美丽的表面光泽，石英石台面色彩多样戈壁系列、水晶系列、麻石系列、闪星系列更具特色可以广泛应用于公共建筑酒店、餐厅、银行、医院、展览、实验室等和家庭装修厨房台面、洗脸台、厨卫墙面、餐桌、茶几、窗台、门套等领域是一种无放射性污染、可重复利用的环保、绿色新型建筑室内装饰材料，深受广大台面消费者的喜爱，但是随着国家环保安全意识的增强，许多公共性的建筑等对建筑装饰材料的安全性有了更高的要求，如地铁内地面和墙面、银行、机场等在装饰材料招标过程中都明确要求产品的阻燃防火安全指标，如耐火等级要求A级以上，极限氧指数要求55 以上等等，而且目前普通的石英石主要成分为不饱和树脂和石英粉，由于树脂含量较高，导致阻燃性能差，并无法达到指标要求，因此，急需一种高阻燃的石英石板材。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种具有阻燃高弹性能的石英板材及其制备工艺。
本发明的技术方案为：一种具有阻燃高弹性能的石英板材，它包括如下重量份数的组分：石英砂40-50份、石英粉20-30份、玻璃5-10份、丁腈橡胶7-13份、热固性树脂5-9份、苯乙烯6-12份、色浆0.2-0.6份、固化剂0.003-1.25份、六苯氧基环三磷腈15-21份、无机阻燃剂3-5份。
进一步优化，所述热固性树脂为环氧树脂、酚醛树脂以及不饱和树脂中的一种或几种。
进一步优化，所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯或叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或几种。
进一步优化，所述无机阻燃剂为无卤阻燃剂。
进一步优化，所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、红磷中的一种或者几种。
一种具有阻燃高弹性能的石英板材的制备工艺，具体制备步骤如下：
步骤一、将丁腈橡胶7-13份、热固性树脂5-9份放入固化箱内在温度为200-220℃下进行固化后放入球磨机内球磨，过200-300μm筛，得固化物A，备用；
步骤二、将石英砂40-50份、石英粉20-30份、玻璃5-10份、苯乙烯6-12份、色浆0.2-0.6份、固化剂0.003-1.25份、无机阻燃剂3-5份混合均匀后加入到固化物A中超声分散，得混合物B，备用；
步骤三、将混合物B均匀铺设在模具模板上后推入挤压成型机内进行第一次挤压，压力为1-2MPa，压制时间为20-30s，挤压频率为23-33HZ，将大部分空气挤压出后进行第二次挤压，压力为2-3MPa，挤压时间为150-200s，挤压频率为50-60Hz，得板材素坯C，备用；
步骤四、将六苯氧基环三磷腈15-21份完全溶于丙酮溶液中后均匀喷涂在板材素坯C的表面，然后放入鼓风干燥箱内，干燥温度为58-62℃，干燥时间为18-24h，得板材素坯D，备用；
步骤五、将板材素坯D送入固化箱内进行固化，固化温度为78-86℃，固化时间为40-50min，冷却脱模后进行抛光，既得高弹耐阻燃的石英板材。
进一步优化，所述步骤一中的固化温度为程序升温，升温过程分为三个阶段：30-110℃、110-150℃、150℃-220℃。
进一步优化，所述步骤二中超声分散时的功率为3-7KW，超声频率为40-50KHz，超声时间为1-2h。
本发明的有益效果是：
一、丁腈橡胶和热固性树脂，热固性树脂虽然具有良好的耐热性和耐燃性，但是弹性较差，采用丁基橡胶改性热固性树脂，由于丁腈橡胶在化学性能上表现出了较好的弹性性能，因此二者在一定条件下固化之后能明显有效的提高热固性树脂的弹性性能，将二者的混合物球磨后作为石英石板材的原料添加，可以大大提高板材的撞击性；
二、添加型燃剂以有机阻燃剂六苯氧基环三磷腈为主，无机阻燃剂协同阻燃，其效果远远高于单一阻燃剂的阻燃效果，原因是无机阻燃剂虽然阻燃效果不错，但是当作为单一阻燃剂使用时，需要大量的添加才能起到满意的阻燃效果，无疑会提高生产成本，降低企业利润，与之相反，有机阻燃剂六苯氧基环三磷腈相比较而言只需小剂量的添加就能起到优异的阻燃效果，因此，有机、无机阻燃剂配合使用，不仅能提高板材的阻燃效果，而且可以大大降低生产成本，此外，复合阻燃剂的成分均为无卤阻燃剂，燃烧时具有无烟、无毒气，环保性能优异，并且在短时间内可以自熄；
三、挤压成型时采用两次挤压，第一次加压的压力小、时间短、频率低，目的是将大部分的空气挤出，同时不会因大量空气的存在导致挤压变形或者挤散，第二次挤压在第一次挤压的基础上做定型，有效降低板材素坯D的损坏率；
综上所述，本发明所得到的石英板材具有较好的弹性性能和阻燃性能，高温燃烧后无有毒物质，综合性能良好。
具体实施方式
为了尽可能的将本发明的目的描述清楚，具体的实施内容如下：
实施例1
一种具有阻燃高弹性能的石英板材，它包括如下重量份数的组分：石英砂40份、石英粉20份、玻璃5份、丁腈橡胶7份、环氧树脂5份、苯乙烯6份、色浆0.2份、过氧化苯甲酸叔丁酯0.003份、六苯氧基环三磷腈15份、氢氧化铝3份。
一种具有阻燃高弹性能的石英板材的制备工艺，具体制备步骤如下：
步骤一、将丁腈橡胶7份、环氧树脂5份放入固化箱内在温度为200℃下进行固化后放入球磨机内球磨，过200μm筛，得固化物A，备用；
步骤二、将石英砂40份、石英粉20份、玻璃5份、苯乙烯6份、色浆0.2份、过氧化苯甲酸叔丁酯0.003份、氢氧化铝3份混合均匀后加入到固化物A中超声分散，超声功率为3KW，超声频率为40KHz，超声时间为1h，得混合物B，备用；
步骤三、将混合物B均匀铺设在模具模板上后推入挤压成型机内进行第一次挤压，压力为1MPa，压制时间为20s，挤压频率为23Hz，将大部分空气挤压出后进行第二次挤压，压力为2MPa，挤压时间为150s，挤压频率为50Hz，得板材素坯C，备用；
步骤四、将六苯氧基环三磷腈15份完全溶于丙酮溶液中后均匀喷涂在板材素坯C的表面，然后放入鼓风干燥箱内，干燥温度为58℃，干燥时间为18h，得板材素坯D，备用；
步骤五、将板材素坯D送入固化箱内进行固化，固化温度为78℃，固化时间为40min，冷却脱模后进行抛光，既得高弹耐阻燃的石英板材。
进一步优化，所述步骤一中的固化温度为程序升温，升温过程分为三个阶段：30-110℃、110-150℃、150℃-220℃。
实施例2
一种具有阻燃高弹性能的石英板材，它包括如下重量份数的组分：石英砂45份、石英粉25份、玻璃7份、丁腈橡胶10份、酚醛树脂7份、苯乙烯8份、色浆0.4份、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯0.6265份、六苯氧基环三磷腈18份、氢氧化镁4份。
一种具有阻燃高弹性能的石英板材的制备工艺，具体制备步骤如下：
步骤一、将丁腈橡胶10份、酚醛树脂7份放入固化箱内在温度为210℃下进行固化后放入球磨机内球磨，过250μm筛，得固化物A，备用；
步骤二、将石英砂45份、石英粉25份、玻璃7份、苯乙烯8份、色浆0.4份、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯0.6265份、氢氧化镁4份混合均匀后加入到固化物A中超声分散，超声功率为3-7KW，超声频率为45KHz，超声时间为4.5h，得混合物B，备用；
步骤三、将混合物B均匀铺设在模具模板上后推入挤压成型机内进行第一次挤压，压力为1.5MPa，压制时间为25s，挤压频率为28Hz，将大部分空气挤压出后进行第二次挤压，压力为2.5MPa，挤压时间为170s，挤压频率为55Hz，得板材素坯C，备用；
步骤四、将六苯氧基环三磷腈18份完全溶于丙酮溶液中后均匀喷涂在板材素坯C的表面，然后放入鼓风干燥箱内，干燥温度为60℃，干燥时间为21h，得板材素坯D，备用；
步骤五、将板材素坯D送入固化箱内进行固化，固化温度为82℃，固化时间为45min，冷却脱模后进行抛光，既得高弹耐阻燃的石英板材。
进一步优化，所述步骤一中的固化温度为程序升温，升温过程分为三个阶段：30-110℃、110-150℃、150℃-220℃。
实施例3
一种具有阻燃高弹性能的石英板材，它包括如下重量份数的组分：石英砂50份、石英粉30份、玻璃10份、丁腈橡胶13份、不饱和树脂9份、苯乙烯12份、色浆0.6份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯1.25份、六苯氧基环三磷腈21份、红磷5份。
一种具有阻燃高弹性能的石英板材的制备工艺，具体制备步骤如下：
步骤一、将丁腈橡胶13份、不饱和树脂9份放入固化箱内在温度为220℃下进行固化后放入球磨机内球磨，过300μm筛，得固化物A，备用；
步骤二、将石英砂50份、石英粉30份、玻璃10份、苯乙烯12份、色浆0.6份、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯1.25份、红磷5份混合均匀后加入到固化物A中超声分散，超声功率为3-7KW，超声频率为50KHz，超声时间为2h，得混合物B，备用；
步骤三、将混合物B均匀铺设在模具模板上后推入挤压成型机内进行第一次挤压，压力为2MPa，压制时间为30s，挤压频率为33Hz，将大部分空气挤压出后进行第二次挤压，压力为3MPa，挤压时间为200s，挤压频率为60Hz，得板材素坯C，备用；
步骤四、将六苯氧基环三磷腈21份完全溶于丙酮溶液中后均匀喷涂在板材素坯C的表面，然后放入鼓风干燥箱内，干燥温度为62℃，干燥时间为24h，得板材素坯D，备用；
步骤五、将板材素坯D送入固化箱内进行固化，固化温度为86℃，固化时间为50min，冷却脱模后进行抛光，既得高弹耐阻燃的石英板材。
进一步优化，所述步骤一中的固化温度为程序升温，升温过程分为三个阶段：30-110℃、110-150℃、150℃-220℃。
以上显示和描述了本发明的主要特征、使用方法、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和发明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种具有阻燃高弹性能的石英板材，其特征在于，它包括如下重量份数的组分：石英砂40-50份、石英粉20-30份、玻璃5-10份、丁腈橡胶7-13份、热固性树脂5-9份、苯乙烯6-12份、色浆0.2-0.6份、固化剂0.003-1.25份、六苯氧基环三磷腈15-21份、无机阻燃剂3-5份。
2.如权利要求1所述一种具有阻燃高弹性能的石英板材，其特征在于，所述热固性树脂为环氧树脂、酚醛树脂以及不饱和树脂中的一种或几种。
3.如权利要求1所述一种具有阻燃高弹性能的石英板材，其特征在于，所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯或叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯中的一种或几种。
4.如权利要求1所述一种具有阻燃高弹性能的石英板材，其特征在于，所述无机阻燃剂为无卤阻燃剂。
5.如权利要求1所述一种具有阻燃高弹性能的石英板材，其特征在于，所述无机阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、红磷中的一种或者几种。
6.如权利1 所述一种具有阻燃高弹性能的石英板材的制备工艺，其特征在于，具体制备步骤如下：
步骤一、将丁腈橡胶7-13份、热固性树脂5-9份放入固化箱内在温度为200-220℃下进行固化后放入球磨机内球磨，过200-300μm筛，得固化物A，备用；
步骤二、将石英砂40-50份、石英粉20-30份、玻璃5-10份、苯乙烯6-12份、色浆0.2-0.6份、固化剂0.003-1.25份、无机阻燃剂3-5份混合均匀后加入到固化物A中超声分散，得混合物B，备用；
步骤三、将混合物B均匀铺设在模具模板上后推入挤压成型机内进行第一次挤压，压力为1-2MPa，压制时间为20-30s，挤压频率为23-33HZ，将大部分空气挤压出后进行第二次挤压，压力为2-3MPa，挤压时间为150-200s，挤压频率为50-60HZ，得板材素坯C，备用；
步骤四、将六苯氧基环三磷腈15-21份完全溶于丙酮溶液中后均匀喷涂在板材素坯C的表面，然后放入鼓风干燥箱内，干燥温度为58-62℃，干燥时间为18-24h，得板材素坯D，备用；
步骤五、将板材素坯D送入固化箱内进行固化，固化温度为78-86℃，固化时间为40-50min，冷却脱模后进行抛光，既得耐阻燃高弹的石英板材。
7.如权利要求6所述一种具有阻燃高弹性能的石英板材的制备工艺，其特征在于，所述步骤一中的固化温度为程序升温，升温过程分为三个阶段：30-110℃、110-150℃、150℃-220℃。
8.如权利要求6所述一种具有阻燃高弹性能的石英板材的制备工艺，其特征在于，所述步骤二中超声分散时的功率为3-7KW，超声频率为40-50KHz，超声时间为1-2h。
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