CN108863217A - 一种无机软瓷及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无机软瓷，其原料含有如下重量比的各组分：石英粉、高岭土或粘土中的一种或几种100～200份；粉煤灰、硅灰或陶瓷粉中的一种或几种50～80份；水泥180～300份；玻璃纤维布、玻璃纤维短切毡、矿棉纤维或岩棉纤维中的一种或几种20～30份；乙烯基酯树脂40～60份；锯末、秸秆或竹粉中的一种或几种0～30份,有机硅乳液防水剂0.8～1.2份。本发明还公开了一种无机软瓷的制备方法。本发明制取的无机软瓷，它防火性能达到A2级、具有超长耐候性、工艺简单经济、产能高、强度高、抗冲击撞击、高抗污、高表面硬度及耐磨度、淋雨泡水不泛碱不泛白、颜色厚薄易控制、具有丰富的色彩纹理表现、施工难度小、粘接强度高、健康绿色环保。

Description

一种无机软瓷及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑及装饰材料领域，特别是一种软瓷及其制备方法。

背景技术

软瓷(MCM材料)是一种新型的节能低碳装饰材料，由于诞生之初，它具有瓷砖的外观效果，因此俗称软瓷。其作为墙面装饰材料，具有质轻、柔性好、外观造型多样、耐候性好等特点；其用作地面装饰材料，具有耐磨、防滑、脚感舒适等特点；施工简便快捷，比传统材料缩短工期，节约空间，节约成本，而且不易脱落。软瓷适用于外墙、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、拱形柱等异形建筑的饰面工程。

根据广东省制定的《软瓷建筑装饰工程技术规程》解释：软瓷由改性泥土(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。随着国家对于建筑施工科学性与安全性要求的提升，以前使用的外墙瓷砖将会退出大部分的市场，而软瓷可以弥补涂料的粉化开裂和瓷砖的脱落隐患，在建筑立面改造领域，软瓷可充分发挥其轻质、安全、质感色彩丰富、可以直接在原有表面粘贴的优点。

目前，市面上使用较多的软瓷是“有机软瓷”，因其使用的胶凝材料以有机乳液为主。普通有机软瓷的优点是轻质、柔性、薄型、可透气，使用安全，施工便捷。但是同时，也有色差大、抗划伤性差、产能低、厚薄控制难、强度较差等缺点，特别在防火性能上，最多达到B1级。

而《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)第6.7.12：建筑外墙的装饰层应采用燃烧性能为A级的材料。

因此，针对现有软瓷材料的缺点，设计一种防火性能优越、工艺简单经济、产能高、强度高、颜色厚薄易控制的软瓷材料是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种无机软瓷，它防火性能优越、具有超长耐候性、工艺简单经济、产能高、强度高、抗冲击撞击、高抗污、高表面硬度及耐磨度、淋雨泡水不泛碱不泛白、颜色厚薄易控制、丰富的色彩纹理表现、施工难度小、粘接强度高、健康绿色环保。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种无机软瓷，其原料含有如下重量比的各组分：

石英粉、高岭土或粘土中的一种或几种100～200份；粉煤灰、硅灰或陶瓷粉中的一种或几种50～80份；水泥180～300份；玻璃纤维布、玻璃纤维短切毡、矿棉纤维或岩棉纤维中的一种或几种20～30份；乙烯基酯树脂40～60份；锯末、秸秆或竹粉中的一种或几种0～30份；有机硅乳液防水剂0.8～1.2份。

作为优选，其原料含有如下重量比的各组分：

等量高岭土与石英粉的混合物160份；陶瓷粉50份；水泥260份；玻璃纤维短切毡20份；乙烯基酯树脂50份；竹粉20份；有机硅乳液防水剂1.1份。

乙烯基酯树脂在此作为抗渗材料，树脂固化后，交联密度大，其热变形温度达120-135℃，可以延长使用寿命并具有优良的耐腐蚀性，特别对含氯溶液或有机溶剂耐腐蚀性好。目前在实践中，较多厂家对乙烯基酯树脂进行了改性，提高了树脂的交联密度和耐热性能，具有优良的耐酸、耐溶剂腐蚀性和抗氧化性能。

常用的耐磨填料有：陶瓷颗粒、碳化硅、刚玉粉等，此处主要选择了陶瓷粉。

本发明采用水泥为胶凝材料，绝大部分组成成分为无机材质，防火性能优越，无机软瓷产品防火达到A2级，高温灼烧至发红无燃烧无烟雾。

玻纤组分能够提高软瓷的耐碱性，对软瓷本身的强度也有提高的作用，另外，玻纤组分也能提高产品的保温性。

作为优选，所述玻璃纤维布、玻璃纤维短切毡、矿棉纤维或岩棉纤维是经阻燃剂处理过的。

经阻燃剂处理玻璃纤维布、玻璃纤维短切毡、矿棉纤维和岩棉纤维，能够提高无机软瓷整体的防火等级。

作为优选，所述粉煤灰、硅灰或陶瓷粉为由等量的200目和300目的颗粒组成。

耐磨材料的比例低，其耐磨性能达不到最高；耐磨颗粒比例过高，耐磨性能会有所提高，但是其抗渗性能又降低。耐磨颗粒的规格，包括粒径的大小、形状等都会影响抗渗性能。

进一步的，粉煤灰、硅灰或陶瓷粉与乙烯基酯树脂的用量为1：1。

所述水泥采用425、525或625白色硅酸盐水泥。

使用白色硅酸盐水泥，使产品底板颜色浅，便于上色，颜色厚薄易控制、成品具有丰富的色彩纹理表现。

本发明防水剂选用有机硅防水剂，有机硅防水剂具有两种性质分别是：水性和油性。水性的有机硅防水剂为无色或浅黄色，把它掺入水泥砂浆中，还可起到缓凝剂、减水剂和增强剂作用。

按照本发明所述规格比例配方以及制备方法形成的无机软瓷，致密性、耐磨性更好，级配效果好，表面硬度可达2H，耐磨次数大于50000次，性能优良，施工性能亦优良。

采用无机材质、无机矿物颜料，加速耐候测试超过2000小时，表层超长年份15-25年不粉化不变色，整体基本达到与建筑物同寿命。

本发明所述无机软瓷采用普通瓷砖的粘接砂浆即可牢固附着于抹灰墙面，没有脱落的安全隐患。

本发明所述无机软瓷无放射性，不含甲醛、苯类有机挥发物，健康环保。产品有自洁性能，施工过程产生污染可以湿搽清洁。

一种无机软瓷的制备方法，包括如下步骤：

1)混料搅拌：用搅拌机将生产原料加水搅拌混合均匀，调成浆料；

2)胚板成型：采用1250*2500或更大规格模具，将浆料注入成型模具中，在常温下放置2～3天后脱模，或者放置在35℃～80℃和湿度高于80％的恒温、恒湿设备中放置60～300分钟后取出脱模；

3)养护：脱模后在自然条件下保养3～4天，得到具有柔性的无机薄板，厚度为3-8mm；

4)上色：在步骤3)得到的柔性的无机薄板上依次进行底色涂装、中涂、罩面，每一次涂覆后等待其干燥后进行下一次涂覆；

5)覆膜、切割及包装：在得到的柔性的无机薄板的上色面贴敷塑料膜，然后根据需要将无机薄板进行切割和包装，得到无机软瓷成品。

作为优选，无机软瓷成品板材背面涂覆有自粘材料，自粘材料上贴敷有塑料膜。

无机软瓷成品涂覆有自粘材料，可以简化施工过程，仅余填缝剂为湿作业。

按照本发明所述制备方法生产，单线产能成倍数扩大，工艺简单经济、产能高。

产品色彩由后涂工序赋予，充分解决软瓷产品调色难、调色周期长、色差大等固有工艺缺陷。

普通软瓷由于模具限制会产生不足尺问题，例如：600*1200的标准尺寸，实际最大仅达到595*1195。本发明所述无机软瓷采用1250*2500或更大规格模具技术，裁切更加符合建筑模数和设计排版需求，完全克服不足尺问题。与此同时，还能把模具折旧费从3-5元/平方,大幅度降低至不足1元/平方。

整个生产过程无三废污染，生产工艺不需要高温烧制，能耗低，符合国家环保政策。

综上，与现有技术相比，本发明提供的无机软瓷及其制备方法的优点是：

1)防火性能优越，达到A2级；

2)超高耐候性；

3)淋雨和泡水不泛碱、不泛白，颜色厚薄易控制、丰富的色彩纹理表现，高抗污；

4)强度高，有很强的抗冲击、撞击能力，高表面硬度及耐磨度；

5)粘接强度高，施工性能亦优良；

6)工艺简单经济、产能高；

7)健康绿色环保。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述。

但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例1：

一种无机软瓷，其原料含有如下重量比的各组分：

粘土200份；

200目的粉煤灰70份；

525水泥260份；

玻璃纤维布和岩棉纤维各15份；

乙烯基酯树脂40份；

锯末30份；

有机硅乳液防水剂1.2份。

经实验证明，使用三年后，停机检查，无机软瓷整体材料的外形结构几乎没变化，但耐磨性和致密性有细微变化，表面有细小的凹凸不平。这说明粉煤灰颗粒大小比例不合适，大颗粒的偏多，小颗粒的偏少。

实施例2：

一种无机软瓷，其原料含有如下重量比的各组分：

石英粉和高岭土各50份；

硅灰和陶瓷粉的混合粉末50份，硅灰和陶瓷粉的质量比为1：1，硅灰和陶瓷粉均由等比例的200目和300目的颗粒组成；

625水泥180份；

矿棉纤维20份；

乙烯基酯树脂60份；

有机硅乳液防水剂0.8份。

经实验证明，使用三年后，停机检查，无机软瓷整体材料的外形结构有细微变化，有轻微流坠现象，材料厚度与使用前一样。说明无机软瓷的耐候性、耐磨性和致密性能优异，硅灰和陶瓷粉颗粒大小比例合适，但液体材料(乙烯基酯树脂)比例稍稍偏大，即使使用625水泥依然有流坠现象。

实施例3：

一种无机软瓷，其原料含有如下重量比的各组分：

石英粉、高岭土和粘土各60份；

硅灰和粉煤灰的混合粉末80份，硅灰和粉煤灰的质量比为1：1，硅灰和粉煤灰均由等比例的200目和300目的颗粒组成；

425水泥300份；

矿棉纤维和岩棉纤维各12.5份；

乙烯基酯树脂50份；

秸秆和竹粉各10份；

有机硅乳液防水剂0.9份。

经实验证明，使用三年后，停机检查，无机软瓷整体材料的外形结构几乎没变化，材料厚度基本与使用前一样，但表面陶瓷材料有轻微凸出现象，继而影响了呈色，说明粉煤灰和硅灰比例稍稍偏大。

实施例4：

一种无机软瓷，其原料含有如下重量比的各组分：

高岭土与石英粉各80份；

陶瓷粉50份，陶瓷粉由等量的200目和300目的颗粒组成；

525水泥260份；

玻璃纤维短切毡20份；

乙烯基酯树脂50份；

竹粉20份；

有机硅乳液防水剂1.1份。

经实验证明，使用三年后，停机检查，无机软瓷整体材料的外形结构几乎没变化，材料厚度、表面平整度基本与使用前一样，说明各成分比例合适。

实施例5：

本实施例是使用实施例4中的材料组分进行生产制备的：

一种无机软瓷的制备方法，包括如下步骤：

1)混料搅拌：用搅拌机将生产原料加水搅拌混合均匀，调成浆料；

2)胚板成型：采用1250*2500或更大规格模具，将浆料注入成型模具中，在常温下放置2～3天后脱模，或者放置在35℃～80℃和湿度高于80％的恒温、恒湿设备中放置60～300分钟后取出脱模；

3)养护：脱模后在自然条件下保养3～4天，得到具有柔性的无机薄板，厚度为3-8mm；

4)上色：在步骤3)得到的柔性的无机薄板上依次进行底色涂装、中涂、罩面，每一次涂覆后等待其干燥后进行下一次涂覆；

5)覆膜、切割及包装：在得到的柔性的无机薄板的上色面贴敷塑料膜，然后根据需要将无机薄板进行切割和包装，得到无机软瓷成品。

无机软瓷成品板材背面涂覆有自粘材料，自粘材料上贴敷有塑料膜。

以上生产工艺的部分生产条件：

电力需求：满负荷装机容量300KW；

厂房面积需求：不低于5000平米，其中，胚板成型及养护车间：3500平米，涂装车间：1000平米，切割包装车间：500平米；

生产工人：成型部分：单班8人，涂装部分：6-10人；

生产设备：略。

测试例：

以下测试，是使用实施例5中制得的无机软瓷进行的测试：

综上所述，本发明公开的材料配比及生产方式得到的无机软瓷，它防火性能优越、具有超长耐候性、工艺简单经济、产能高、强度高、抗冲击撞击、高抗污、高表面硬度及耐磨度、淋雨泡水不泛碱不泛白、颜色厚薄易控制、丰富的色彩纹理表现、施工难度小、粘接强度高、健康绿色环保。

Claims (7)

1.一种无机软瓷，其特征在于：其原料含有如下重量比的各组分：

石英粉、高岭土或粘土中的一种或几种100～200份；

粉煤灰、硅灰或陶瓷粉中的一种或几种50～80份；

水泥180～300份；

玻璃纤维布、玻璃纤维短切毡、矿棉纤维或岩棉纤维中的一种或几种20～30份；

乙烯基酯树脂40～60份；

锯末、秸秆或竹粉中的一种或几种0～30份；

有机硅乳液防水剂0.8～1.2份。

2.根据权利要求1所述的无机软瓷，其特征在于：其原料含有如下重量比的各组分：

等量高岭土与石英粉的混合物160份；

陶瓷粉50份；

水泥260份；

玻璃纤维短切毡20份；

乙烯基酯树脂50份；

竹粉20份；

有机硅乳液防水剂1.1份。

3.根据权利要求1或2所述的无机软瓷,其特征在于：所述玻璃纤维布、玻璃纤维短切毡、矿棉纤维或岩棉纤维通过阻燃剂进行阻燃处理。

4.根据权利要求1或2所述的无机软瓷,其特征在于：所述粉煤灰、硅灰或陶瓷粉为由等量的200目和300目的颗粒组成。

5.根据权利要求1或2所述的无机软瓷,其特征在于：所述水泥为425、525或625白色硅酸盐水泥。

6.一种无机软瓷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)混料搅拌：用搅拌机将生产原料加水搅拌混合均匀，调成浆料；

2)胚板成型：采用1250*2500或更大规格模具，将浆料注入成型模具中，在常温下放置2～3天后脱模，或者放置在35℃～80℃和湿度高于80％的恒温、恒湿设备中放置60～300分钟后取出脱模；

3)养护：脱模后在自然条件下保养3～4天，得到具有柔性的无机薄板，厚度为3-8mm；

4)上色：在步骤3)得到的柔性的无机薄板上依次进行底色涂装、中涂、罩面，每一次涂覆后等待其干燥后再进行下一次涂覆；

5)覆膜、切割及包装：在得到的柔性的无机薄板的上色面贴敷塑料膜，然后根据需要将无机薄板进行切割和包装，得到无机软瓷成品。

7.根据权利要求6所述的无机软瓷的制备方法,其特征在于：无机软瓷成品板材背面涂覆有自粘材料，自粘材料上贴敷有塑料膜。