CN109956705A - 一种具有抗菌及负离子涂层的石英石及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，包括基体及抗菌负离子涂层，所述抗菌负离子涂层覆盖在所述基体的表面；所述抗菌负离子涂层包括如下原料：环氧树脂A组分70～76％、环氧树脂B组分22～28％、硅烷偶联剂0.5～2％、负离子粉0.5～5％、氧化锌系抗菌剂0.1～0.5％；制作抗菌负离子涂层涂覆在基体的表面，能使石英石板材对细菌有抑制或者杀死的功效，抗菌效果明显，以及具有释放负离子的功效，使负离子释放量达到1300ions/cm2以上；涂覆抗菌负离子涂层后对石英石的力学性能影响较小，相比于在整块石英石板材的基体中加入抗菌剂和负离子粉，成本大大降低。

Description

一种具有抗菌及负离子涂层的石英石及制备方法
技术领域
本发明涉及石英石板材生产领域，尤其涉及一种具有抗菌及负离子涂层的石英石及制备方法。
背景技术
现有石英石具有收缩低，制造成本低，易于加工且色泽丰富，制品性能突出，硬度高等优点，广泛应用于工业生产和人们的日常生活中，作为地板砖、墙面等的装饰用材料，石英石英石使用在与食品接触的场合时，往往在表面会滋生细菌。普通的石英石英石对细菌并没有抑制或者杀死的功效，对石英石英石在厨房领域上的使用和推广不利。
现有使用在厨房领域上的石英石多为抗菌石英石或具有产生负离子效果的负离子石英石，抗菌石英石一般是将抗菌剂加入到石英石的基体中，使石英石的基体实现具有抗菌的效果，负离子石英石一般是将负离子粉加入到石英石的基体中，使石英石的基体实现产生抗菌的效果，但这两种石英石都只能实现单一的效果，不利于用在厨房领域上需具有对细菌并抑制或者杀死的功效以及产生负离子净化厨房空气环境的功效。
现有将抗菌剂以及具有产生负离子的原料加入石英石的基体上，以使石英石基体具有抑制细菌以及产生负离子的效果，但会对石英石基体的力学性能造成影响，而且生产成本较高，不利于推广使用。
发明内容
本发明的目的在于提出一种具有抑制细菌以及产生负离子且生产成本较低的石英石及制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，包括基体及抗菌负离子涂层，所述抗菌负离子涂层覆盖在所述基体的表面；
所述抗菌负离子涂层包括如下原料：环氧树脂A组分70～76％、环氧树脂B 组分22～28％、硅烷偶联剂0.5～2％、负离子粉0.5～5％、氧化锌系抗菌剂0.1～ 0.5％；所述负离子粉包括电气石95～98％、氧化铈1～3％、氧化铝1～3％；所述氧化锌系抗菌剂的主要成分为抗菌剂。
制作抗菌负离子涂层涂覆在基体的表面，能使石英石板材对细菌有抑制或者杀死的功效，使抗菌石英石的细菌减少量达到99.9％，抗菌效果明显，以及具有释放负离子的功效，使负离子释放量达到1300ions/cm2以上，负离子粉由电气石、氧化铈、氧化铝混合制成，通过三者协同作用，提高了负离子释放量，其中，氧化铝的添加增强了负离子释放量；涂覆抗菌负离子涂层后对石英石的力学性能影响较小，只需制作抗菌负离子涂层涂覆在基体的表面即可达到与在基体中加入抗菌剂及负离子粉的效果相近，制作抗菌涂层的成本较低，相比于在整块石英石板材的基体中加入抗菌剂和负离子粉，成本大大降低，且没有降低抗菌及释放负离子的效果，由于负离子粉本身也具有抗菌能力，因此负离子粉的添加会提升整个体系的抗菌能力，同时氧化锌系抗菌剂的主要成分氧化锌对负离子粉的释放没有影响。
优选的，按照重量百分比，所述基体包括如下原料：颗粒原料55～65％、石英粉20～30％、有色颜料0.01～10％、硅烷偶联剂0.1～1％、不饱和聚酯树脂 8～14％、固化剂0.8～1.4％。
以颗粒原料、石英粉、有色颜料、硅烷偶联剂、不饱和聚酯树脂及固化剂为原料制作石英石板材基体，保证石英石的力学性能符合要求。
优选的，所述抗菌负离子涂层的厚度为1-2mm。
涂覆的抗菌负离子涂层厚度为1-2mm，即可达到产生负离子以及具有抗菌能力的效果，降低了生产成本。
优选的，所述颗粒原料的粒径大小为0.075～5mm，所述石英粉的粒径大小为0.005～0.045mm。
选用常用粒径大小的颗粒原料及石英粉，生产成本低。
优选的，所述有色颜料为无机颜料、有机颜料、色浆的一种或多种，所述无机颜料为钛白、中铬黄、铁黄、铁红、铁黑的一种或多种，所述有机颜料为大红粉、酞青绿、酞菁蓝的一种或多种，所述色浆为白浆、黑浆、大红浆、酞青绿浆、酞菁蓝浆的一种或多种。
有色颜料用于调配石英石图案的花色品种，使石英石的颜色丰富多彩；钛白、中铬黄、铁黄、铁红及铁黑有着耐晒、耐热、耐候及耐溶剂性好等性能，颜料的遮盖力强；大红粉、酞青绿及酞菁蓝的色泽鲜艳，着色力强，各项性能优异；颜色的重现性好，着色均匀，减轻污染，耐光性、耐侯性好，难以出现褪色及粉化现象。
优选的，所述不饱和聚酯树脂为环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种。
不饱和聚酯树脂的性能优良，工艺性能灵活，不饱和聚酯树脂用于对原料颗粒和石英粉的固化，固化后的力学性能好。
优选的，所述固化剂为过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、脂肪多元胺中的一种或多种。
添加固化剂用于对不饱和聚酯树脂的固化，采用可对不饱和聚酯树脂常温固化的固化剂。
优选的，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
硅烷偶联剂用于对树脂的表面处理，改善树脂的粘合性能，增强板材的力学性能。
一种具有抗菌及负离子涂层的石英石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别按照基体配方及抗菌负离子涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60～63％、石英粉22～26％、有色颜料1～1.2％、硅烷偶联剂0.3～0.7％、不饱和聚酯树脂10～13％、固化剂1～1.2％，所述负离子涂层的配方为环氧树脂 A组分70～76％、环氧树脂B组分22～28％、硅烷偶联剂0.5～2％、负离子粉0.5～ 5％、氧化锌系抗菌剂0.1～0.5％；
搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率15～55Hz，搅拌时间180～ 600s；
布料：混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；
(7)将负离子粉、硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成具有抗菌以及产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置80℃的烘箱中固化1h。
制作抗菌负离子涂层涂覆在基体的表面，能使石英石板材对细菌有抑制或者杀死的功效，使抗菌石英石的细菌减少量达到99.9％，抗菌效果明显，以及具有释放负离子的功效，使负离子释放量达到1300ions/cm2以上，负离子粉由电气石、氧化铈、氧化铝混合制成，通过三者协同作用，提高了负离子释放量；涂覆抗菌负离子涂层后对石英石的力学性能影响较小，只需制作抗菌负离子涂层涂覆在基体的表面即可达到与在基体中加入抗菌剂及负离子粉的效果相近，制作抗菌涂层的成本较低，相比于在整块石英石板材的基体中加入抗菌剂和负离子粉，成本大大降低，且没有降低抗菌及释放负离子的效果，由于负离子粉本身也具有抗菌能力，因此负离子粉的添加会提升整个体系的抗菌能力，同时氧化锌系抗菌剂的主要成分氧化锌对负离子粉的释放没有影响，在固化时，固化温度过低会导致固化效果差，影响板材的力学性能，因此固化温度选择为 80～130℃，保证板材的力学性能。
本发明的有益效果为：制作抗菌负离子涂层涂覆在基体的表面，能使石英石板材对细菌有抑制或者杀死的功效，使抗菌石英石的细菌减少量达到99.9％，抗菌效果明显，以及具有释放负离子的功效，使负离子释放量达到1300ions/cm2以上，负离子粉由电气石、氧化铈、氧化铝混合制成，通过三者协同作用，提高了负离子释放量；涂覆抗菌负离子涂层后对石英石的力学性能影响较小，只需制作抗菌负离子涂层涂覆在基体的表面即可达到与在基体中加入抗菌剂及负离子粉的效果相近，制作抗菌涂层的成本较低，相比于在整块石英石板材的基体中加入抗菌剂和负离子粉，成本大大降低，且没有降低抗菌及释放负离子的效果，由于负离子粉本身也具有抗菌能力，因此负离子粉的添加会提升整个体系的抗菌能力，同时氧化锌系抗菌剂的主要成分氧化锌对负离子粉的释放没有影响。
具体实施方式
实施例1
(1)分别按照基体配方及抗菌负离子涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60％、石英粉24％、有色颜料1.1％、硅烷偶联剂0.7％、不饱和聚酯树脂13％、固化剂1.2％，所述负离子涂层的配方为环氧树脂A组分74.4％、环氧树脂B组分24％、硅烷偶联剂1％、负离子粉0.5％、氧化锌系抗菌剂0.1％，负离子粉由电气石98％、氧化铈1％、氧化铝1％混合制成；
(2)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合。搅拌频率15～55Hz，搅拌时间 180～600s；
(3)布料：混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；
(7)将负离子粉、氧化锌系抗菌剂、硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成具有抗菌及产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置80℃的烘箱中固化1h，同时时注意通风、防尘。
对实施例1制得的设有抗菌负离子涂层的石英石依据GB/T 28628-2018《材料诱生空气离子量测试方法》静态测定法及进行动态测定法测定出其产生负离子的量，其结果如下：
通过静态测定法测出实施例1石英石板材的空气负离子诱生量为：4.0×103ions/socm2；
通过动态测定法测出实施例1石英石板材的空气负离子诱生量为： 1200ions/m3；
由测定结果可知，涂设具有负离子粉的涂层可使石英石板材产生负离子的数量得到提升，按照重量百分比，当涂料中添加负离子粉的量为0.5％时，石英石板材的空气负离子诱生量为：4.0×103ions/socm2，产生空气负离子的效果明显。
将实施例1制得的设有抗菌负离子涂层的石英石进行抗菌测试，检测实施例1在“0”接触洗脱后得到的活菌数、以及在培养24h接种后得到的活菌数，结果如表1所示；
表1
由表1可知，涂覆含有氧化锌系抗菌剂的抗菌涂层可使板材的抗菌能力得到提升，按照重量百分比，当抗菌负离子涂层中氧化锌系抗菌剂的量为0.5％时，金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的减少率为99.99％、大肠杆菌(ATCC25922)细菌的减少率均达到99.96％，抗菌效果明显。
由负离子的测定结果以及抗菌测试的结果可知，当抗菌负离子涂层中加入氧化锌系抗菌剂的量为0.1％以及负离子粉0.5％时，抗菌效果明显且产生空气负离子的效果明显。
实施例2
(1)分别按照基体配方及抗菌负离子涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60％、石英粉24％、有色颜料1.1％、硅烷偶联剂0.7％、不饱和聚酯树脂13％、固化剂1.2％，所述抗菌负离子涂层的配方为环氧树脂A组分73.62％、环氧树脂B组分23.5％、硅烷偶联剂1％、负离子粉1％、氧化锌系抗菌剂0.38％；负离子粉由电气石98％、氧化铈1％、氧化铝1％混合制成；
(2)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率15～55Hz，搅拌时间 180～600s；
(3)布料：将混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；
(7)将负离子粉、氧化锌系抗菌剂、硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成具有抗菌及产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置80℃的烘箱中固化1h，同时时注意通风、防尘。
对实施例2制得的具有抗菌效果的负离子石英石依据GB/T 28628-2018《材料诱生空气离子量测试方法》静态测定法及进行动态测定法测定出其产生负离子的量，其结果如下：
通过静态测定法测出实施例2石英石板材的空气负离子诱生量为：5.58×103ions/socm2；
通过动态测定法测出实施例2石英石板材的空气负离子诱生量为： 3000ions/m3；
由测定结果可知，涂设具有负离子粉的涂层可使石英石板材产生负离子的数量得到提升，按照重量百分比，当涂料中添加负离子粉的量为0.5％时，石英石板材的空气负离子诱生量为：4.0×103ions/socm2，产生空气负离子的效果明显。
将实施例2制得的设有抗菌负离子涂层的石英石进行抗菌测试，检测实施例2在“0”接触洗脱后得到的活菌数、以及在培养24h接种后得到的活菌数，结果如表2所示；
表2
由表2可知，涂覆含有氧化锌系抗菌剂的抗菌涂层可使板材的抗菌能力得到提升，按照重量百分比，当抗菌负离子涂层中氧化锌系抗菌剂的量为0.5％时，金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的减少率为99.99％、大肠杆菌(ATCC25922)细菌的减少率均达到99.99％，抗菌效果明显。
由负离子的测定结果以及抗菌测试的结果可知，当抗菌负离子涂层中加入氧化锌系抗菌剂的量为0.38％以及负离子粉1％时，抗菌效果明显且产生空气负离子的效果明显增强。
实施例3
(1)分别按照基体配方及抗菌负离子涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60％、石英粉24％、有色颜料1.1％、硅烷偶联剂0.7％、不饱和聚酯树脂13％、固化剂1.2％，所述抗菌负离子涂层的配方为环氧树脂A组分73％、环氧树脂B组分23.5％、硅烷偶联剂1％、负离子粉2％、氧化锌系抗菌剂0.5％；负离子粉由电气石98％、氧化铈1％、氧化铝1％混合制成；
(2)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率15～55Hz，搅拌时间 180～600s；
(3)布料：将混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光。
(7)将负离子粉、氧化锌系抗菌剂、硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成具有抗菌及产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置80℃的烘箱中固化1h，同时时注意通风、防尘。
对实施例3制得的具有抗菌效果的负离子石英石依据GB/T 28628-2018《材料诱生空气离子量测试方法》静态测定法及进行动态测定法测定出其产生负离子的量，其结果如下：
通过静态测定法测出实施例3石英石板材的空气负离子诱生量为：2.02×103ions/socm2；
通过动态测定法测出实施例3石英石板材的空气负离子诱生量为： 2300ions/m3；
由测定结果可知，涂设具有负离子粉的涂层可使石英石板材产生负离子的数量得到提升，当添加负离子粉的量为2％时，石英石板材的空气负离子诱生量为：2.02×103ions/socm2，产生空气负离子的效果较添加负离子粉的量为1％时有所减少。
将实施例3制得的设有抗菌负离子涂层的石英石进行抗菌测试，检测实施例2在“0”接触洗脱后得到的活菌数、以及在培养24h接种后得到的活菌数，结果如表3所示；
将实施例3制得的具有抗菌效果的负离子进行抗菌测试，检测实施例3在“0”接触洗脱后得到的活菌数、以及在培养24h接种后得到的活菌数，结果如表3所示；
表3
由表3可知，涂覆含有氧化锌系抗菌剂的抗菌涂层可使板材的抗菌能力得到提升，按照重量百分比，当抗菌负离子涂层中氧化锌系抗菌剂的量为0.5％时，金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的减少率为99.99％、大肠杆菌(ATCC25922)细菌的减少率均达到99.99％，抗菌效果明显。
由负离子的测定结果以及抗菌测试的结果可知，当抗菌负离子涂层中加入氧化锌系抗菌剂的量为0.38％以及负离子粉1％时，抗菌效果明显，但产生空气负离子的效果有所下降。
实施例4
(1)分别按照基体配方及抗菌负离子涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60％、石英粉24％、有色颜料1.1％、硅烷偶联剂0.7％、不饱和聚酯树脂13％、固化剂1.2％，所述抗菌负离子涂层的配方为环氧树脂A组分71％、环氧树脂B组分22.7％、硅烷偶联剂1％、负离子粉5％、氧化锌系抗菌剂0.3％；负离子粉由电气石98％、氧化铈1％、氧化铝1％混合制成；
(2)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率15～55Hz，搅拌时间180～600s；
(3)布料：将混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光。
(7)将负离子粉、氧化锌系抗菌剂、硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成具有抗菌及产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置80℃的烘箱中固化1h，同时时注意通风、防尘。
对实施例4制得的具有抗菌效果的负离子石英石依据GB/T 28628-2018《材料诱生空气离子量测试方法》静态测定法及进行动态测定法测定出其产生负离子的量，其结果如下：
通过静态测定法测出实施例4石英石板材的空气负离子诱生量为：8.7×103ions/socm2；
通过动态测定法测出实施例4石英石板材的空气负离子诱生量为： 5700ions/m3；
由测定结果可知，涂设具有负离子粉的涂层可使石英石板材产生负离子的数量得到提升，当添加负离子粉的量为5％且负离子粉包括电气石98％、氧化铈1％、氧化铝1％时，石英石板材的空气负离子诱生量为：8.70×103ions/socm2，相比与负离子粉的量为0.5％、1％和2％时，产生空气负离子的效果明显。
将实施例4制得的具有抗菌效果的负离子进行抗菌测试，检测实施例4在“0”接触洗脱后得到的活菌数、以及在培养24h接种后得到的活菌数，结果如表4所示；
表4
由表4可知，涂覆含有氧化锌系抗菌剂的抗菌涂层可使板材的抗菌能力得到提升，按照重量百分比，当抗菌负离子涂层中氧化锌系抗菌剂的量为0.3％时，金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的减少率为99.99％、大肠杆菌(ATCC25922)细菌的减少率均达到99.99％，抗菌效果与氧化锌系抗菌剂的量为0.5％时，无明显区别。
由负离子的测定结果以及抗菌测试的结果可知，当抗菌负离子涂层中加入氧化锌系抗菌剂的量为0.3％以及负离子粉5％时，抗菌效果明显且产生空气负离子的效果有所增强。
实施例5
按照重量百分比，包括如下原料：颗粒原料60～63％、石英粉22～26％、有色颜料1～1.2％、硅烷偶联剂0.3～0.7％、不饱和聚酯树脂10～13％、固化剂1～ 1.3％。
所述颗粒原料为石英颗粒、玻璃颗粒的一种或多种，所述颗粒原料的粒径大小为0.5～4mm，所述石英粉的粒径大小为0.015～0.038mm。
其制备方法包括以下步骤：
(1)分别按照基体配方及抗菌负离子涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60％、石英粉24％、有色颜料1.1％、硅烷偶联剂0.7％、不饱和聚酯树脂13％、固化剂1.2％，颗粒原料包括石英颗粒和玻璃颗粒；
所述抗菌负离子涂层的配方为环氧树脂A组分72％、环氧树脂B组分22.6％、硅烷偶联剂1％、负离子粉4％、氧化锌系抗菌剂0.4％；负离子粉由电气石96％、氧化铈2％、氧化铝2％混合制成；
(2)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率15～55Hz，搅拌时间 180～600s；
(3)布料：将混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光。
(7)将负离子粉、氧化锌系抗菌剂、硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成具有抗菌及产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置80℃的烘箱中固化1h，同时时注意通风、防尘。
对实施例5制得的具有抗菌效果的负离子石英石依据GB/T 28628-2018《材料诱生空气离子量测试方法》静态测定法及进行动态测定法测定出其产生负离子的量，其结果如下：
通过静态测定法测出实施例5石英石板材的空气负离子诱生量为：6.8×103ions/socm2；
通过动态测定法测出实施例5石英石板材的空气负离子诱生量为： 4200ions/m3；
由测定结果可知，加入负离子粉可使板材产生负离子的数量得到提升，按照重量百分比，当添加负离子粉的量为4％时且负离子粉包括电气石95％、氧化铈2％、氧化铝3％时，石英石板材的空气负离子诱生量为：6.8×103ions/socm2，产生空气负离子的效果明显。
将实施例5制得的抗菌石英石进行抗菌测试，检测实施例5在“0”接触洗脱后得到的活菌数、以及在培养24h接种后得到的活菌数，结果如表5所示；
表5
由表5可知，涂覆含有氧化锌系抗菌剂的抗菌涂层可使板材的抗菌能力得到提升，按照重量百分比，当抗菌涂层中氧化锌系抗菌剂的量为0.4％时，金黄色葡萄球菌(ATCC6538)的减少率为99.99％、大肠杆菌(ATCC25922)细菌的减少率均达到99.99％，抗菌效果明显。
实施例6
(1)分别按照基体配方及抗菌负离子涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60％、石英粉24％、有色颜料1.1％、硅烷偶联剂0.7％、不饱和聚酯树脂13％、固化剂1.2％，所述抗菌负离子涂层的配方为环氧树脂A组分73％、环氧树脂B组分22.7％、硅烷偶联剂1％、负离子粉3％、氧化锌系抗菌剂0.3％；负离子粉由电气石96％、氧化铈2％、氧化铝2％混合制成；
(2)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率15～55Hz，搅拌时间 180～600s；
(3)布料：将混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光。
(7)将负离子粉、氧化锌系抗菌剂、硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成具有抗菌及产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置80℃的烘箱中固化1h，同时注意通风、防尘。
对实施例6制得的具有抗菌效果的负离子石英石依据GB/T 28628-2018《材料诱生空气离子量测试方法》静态测定法及进行动态测定法测定出其产生负离子的量，其结果如下：
通过静态测定法测出实施例6石英石板材的空气负离子诱生量为：6.6×103ions/socm2；
通过动态测定法测出实施例6石英石板材的空气负离子诱生量为： 4000ions/m3；
由测定结果可知，加入负离子粉可使板材产生负离子的数量得到提升，按照重量百分比，当添加负离子粉的量为4％时且负离子粉包括电气石97％、氧化铈2％、氧化铝2％时，石英石板材的空气负离子诱生量为：6.6×103ions/socm2，产生空气负离子的效果明显。
将实施例6制得的具有抗菌效果的负离子进行抗菌测试，检测实施例5在“0”接触洗脱后得到的活菌数、以及在培养24h接种后得到的活菌数，结果如表6所示；
表6
由表6可知，按照重量百分比，当氧化锌系抗菌剂的量为0.3％时，金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的减少率为99.99％、大肠杆菌(ATCC25922)细菌的减少率均达到99.99％，抗菌效果明显。
对比实施例1
(1)分别按照基体配方及涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料 60％、石英粉24％、有色颜料1.1％、硅烷偶联剂0.7％、不饱和聚酯树脂13％、固化剂1.2％，所述涂层的配方为环氧树脂A组分77％、环氧树脂B组分22％、硅烷偶联剂1％；
(2)搅拌：将称取的颗粒原料、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和装饰有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合。搅拌频率15～55Hz，搅拌时间180～600s；
(3)布料：将混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；
(7)将硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将人造石放置80℃的烘箱中固化 1h，同时时注意通风、防尘。
对对比实施例1制得的石英石依据GB/T 28628-2018《材料诱生空气离子量测试方法》静态测定法及进行动态测定法测定出其产生负离子的量，其结果如下：
通过静态测定法测出对比实施例1制得的石英石板材的空气负离子诱生量为：1.23×103ions/socm2；
通过动态测定法测出对比实施例1制得的石英石板材的空气负离子诱生量为：200ions/m2；
由测定结果可知，按照重量百分比，当不添加负离子粉时，石英石板材的空气负离子诱生量为：2×103ions/socm2，产生空气负离子的量较少。
将对比实施例1制得的抗菌石英石进行抗菌测试，检测对比实施例1在“0”接触洗脱后得到的活菌数、以及在培养24h接种后得到的活菌数，结果如表7 所示；
表7
由表13可知，当涂层中未加入氧化锌系抗菌剂时，金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的减少率为17.5％、大肠杆菌(ATCC25922)细菌的减少率均达到38.89％，石英石板材没有抗菌效果。
将对比实施例1制得的石英石进行弯曲强度、冲击韧性及抗落球冲击的力学实验，结果如表8所示；
表8
由表8可知，当涂层中不加入负离子粉和氧化锌系抗菌剂时，石英石的弯曲强度、冲击韧性及抗落球冲击符合要求。
对比实施例2
(1)按照基体配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60％、石英粉24％、有色颜料1.1％、硅烷偶联剂0.7％、不饱和聚酯树脂13％、固化剂1.2％；
(2)搅拌：将称取的颗粒原料、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂、装饰有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合。搅拌频率15～55Hz，搅拌时间180～600s；
(3)布料：将混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光。
将对比实施例2制得的石英石进行弯曲强度、冲击韧性及抗落球冲击的力学实验，结果如表8所示；
表8
由表8可知，当不涂设涂层时，石英石的弯曲强度、冲击韧性及抗落球冲击符合要求。
从试验数据可验证，负离子粉及氧化锌系抗菌剂的加入可使板材抗菌的能力以及产生负离子的数量得到提升，由实施例1～6可知，按照重量百分比，当涂层中的负离子粉的添加量为0.5～5％时，石英石板材可产生大量的负离子；当涂层中的氧化锌系抗菌剂的量为0.1～5％，石英石板材具有杀死99％细菌的能力；
由实施例4～6可知，按照重量百分百，当负离子粉由电气石95～98％、氧化铈1～3％、氧化铝1～3％组成时，产生负离子的量较多，其中，当负离子粉由电气石98％、氧化铈1％、氧化铝1％时，产生负离子的效果最好。
由对比实施例1可知，当涂层不添加负离子粉及氧化锌系抗菌剂时，制得的石英石板材产生负离子的数量较少，且杀菌能力较弱；
由对比实施例1和对比实施例2可知，基体的配方为颗粒原料55～65％、石英粉20～30％、有色颜料0.01～10％、硅烷偶联剂0.1～1％、不饱和聚酯树脂 8～14％、固化剂0.8～1.4％时，力学性能良好。
由对比实施例1和对比实施2可知，在基体上涂设涂层对基体的力学性能影响较小。
因此按照重量百分比，抗菌涂层中选用氧化锌系抗菌剂的量为0.25～0.5％，石英石板材的抗菌效果明显，且节省成本。
选用负离子粉的量为0.5～10％，且负离子粉的组成为电气石95～98％、氧化铈1～3％、氧化铝1～3％时，负离子产生的效果好，由于涂层涂设的厚度为 1mm-2mm；氧化锌系抗菌剂以及负离子粉只需加入到涂层中涂覆在基体上，因此添加氧化锌系抗菌剂以及负离子粉的总量与在基体内加入相比，大大节省了成本。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，包括基体及抗菌负离子涂层，所述抗菌负离子涂层覆盖在所述基体的表面；
所述抗菌负离子涂层包括如下原料：环氧树脂A组分70～76％、环氧树脂B组分22～28％、硅烷偶联剂0.5～2％、负离子粉0.5～5％、氧化锌系抗菌剂0.1～0.5％；所述负离子粉包括电气石95～98％、氧化铈1～3％、氧化铝1～3％；所述氧化锌系抗菌剂的主要成分为抗菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，按照重量百分比，所述基体包括如下原料：颗粒原料55～65％、石英粉20～30％、有色颜料0.01～10％、硅烷偶联剂0.1～1％、不饱和聚酯树脂8～14％、固化剂0.8～1.4％。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，所述抗菌负离子涂层的厚度为1-2mm。
4.根据权利要求2所述的一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，所述颗粒原料的粒径大小为0.075～5mm，所述石英粉的粒径大小为0.005～0.045mm。
5.根据权利要求2所述的一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，所述有色颜料为无机颜料、有机颜料、色浆的一种或多种，所述无机颜料为钛白、中铬黄、铁黄、铁红、铁黑的一种或多种，所述有机颜料为大红粉、酞青绿、酞菁蓝的一种或多种，所述色浆为白浆、黑浆、大红浆、酞青绿浆、酞菁蓝浆的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，所述固化剂为过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、脂肪多元胺中的一种或多种。
8.根据权利要求2所述的一种具有抗菌及负离子涂层的石英石，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
9.一种具有抗菌及负离子涂层的石英石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别按照基体配方及抗菌负离子涂层配方称取各组份，所述基体配方为颗粒原料60～63％、石英粉22～26％、有色颜料1～1.2％、硅烷偶联剂0.3～0.7％、不饱和聚酯树脂10～13％、固化剂1～1.2％，所述负离子涂层的配方为环氧树脂A组分70～76％、环氧树脂B组分22～28％、硅烷偶联剂0.5～2％、负离子粉0.5～5％、氧化锌系抗菌剂0.1～0.5％；
(2)搅拌：将称取的石英颗粒、玻璃颗粒、硅烷偶联剂于双行星式搅拌桶中预混合；将已混合好的不饱和聚酯树脂、固化剂和有色颜料倒入双行星式搅拌桶中进行混合，然后加入石英粉进行混合，搅拌频率15～55Hz，搅拌时间180～600s；
(3)布料：混合好的物料送入打散机进一步打散，打散后，经电子计量进入布料机内布料；
(4)压制：布料完成之后，在-0.1Mpa的真空条件下经压制设备振动压制成型，压力50～200t，振动频率30～55Hz，时间60～600s；
(5)热固化：经振动压制后，进入固化设备，在80～130℃的温度下固化，固化时间为30～180分钟；
(6)固化完成后，常温放置待冷却完全后进入板材定厚机定厚，再经过水磨抛光设备进行抛光；
(7)将负离子粉、硅烷偶联剂、环氧树脂B组分加入环氧树脂A组分中，搅拌后避光静置后，形成具有抗菌以及产生负离子作用的涂料，采用刷涂的方式将涂料涂覆在板材表面，涂装的时候注意控制膜厚1mm-2mm，使表面平整，涂装完毕后将石英石放置80℃的烘箱中固化1h。
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