CN109467336A - 一种装饰用人造石英石及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种装饰用人造石英石及其制备方法。本发明提供的装饰用人造石英石，包括以下原料及其重量份数：石英30～60份、超白玻璃颗粒28～40份、颜料0.01～0.5份、固化剂0.01～2份、偶联剂0.01～1份、填充料12～20份和透光材料0.5～3份。本发明提供的装饰用人造石英石各组分相互协调，不仅表现出更高的韧性、强度和断裂延伸率，还具有良好的稳定颜料的作用，使材料颜色更持久，更加美观。

Description

一种装饰用人造石英石及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种装饰用人造石英石及其制备方法。

背景技术

石英石是一种由90％以上的石英晶体加上环氧树脂及其他微量元素人工合成的一种新型石材。石英石是在真空条件下制造的表里如一、致密无孔的复合材料，其石英表面对厨房的酸碱等有极好的抗腐蚀能力，日常使用的液体物质不会渗透其内部，长时间置于表面的液体只需用清水或洁而亮等清洁剂用抹布擦除即可，必要时可用刀片刮去表面的滞留物。且石英石是典型的耐火、耐高温材料，是厨房常用材料。然而，由于人工合成的石英石中，加入环氧树脂及其他微量元素，使石英晶体原本的硬度和强度受到影响，例如中国专利CN106986525A公开了一种外墙用装饰石英玻璃，该发明在玻璃粉中加入不同颜料，然后再压制成块状半成品，然后再烧制成成品，该产品不仅保证了建筑物的美观要求，还充分利用了废弃工业产品。但是，该产品脆性较大，硬度和强度都受到影响。

其次，由于长期处于厨房等高温环境中，以及其他微量成分的加入，导致长期使用的石英石颜色脱落，影响美观。例如中国专利CN104478298A公开了一种轻量化人造石英石装饰面材，其原料组分包括颗粒原料、石英粉、装饰有色颜料、硅烷偶联剂、不饱和聚酯环氧树脂、空心玻璃微珠、固化剂，该产品不仅降低了制品的收缩和曲翘，而且它具有很高的填充性能，大大减少环氧树脂的使用量，降低成本，但是本发明产品在长期使用过程中，容易掉色，极大的影响了石英石材料的美感。

综上所述，有必要开发一种具有高的韧性、强度和断裂延伸率性，以及颜色稳定不易褪去的装饰用石英。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种装饰用人造石英石及其制备方法。本发明提供的装饰用人造石英石在石英晶体中加入超白玻璃颗粒、颜料、固化剂、偶联剂、填充料和透光材料表现出更高的韧性、强度和断裂延伸率，此外，申请人意外地发现，本发明提供的装饰用石英石还具有良好的稳定颜料的作用，使材料颜色更持久，更加美观。

本发明的技术方案如下：

进一步的，包括以下原料及其重量份数：

石英30～60份、超白玻璃颗粒28～40份、颜料0.01～0.5份、固化剂0.01～2份、偶联剂0.01～1份、填充料12～20份和透光材料0.5～3份。

进一步的，包括以下原料及其重量份数：

石英45份、超白玻璃颗粒35份、颜料0.35份、固化剂0.35份、偶联剂0.3份、填充料18份和透光材料1份。

进一步的，所述石英为石英砂或石英粉。

进一步的，所述颜料为铁黄、铁红或铁黑。

进一步的，所述固化剂为过氧化苯甲酰、过氧化锶中的一种或两种。

进一步的，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

进一步的，所述填充料包括改性环氧树脂；所述填充料还包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈和丁二烯中的一种或几种。

进一步的，所述改性环氧树脂由以下方法制备得到：

取重量百分数为85～90％的环氧树脂、重量百分数为5～9％的丙烯酸酯及重量百分数为1～10％的聚乙烯吡咯烷酮用搅拌机混合均匀，加热熔融，挤出，造粒，挤出温度为120～250℃。

进一步的，所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物、透明纳米二氧化硅粉中的一种或几种。

所述的装饰用人造石英石的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份数配比称取原料，放入搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物料；

S2、将步骤S1所得混合物料放入造花机中造花，将造花后的物料放入真空频压制石材压机压制成型，得预成型物；

S3、将步骤S2所得预成型物在高温固化炉中固化1～2h后，冷却20～24h，放入抛光机中打磨抛光，即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明提供的装饰用人造石英石，对环氧树脂进行改性，在环氧树脂制备过程中添加丙烯酸酯和聚乙烯吡咯烷酮复配使用，使添加了这种改性环氧树脂的人造石英石具备更高的韧性、强度和断裂延伸率性。

(2)本发明提供的装饰用人造石英石，在制备原料中加入丙烯酸酯，丙烯酸酯可以固化颜料而作为颜色稳定剂，使制备的石英石随时间的流逝，在光照或者温度的变化较大的情况下，颜色稳定不易褪去，保持美观。

(3)本发明提供的装饰用人造石英石，原料各组分相互配比，不仅提高了材料的力学性能，还提高了材料的透明性，增加了美感。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。

实施例1、一种装饰用人造石英石

所述装饰用人造石英石，由以下原料及其重量份数组成：

石英砂30份、超白玻璃颗粒28份、铁黄0.01份、固化剂0.01份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.01份、填充料12份和透光材料0.5份。

所述固化剂为过氧化苯甲酰。

所述填充料为改性环氧树脂和苯乙烯，所述改性环氧树脂和苯乙烯的重量比为5：3。

所述改性环氧树脂由以下方法制备得到：

取重量百分数为85％的环氧树脂、重量百分数为5％的丙烯酸酯及重量百分数为10％的聚乙烯吡咯烷酮用高速搅拌机混合均匀，加热熔融，挤出，造粒，挤出温度为120℃。

所述透光材料为氢氧化铝透光粉。

所述装饰用人造石英石的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份数配比称取原料，放入搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物料；

S2、将步骤S1所得混合物料放入造花机中造花，将造花后的物料放入真空频压制石材压机压制成型，得预成型物；

S3、将步骤S2所得预成型物在高温固化炉中固化1h后，冷却20h，放入抛光机中打磨抛光，即得。

实施例2、一种装饰用人造石英石

所述装饰用石英石，包括以下原料及其重量份数：

石英粉60份、超白玻璃颗粒40份、铁红0.5份、固化剂2份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1份、填充料20份和透光材料3份。

所述固化剂为过氧化锶。

所述填充料为改性环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯，所述改性环氧树脂和甲基丙烯酸甲酯的重量比为5：3。

所述改性环氧树脂由以下方法制备得到：

取重量百分数为90％的环氧树脂、重量百分数为9％的丙烯酸酯及重量百分数为1％的聚乙烯吡咯烷酮用高速搅拌机混合均匀，加热熔融，挤出，造粒，挤出温度为250℃。

所述透光材料为氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉，所述透光材料为氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉的重量比为2：1。

所述装饰用人造石英石的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份数配比称取原料，放入搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物料；

S2、将步骤S1所得混合物料放入造花机中造花，将造花后的物料放入真空频压制石材压机压制成型，得预成型物；

S3、将步骤S2所得预成型物在高温固化炉中固化2h后，冷却24h，放入抛光机中打磨抛光，即得。

实施例3、一种装饰用人造石英石

所述装饰用人造石英石，包括以下原料及其重量份数：

石英粉45份、超白玻璃颗粒35份、铁黑0.35份、固化剂0.35份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3份、填充料18份和透光材料1份。

所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶，所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶的重量比为3：1。

所述填充料为改性环氧树脂、醋酸乙烯、丙烯腈，所述填充料为改性环氧树脂、醋酸乙烯、丙烯腈的重量比为5：2：1。

所述改性环氧树脂由以下方法制备得到：

取重量百分数为87％的环氧树脂、重量百分数为7％的丙烯酸酯及重量百分数为6％的聚乙烯吡咯烷酮用高速搅拌机混合均匀，加热熔融，挤出，造粒，挤出温度为180℃。

所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉，所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉的重量比为3：2：1。

所述装饰用人造石英石的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份数配比称取原料，放入搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物料；

S2、将步骤S1所得混合物料放入造花机中造花，将造花后的物料放入真空频压制石材压机压制成型，得预成型物；

S3、将步骤S2所得预成型物在高温固化炉中固化1.5h后，冷却22h，放入抛光机中打磨抛光，即得。

实施例4、一种装饰用人造石英石

所述的装饰用人造石英石，包括以下原料及其重量份数：

石英粉53份、超白玻璃颗粒30份、铁红0.2份、固化剂0.3份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.6份、填充料16份和透光材料2份。

所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶，所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶的重量比为3：1。

所述填充料为改性环氧树脂、丙烯腈和丁二烯，所述填充料为改性环氧树脂、丙烯腈和丁二烯的重量比为5：2：1。

所述改性环氧树脂由以下方法制备得到：

取重量百分数为88％的环氧树脂、重量百分数为5％的丙烯酸酯及重量百分数为7％的聚乙烯吡咯烷酮用高速搅拌机混合均匀，加热熔融，挤出，造粒，挤出温度为220℃。

所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉，所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉的重量比为3：2：1。

所述装饰用人造石英石的制备方法，包括以下步骤：

S1、按照重量份数配比称取原料，放入搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物料；

S2、将步骤S1所得混合物料放入造花机中造花，将造花后的物料放入真空频压制石材压机压制成型，得预成型物；

S3、将步骤S2所得预成型物在高温固化炉中固化2h后，冷却24h，放入抛光机中打磨抛光，即得。

对比例1、一种装饰用人造石英石

所述装饰用人造石英石，包括以下原料及其重量份数：

石英粉45份、超白玻璃颗粒35份、铁黑0.35份、固化剂0.35份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3份、填充料18份和透光材料1份。

所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶，所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶的重量比为3：1。

所述填充料为改性环氧树脂、醋酸乙烯、丙烯腈，所述填充料为改性环氧树脂、醋酸乙烯、丙烯腈的重量比为5：2：1。

所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉，所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉的重量比为3：2：1。

所述改性环氧树脂的制备方法和装饰用人造石英石的制备方法与实施例3相同。

对比例1与实施例3基本相同，不同在于，对比例1改性环氧树脂的制备中以相同组分的环氧树脂代替丙烯酸酯。

对比例2、一种装饰用人造石英石

所述装饰用人造石英石，包括以下原料及其重量份数：

石英粉45份、超白玻璃颗粒35份、铁黑0.35份、固化剂0.35份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3份、填充料18份和透光材料1份。

所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶，所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶的重量比为3：1。

所述填充料为改性环氧树脂、醋酸乙烯、丙烯腈，所述填充料为改性环氧树脂、醋酸乙烯、丙烯腈的重量比为5：2：1。

所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉，所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉的重量比为3：2：1。

所述改性环氧树脂的制备方法和装饰用人造石英石的制备方法与实施例3相同。

对比例2与实施例3基本相同，不同在于，对比例2改性环氧树脂的制备中以相同组分的环氧树脂代替聚乙烯吡咯烷酮。

对比例3、一种装饰用人造石英石

所述装饰用人造石英石，包括以下原料及其重量份数：

石英粉45份、超白玻璃颗粒35份、铁黑0.35份、固化剂0.35份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3份、填充料18份和透光材料1份。

所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶，所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶的重量比为3：1。

所述填充料为改性环氧树脂。

所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉，所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉的重量比为3：2：1。

所述改性环氧树脂的制备方法和装饰用人造石英石的制备方法与实施例3相同。

对比例3与实施例3基本相同，不同在于，对比例3填充料中只含有改性环氧树脂。

对比例4、一种装饰用人造石英石

所述装饰用人造石英石，包括以下原料及其重量份数：

石英粉45份、普通玻璃35份、铁黑0.35份、固化剂0.35份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3份、填充料18份和透光材料1份。

所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶，所述固化剂为过氧化苯甲酰和过氧化锶的重量比为3：1。

所述填充料为改性环氧树脂、醋酸乙烯、丙烯腈，所述填充料为改性环氧树脂、醋酸乙烯、丙烯腈的重量比为5：2：1。

所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉，所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物和透明纳米二氧化硅粉的重量比为3：2：1。

所述改性环氧树脂的制备方法和装饰用人造石英石的制备方法与实施例3相同。

对比例4与实施例3基本相同，不同在于，对比例4中以相同组分的普通玻璃代替超白玻璃颗粒。

试验例一、性能测试试验

1、试验材料：实施例1-4和对比例1-4制备的装饰用人造石英石。

2、试验方法：将实施例1-4和对比例1-4制备的装饰用人造石英石切割成长度为300mm，宽150mm，高20mm的板材，做各项性能测试。

落球试验：用1000g的钢球从2000mm高度中心落下冲击样块，反复冲击直至样块开裂，记录冲击次数。(普通石英石标准：用450g钢球从1200mm高度落下冲击样块，若该样块在第一次被冲击时不碎裂，则判定该样块为合格产品。)

水平下落：将250mm×250mm×15mm石英石样块从1500mm高度水平落于水泥水平地面上，如此反复抛摔直至开裂，记录抛摔次数；(普通石英石标准：将250mm×250mm×15mm石英石样块从400mm高度水平落于水泥水平地面上；若该样块在第一次落地时不碎裂，则判定该样块为合格产品。)

颜色脱落试验：在5000Lx的光照强度下照射720h，观察板材黄变情况。黄变指数测试方法按黄变级数ΔYi的说法测试，按黄变指数分为：

0级：无变色，ΔYi≤1.5；

1级：很轻微变色，1.6＜ΔYi≤3.0；

2级：轻微变色，3.1＜ΔYi≤6.0；

3级：明显变色，6.1＜ΔYi≤9.0；

4级：较大变色，9.1＜ΔYi≤12.0；

5级：严重变色，12.0＜ΔYi。

3、试验结果。石英石板材性能测试结果见表1。

表1石英石板材性能测试结果

由表1可知，本发明实施例1-4制备的装饰用人造石英石的韧性、强度和断裂延伸率性均高于对比例1-4制备的装饰用人造石英石，同时，本发明实施例1-4制备的装饰用人造石英石的黄变指数均小于1.5，而对比例1-4制备的装饰用人造石英石的黄变指数均大于6.2，变色较为严重，从各种性能试验结果可以看出，实施例3制备的装饰用人造石英石的综合性能最好，为本发明的最佳实施例。试验结果表明，本发明提供的装饰用人造石英石中各组分相互配比，以及通过对环氧树脂进行改性，使人造石英石材料的韧性、强度和断裂延伸率性以及颜料稳定性得到提高。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种装饰用人造石英石，其特征在于，包括以下原料及其重量份数：

石英30～60份、超白玻璃颗粒28～40份、颜料0.01～0.5份、固化剂0.01～2份、偶联剂0.01～1份、填充料12～20份和透光材料0.5～3份。

2.根据权利要求1所述的装饰用人造石英石，其特征在于，包括以下原料及其重量份数：

石英45份、超白玻璃颗粒35份、颜料0.35份、固化剂0.35份、偶联剂0.3份、填充料18份和透光材料1份。

3.根据权利要求1或2所述的装饰用人造石英石，其特征在于，所述石英为石英砂或石英粉。

4.根据权利要求1或2所述的装饰用人造石英石，其特征在于，所述颜料为铁黄、铁红或铁黑。

5.根据权利要求1或2所述的装饰用人造石英石，其特征在于，所述固化剂为过氧化苯甲酰、过氧化锶中的一种或两种。

6.根据权利要求1或2所述的装饰用人造石英石，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。

7.根据权利要求1或2所述的装饰用人造石英石，其特征在于，所述填充料包括改性环氧树脂；所述填充料还包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯、丙烯腈和丁二烯中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的装饰用人造石英石，其特征在于，所述改性环氧树脂由以下方法制备得到：

取重量百分数为85～90％的环氧树脂、重量百分数为5～9％的丙烯酸酯及重量百分数为1～10％的聚乙烯吡咯烷酮用搅拌机混合均匀，加热熔融，挤出，造粒，挤出温度为120～250℃。

9.根据权利要求1或2所述的装饰用人造石英石，其特征在于，所述透光材料为氢氧化铝透光粉、氢氧化钠水合物、透明纳米二氧化硅粉中的一种或几种。

10.根据权利要求1～9任一项所述的装饰用人造石英石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照重量份数配比称取原料，放入搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物料；

S2、将步骤S1所得混合物料放入造花机中造花，将造花后的物料放入真空频压制石材压机压制成型，得预成型物；

S3、将步骤S2所得预成型物在高温固化炉中固化1～2h后，冷却20～24h，放入抛光机中打磨抛光，即得。