CN108516731B - 软瓷及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软瓷，包含以下重量百分比的原料：聚甲基丙烯酸树脂10％‑30％、有机硅0.5％‑10％、阻燃剂10％‑60％、矿砂10％‑40％、石英砂10％‑60％、助剂0％‑10％、水5％‑20％。该软瓷具有优异的阻燃、防水、耐老化性能和机械性能。

Description

软瓷及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别是涉及一种软瓷及其制备方法。

背景技术

软瓷，并非真正的瓷，也不是瓷砖，它是一种新型的建筑装饰材料。根据广东省制定的《软瓷建筑装饰工程技术规程》解释：由改性泥土(MCM)为主要原料，运用特制的温控造型系统成型、烘烤、辐照交联而成的一种具有柔性的建筑装饰面材。

软瓷作为墙面装饰材料，具有质轻、柔性好、外观造型多样、耐候性好等特点；作为地面装饰材料，具有耐磨、防滑、脚感舒适等特点。施工简便快捷，与传统材料相比，更能缩短工期，节约空间，节约成本，而且不易脱落。适用于外墙、内墙、地面等建筑装饰，特别适用于高层建筑外饰面工程、建筑外立面装饰工程、城市旧城改造外墙面材、外保温体系的饰面层及弧形墙、拱形柱等异性建筑的饰面工程。

尽管软瓷具有上述优点，但其在防水性能，阻燃性能等方面表现不佳，有待改进。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种防水、耐老化和阻燃性能好的软瓷及其制备方法。

本发明提供一种软瓷。

具体技术方案为：

一种软瓷，包含以下重量百分比的原料：

聚甲基丙烯酸树脂10％-30％、有机硅0.5％-10％、阻燃剂10％-60％、矿砂10％-40％、石英砂10％-60％、助剂0％-10％、水5％-20％。

在其中一个实施例中，所述软瓷包含以下重量百分比的原料：

聚甲基丙烯酸树脂10％-20％、有机硅0.5％-2％、阻燃剂20％-40％、矿砂20％-30％、石英砂10％-20％、助剂0.5％-5％、水5％-20％。

在其中一个实施例中，所述有机硅选自聚甲基硅氧烷。

在其中一个实施例中，所述聚甲基丙烯酸树脂、阻燃剂和矿砂的重量比为1：(1-2)：(2.5-4)。

在其中一个实施例中，所述阻燃剂选自氢氧化铝和有机蒙脱土。

在其中一个实施例中，所述氢氧化铝与所述有机蒙脱土的重量比为(1-2)：1。

在其中一个实施例中，所述氢氧化铝的颗粒粒径大于600目。

在其中一个实施例中，所述石英砂选自40目-80目的石英砂和/或140目-200目的石英砂。

在其中一个实施例中，所述矿砂为重量比为(1-2)：1的硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的混合物。

在其中一个实施例中，所述助剂选自增韧剂、疏水分散剂、消泡剂和高温润湿剂中的一种或几种；

所述增韧剂选自羟乙基甲基纤维素醚和短切玻璃纤维；及/或

所述疏水分散剂选自聚丙烯酸盐；及/或

所述消泡剂选自聚醚类消泡剂；及/或

所述润湿剂占所述原料组分的重量百分比为0.1％-1％。

本发明还提供上述软瓷的制备方法，包括以下步骤：

将所述聚甲基丙烯酸树脂、有机硅、阻燃剂、矿砂、石英砂、助剂和水混合搅拌，至各原料溶解胶化，得混合浆料；

将所述混合浆料刮涂于基材上，烘干养护，即得。

本发明还提供一种柔性饰面砖，由上述软瓷和其他材料制备而成。

本发明还提供一种柔性饰面砖的制备方法，包括以下步骤：

于上述软瓷表面依次喷涂底漆、仿石漆、罩面漆，即得。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

上述软瓷中，聚甲基丙烯酸树脂的分子结构中含有较多的羟基和羧基等极性基团，增加了与无机填料的粘结力，增强软瓷的内聚力，其玻璃化温度为25-30℃，赋予软瓷更好的柔韧性。并且，通过有机硅的改性，聚甲基丙烯酸树脂分子结构中引入了硅氧四面体的疏水结构，有效对树脂进行保护，大大增强软瓷防水、耐老化性能。阻燃剂金属氢氧化物可以在200℃以上释放出水分子，优选粒径在600目以上的氢氧化铝，与有机蒙脱土协同发挥阻燃的功效，在此基础上，矿砂中硅酸盐矿物和碳酸盐矿物按特定比例混合，保证矿砂中有适当的各金属氧化物比例，在高温时，可形成30-50％的无机液相，对有机树脂进行润湿和包裹，隔绝氧气，阻止树脂高温下碳化燃烧。各原料之间相互作用，共同改善软瓷的阻燃、防水，耐老化性能和机械性能。

进一步地，聚甲基硅氧烷与聚甲基丙烯酸树脂结合，有较好的防水效果。另外，聚丙烯酸盐疏水分散剂能够使各原料分散更稳定。高温润湿剂能在高温下有效降低无机液相的表面张力，实现无机液相对有机树脂更好的润湿和包裹，进一步达到阻燃的效果。控制有机树脂、阻燃剂和矿砂的比例，能达到优异的阻燃效果，最终的防火性能可达到与硅钙板相当。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下具体实施方式中，氢氧化铝的颗粒粒径大于600目，600目筛余小于1％，温度200℃以上时能释放出水分子。

聚甲基丙烯酸树脂的玻璃化温度为25-30℃。

矿砂为重量比为(1-2)：1的硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的混合物。

实施例1

本实施例提供一种柔性饰面砖及其制备方法，包括以下步骤：

步骤一：制备软瓷。

按以下重量比准备原料：聚甲基丙烯酸树脂12％；聚甲基硅氧烷0.5％；氢氧化铝15％；有机蒙脱土10％；40-80目的石英砂5％；140-200目的石英砂10％；矿砂30％；水16.1％；羟乙基甲基纤维素醚0.2％；短切玻璃纤维0.3％；聚丙烯酸盐分散剂0.2％；聚醚类消泡剂0.2％；高温润湿剂0.5％。

将上述原料混合搅拌，至各原料溶解胶化，得混合浆料。

采用自动刮涂机将上述混合浆料分3次刮涂在0.5mm厚的玻纤毡上，每刮涂一次，在70-100℃干燥15min，3次刮涂干燥后，总厚度达到3mm，养护24h，即得软瓷。

步骤二：制备柔性饰面砖

于上述软瓷表面按常规喷涂工艺喷涂底漆、仿石漆和罩面漆，每喷涂一次，在70-100℃下干燥15min-150min，将最后干燥得到的板材切割成所述尺寸，即得柔性饰面砖。

实施例2

本实施例提供一种柔性饰面砖及其制备方法，包括以下步骤：

步骤一：制备软瓷。

按以下重量比准备原料：聚甲基丙烯酸树脂15％；聚甲基硅氧烷0.5％；氢氧化铝15％；有机蒙脱土10％；40-80目的石英砂5％；140-200目的石英砂10％；矿砂30％；水13.1％；羟乙基甲基纤维素醚0.2％；短切玻璃纤维0.3％；聚丙烯酸盐分散剂0.2％；聚醚类消泡剂0.2％；高温润湿剂0.5％。

将上述原料混合搅拌，至各原料溶解胶化，得混合浆料。

采用自动刮涂机将上述混合浆料分3次刮涂在0.5mm厚的玻纤毡上，每刮涂一次，在70-100℃干燥15min，3次刮涂干燥后，总厚度达到3mm，养护24h，即得软瓷。

步骤二：制备柔性饰面砖

于上述软瓷表面按常规喷涂工艺喷涂底漆、仿石漆和罩面漆，每喷涂一次，在70-100℃下干燥15min-150min，将最后干燥得到的板材切割成所述尺寸，即得柔性饰面砖。

实施例3

本实施例提供一种柔性饰面砖及其制备方法，包括以下步骤：

步骤一：制备软瓷。

按以下重量比准备原料：聚甲基丙烯酸树脂21％；聚甲基硅氧烷1％；氢氧化铝11％；有机蒙脱土10％；40-80目的石英砂5％；140-200目的石英砂8％；矿砂32％；水10.6％；羟乙基甲基纤维素醚0.2％；短切玻璃纤维0.3％；聚丙烯酸盐分散剂0.2％；聚醚类消泡剂0.2％；高温润湿剂0.5％。

将上述原料混合搅拌，至各原料溶解胶化，得混合浆料。

采用自动刮涂机将上述混合浆料分3次刮涂在0.5mm厚的玻纤毡上，每刮涂一次，在70-100℃干燥15min，3次刮涂干燥后，总厚度达到3mm，养护24h，即得软瓷。

步骤二：制备柔性饰面砖

于上述软瓷表面按常规喷涂工艺喷涂底漆、仿石漆和罩面漆，每喷涂一次，在70-100℃下干燥15min-150min，将最后干燥得到的板材切割成所述尺寸，即得柔性饰面砖。

实施例4

本实施例提供一种柔性饰面砖，与实施例2基本相同，区别在于，将聚甲基硅氧烷替换为甲基硅酸钠。

实施例5

本实施例提供一种柔性饰面砖，与实施例2基本相同，区别在于，阻燃剂中未加入有机蒙脱土。

实施例6

本对比例提供一种柔性饰面砖，与实施例2基本相同，区别在于，将矿砂替换成重量比为1:5的硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的混合物。

对比例1

本对比例提供一种柔性饰面砖，与实施例2基本相同，区别在于，将聚甲基丙烯酸树脂替换为聚丙烯酸树脂。

对比例2

本对比例提供一种柔性饰面砖，与实施例2基本相同，区别在于，将有机硅替换为硬脂酸锌。

性能测试

按以下方法对上述柔性饰面砖进行性能测试，结果如表1：

圆柱弯曲按JG/T 311-2011进行检测。

表1

	耐水性检测	粘结拉伸强度	圆柱弯曲检测	燃气喷灯喷烧2分钟
					实施例1	浸水192小时无异常	1.02mPa	100mm无裂痕	无明火
实施例2	浸水192小时无异常	1.20mPa	100mm无裂痕	无明火
					实施例3	浸水192小时无异常	0.9mPa	100mm无裂痕	无明火
实施例4	浸水192小时略变软	1.10mPa	100mm无裂痕	无明火
					实施例5	浸水192小时无异常	1.23mPa	100mm无裂痕	明火持续时间超过10s
实施例6	浸水192小时略变软	1.08mPa	100mm无裂痕	有火花出现
					对比例1	浸水192小时略变软	0.9mPa	100mm有裂痕	无明火
对比例2	浸水192小时明显变软	1.0mPa	100mm无裂痕	无明火

由上表可知，实施例1-3的柔性饰面砖，具有较好的耐水性、柔韧性和阻燃性。

实施例4的柔性饰面砖中，甲基硅酸钠与聚甲基丙烯酸树脂配合的防水效果不如聚甲基硅氧烷与聚甲基丙烯酸树脂搭配的防水效果好。

实施例5中，未加入有机蒙脱土对软瓷的阻燃性影响较大。

对比例1中，改变有机树脂的种类，导致柔性饰面砖的柔韧性变差。

对比例2中，其他类型的防水剂不如有机硅防水剂的防水效果好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种软瓷，其特征在于，包含以下重量百分比的原料：

聚甲基丙烯酸树脂10％-30％、有机硅0.5％-10％、阻燃剂10％-60％、矿砂10％-40％、石英砂10％-60％、助剂0％-10％、水5％-20％；

所述有机硅选自聚甲基硅氧烷；

所述阻燃剂选自氢氧化铝和有机蒙脱土；

所述矿砂为重量比为(1-2)：1的硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的混合物。

2.根据权利要求1所述的软瓷，其特征在于，包含以下重量百分比的原料：

聚甲基丙烯酸树脂10％-20％、有机硅0.5％-2％、阻燃剂20％-40％、矿砂20％-30％、石英砂10％-20％、助剂0.5％-5％、水5％-20％。

3.根据权利要求1-2任一项所述的软瓷，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸树脂、阻燃剂和矿砂的重量比为1：(1-2.5)：(2.5-4)。

4.根据权利要求1所述的软瓷，其特征在于，所述氢氧化铝与所述有机蒙脱土的重量比为(1-2)：1。

5.根据权利要求1-2任一项所述的软瓷，其特征在于，所述助剂选自增韧剂、疏水分散剂、消泡剂和高温润湿剂中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的软瓷，其特征在于，所述增韧剂选自羟乙基甲基纤维素醚和短切玻璃纤维；及/或

所述疏水分散剂选自聚丙烯酸盐；及/或

所述消泡剂选自聚醚类消泡剂。

7.根据权利要求5所述的软瓷，其特征在于，所述高温润湿剂占所述原料组分的重量百分比为0.1％-1％。

8.一种权利要求1-7任一项所述软瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述聚甲基丙烯酸树脂、有机硅、阻燃剂、矿砂、石英砂、助剂和水混合搅拌，至各原料溶解胶化，得混合浆料；

将所述混合浆料刮涂于基材上，烘干养护，即得。

9.一种柔性饰面砖，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的软瓷和其他材料制备而成。

10.一种权利要求9所述柔性饰面砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

于权利要求1-7任一项所述的软瓷表面依次喷涂底漆、仿石漆、罩面漆，即得。