CN110002819A - 环保高强度耐候人造石材及其制备方法 - Google Patents

环保高强度耐候人造石材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保高强度耐候人造石材及其制备方法，由白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂、颜料、防污剂和水组成，所述颜料为矿物颜料；将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料，将混合浆料喷射于GRC模具板形成的浇筑腔中后，喷射装饰层，静置待浆料凝结后脱模。本发明通过加入耐碱玻璃纤维和胶浆聚合物，以及各个组份的相互作用，使其耐磨损和耐候性强，而且具有较高的抗拉、抗压、抗冲击强度，本发明采用一次成型的方法进行制备，工艺简单且环保。

Description

环保高强度耐候人造石材及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及一种人造石材，具体涉及一种环保高强度耐候人造石材及其制备方法。
【背景技术】
人造石材是以不饱和聚酯树脂为黏结剂，配以天然大理石或方解石、白云石、硅砂、玻璃粉等无机物粉料，以及适量的阻燃剂、颜色等，经配料混合、瓷铸、振动压缩、挤压等方法成型固化制成的。与天然石材相比，人造石具有色彩艳丽、光洁度高、颜色均匀一致、结构紧密、坚固耐用等优点，具有资源综合利用的优势，在环保节能方面具有不可低估的作用，也是名副其实的建材绿色环保产品，已成为建筑首选的饰面材料。
目前，我国幕墙结构设计要求幕墙与建筑结构物具有相同的使用寿命，这样就对幕墙材料提出了严格的技术要求，但现有的普通墙材板强度较低、在气候变换的交替下易老化，已无法满足当下的建筑材料要求。
【发明内容】
本发明旨在提供一种环保高强度耐候人造石材及其制备方法，该人造石材具有较高的抗弯强度、抗拉伸强度和抗冲击强度，为了达到上述目的，本发明的主要技术方案如下：
一种环保高强度耐候人造石材，由白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂、颜料、防污剂和水组成，所述颜料为矿物颜料。
进一步地，按质量百分数计，所述白水泥、硅砂、玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂、颜料、防污剂和水的含量如下：
进一步地，按质量百分数计，所述白水泥、硅砂、玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂、颜料、防污剂和水的含量如下：
作为优选的实施方案，所述白水泥白度不低于87；所述硅砂粒度为5-220目；所述耐碱玻璃纤维为无机玻璃纤维无捻粗纱；所述胶浆聚合物为环氧丁腈胶或丙烯酸乳液；抗老化剂为二丁基羟基甲苯；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述防污剂为丙烯酸、二氢茉莉酮酸甲酯和丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的混合物；水使用自来水即可。
如上所述的环保高强度耐候人造石材的制备方法，包括如下步骤：
S1制备浆料：按配比先将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料；
S2浇筑：将S1所制备的所述混合浆料加入到GRC模具板形成的浇筑腔内，浇筑方式如下：所述混合浆料加入到切割喷射机中，纵横交错喷射，每层厚度2-4mm，形成板状材料；
S3：喷射装饰层：将颜料与剩余部分水混合均匀，形成颜料浆料，将所述颜料浆料加入第一喷枪中，通过第一盆腔喷射于所述板状材料上；
S4脱模：待所述浇筑腔内的所述混合浆料和颜料浆料凝结后，拆卸所述GRC模具板，即制成板状人造石材。
进一步地，所述浇筑还包括压实的步骤，每浇筑一层，先采用钢辊滚筒辊压压实后，再喷射下一层。
进一步地，所述S3中拆卸GRC模具板前，还包括喷射脱模剂的步骤。
进一步地，所述喷射脱模剂的方法如下：将脱模剂完全溶解于水中，形成脱模剂水溶液，然后将脱模剂水溶液加入到第二喷枪中，使用第二喷枪将脱模剂喷射于所述混合浆料与所述GRC模具板的连接处。
进一步地，所述装饰层的厚度为1-3mm。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明通过加入耐碱玻璃纤维和胶浆聚合物，以及各个组份的相互作用，使人造石材具有耐磨损和耐候性强，而且具有较高的抗拉、抗压、抗冲击强度，所使用的颜料为矿物颜料，凝结后具有优良的表面质感，肌理效果永远不会脱落或变色；另外，本发明采用一次成型的方式进行制备，更环保且制备方法简单。
【附图说明】
图1为本发明制备人造石材过程中横向喷射示意图；
图2为本发明制备人造石材过程中纵向喷射示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，以下实施例1-6中，所使用的原材料均为市售材料，如白水泥由广州利库德贸易公司提供，型号为阿尔博52.5R(50kg/包)；硅砂由江门市双水合成陶瓷玻璃原材料加工厂提供，型号为6#(50kg/包)；耐碱玻璃纤维由襄阳汇尔杰玻璃纤维有限责任公司提供，型号为ARC13-2700tex(18.5kg/卷)；胶浆聚合物由丙烯酸乳液，由广州凯聚化工有限公司提供，型号为APR-968LD(160kg/桶)；脱模剂由广州西卡建筑材料有限公司提供，型号为Sika FormolWB(160kg/桶)；减水剂由广州西卡建筑材料有限公司提供，型号为SikanentNN(200kg/桶)；矿物颜料由广州创亿行化工有限公司提供，型号为3950#(25kg/包)；防污剂由广州二元环保新材料有限公司提供，型号为PRO-WALL(25L/桶)
实施例1
一种环保高强度耐候人造石材，由白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂、矿物颜料、防污剂和水组成，按质量百分数计，各个组份的含量如下：
本实施例的人造石材的制备方法如下：
S1制备浆料：按配比先将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料；
S2浇筑：将S1所制备的所述混合浆料加入到GRC模具板形成的浇筑腔内，浇筑方式如下：所述混合浆料加入到切割喷射机中，纵横交错喷射，喷射方向如图1和图2所示，每层厚度2mm，每喷射一层，先采用钢辊滚筒辊压压实后，再喷射下一层，喷射第5层后，停止喷射，形成板状材料；
S3：喷射装饰层：将颜料与剩余部分水混合均匀，形成颜料浆料，将所述颜料浆料加入第一喷枪中，通过第一喷腔喷射于所述板状材料上，装饰层的厚度为2mm，静置24-48h；
S4脱模：待所述浇筑腔内的所述混合浆料和颜料浆料凝结后，将脱模剂溶于水中配置成脱模剂水溶液，加入第二喷枪中，将脱模剂水溶液喷射于浇筑腔内混合浆料与GRC模具板的连接处，待30min后，拆卸所述GRC模具板，即制成板状人造石材。
实施例2
一种环保高强度耐候人造石材，按质量百分数计，由以下组分组成：
本实施例的人造石材的制备方法如下：
S1制备浆料：按配比先将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料；
S2浇筑：将S1所制备的所述混合浆料加入到GRC模具板形成的浇筑腔内，浇筑方式如下：所述混合浆料加入到切割喷射机中，纵横交错喷射，每层厚度2mm，每喷射一层，先采用钢辊滚筒辊压压实后，再喷射下一层，喷射第5层后，停止喷射，形成板状材料；
S3：喷射装饰层：将矿物颜料与剩余部分水混合均匀，形成颜料浆料，将所述颜料浆料加入第一喷枪中，通过第一喷腔喷射于所述板状材料上，装饰层的厚度为1mm，静置24-48h；
S4脱模：待所述浇筑腔内的所述混合浆料和颜料浆料凝结后，将脱模剂溶于水中配置成脱模剂水溶液，加入第二喷枪中，将脱模剂水溶液喷射于浇筑腔内混合浆料与GRC模具板的连接处，待30min后，拆卸所述GRC模具板，即制成板状人造石材。
实施例3
一种环保高强度耐候人造石材，按质量百分数计，由以下组分组成：
本实施例的人造石材的制备方法如下：
S1制备浆料：按配比先将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料；
S2浇筑：将S1所制备的所述混合浆料加入到GRC模具板形成的浇筑腔内，浇筑方式如下：所述混合浆料加入到切割喷射机中，纵横交错喷射，每层厚度2mm，每喷射一层，先采用钢辊滚筒辊压压实后，再喷射下一层，喷射第5层后，停止喷射，形成板状材料；
S3：喷射装饰层：将矿物颜料与剩余部分水混合均匀，形成颜料浆料，将所述颜料浆料加入第一喷枪中，通过第一喷腔喷射于所述板状材料上，装饰层厚度为2mm，静置24-48h；
S4脱模：待所述浇筑腔内的所述混合浆料和颜料浆料凝结后，将脱模剂溶于水中配置成脱模剂水溶液，加入第二喷枪中，将脱模剂水溶液喷射于浇筑腔内混合浆料与GRC模具板的连接处，待30min后，拆卸所述GRC模具板，即制成板状人造石材。
实施例4
一种环保高强度耐候人造石材，按质量百分数计，由以下组分组成：
本实施例的人造石材的制备方法如下：
S1制备浆料：按配比先将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料；
S2浇筑：将S1所制备的所述混合浆料加入到GRC模具板形成的浇筑腔内，浇筑方式如下：所述混合浆料加入到切割喷射机中，纵横交错喷射，每层厚度2mm，每喷射一层，先采用钢辊滚筒辊压压实后，再喷射下一层，喷射第5层后，停止喷射，形成板状材料；
S3：喷射装饰层：将矿物颜料与剩余部分水混合均匀，形成颜料浆料，将所述颜料浆料加入第一喷枪中，通过第一喷腔喷射于所述板状材料上，装饰层的厚度为5mm，静置24-48h；
S4脱模：待所述浇筑腔内的所述混合浆料和颜料浆料凝结后，将脱模剂溶于水中配置成脱模剂水溶液，加入第二喷枪中，将脱模剂水溶液喷射于浇筑腔内混合浆料与GRC模具板的连接处，待30min后，拆卸所述GRC模具板，即制成板状人造石材。
实施例5
一种环保高强度耐候人造石材，按质量百分数计，由以下组分组成：
本实施例的人造石材的制备方法如下：
S1制备浆料：按配比先将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料；
S2浇筑：将S1所制备的所述混合浆料加入到GRC模具板形成的浇筑腔内，浇筑方式如下：所述混合浆料加入到切割喷射机中，纵横交错喷射，每层厚度2mm，每喷射一层，先采用钢辊滚筒辊压压实后，再喷射下一层，喷射第5层后，停止喷射，形成板状材料；
S3：喷射装饰层：将矿物颜料与剩余部分水混合均匀，形成颜料浆料，将所述颜料浆料加入第一喷枪中，通过第一喷腔喷射于所述板状材料上，装饰层厚度为2mm，静置24-48h；
S4脱模：待所述浇筑腔内的所述混合浆料和颜料浆料凝结后，将脱模剂溶于水中配置成脱模剂水溶液，加入第二喷枪中，将脱模剂水溶液喷射于浇筑腔内混合浆料与GRC模具板的连接处，待30min后，拆卸所述GRC模具板，即制成板状人造石材。
实施例6
一种环保高强度耐候人造石材，按质量百分数计，由以下组分组成：
本实施例的人造石材的制备方法如下：
S1制备浆料：按配比先将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料；
S2浇筑：将S1所制备的所述混合浆料加入到GRC模具板形成的浇筑腔内，浇筑方式如下：所述混合浆料加入到切割喷射机中，纵横交错喷射，每层厚度2mm，每喷射一层，先采用钢辊滚筒辊压压实后，再喷射下一层，喷射第7层后，停止喷射，形成板状材料；
S3：喷射装饰层：将矿物颜料与剩余部分水混合均匀，形成颜料浆料，将所述颜料浆料加入第一喷枪中，通过第一喷腔喷射于所述板状材料上，装饰层厚度为2mm，静置24-48h；
S4脱模：待所述浇筑腔内的所述混合浆料和颜料浆料凝结后，将脱模剂溶于水中配置成脱模剂水溶液，加入第二喷枪中，将脱模剂水溶液喷射于浇筑腔内混合浆料与GRC模具板的连接处，待30min后，拆卸所述GRC模具板，即制成板状人造石材。
将所制成的板状人造石材进行抗弯强度、抗弯比例极限、抗压强度、抗拉强度、抗拉伸比例极限、抗冲击强度、体积密度、抗冻性和吸水率的测试，测试结果如表1所示。
表1实施例1-6所制备的人造石材相关性能测试结果
综上，本发明所提供的人造石材，具有强度高、耐候性能良好，且具有优良的表面质感；另外，经实施例制备以及相关性能测试结果显示，实施例1为本发明最优选。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的专业技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种环保高强度耐候人造石材，其特征在于，由白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂、颜料、防污剂和水组成，所属颜料为矿物颜料。
2.根据权利要求1所述的环保高强度耐候人造石材，其特征在于，按质量百分数计，所述白水泥、硅砂、玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂、颜料、防污剂和水的含量如下：
3.根据权利要求1所述的环保高强度耐候人造石材，其特征在于，按质量百分数计，所述白水泥、硅砂、玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂、颜料、防污剂和水的含量如下：
4.如权利要求1-3任一项所述的环保高强度耐候人造石材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1制备浆料：按配比先将白水泥、硅砂、耐碱玻璃纤维、胶浆聚合物、抗老化剂、减水剂和耐候防污剂投入搅拌机中，混合均匀，然后加入部分水，搅拌均匀，形成混合浆料；
S2浇筑：将S1所制备的所述混合浆料加入到GRC模具板形成的浇筑腔内，浇筑方式如下：所述混合浆料加入到切割喷射机中，纵横交错喷射，每层厚度2-4mm，形成板状材料；
S3：喷射装饰层：将颜料与剩余部分水混合均匀，形成颜料浆料，将所述颜料浆料加入第一喷枪中，通过第一喷腔喷射于所述板状材料上；
S4脱模：待所述浇筑腔内的所述混合浆料和颜料浆料凝结后，拆卸所述GRC模具板，即制成板状人造石材。
5.根据权利要求4所述的环保高强度耐候人造石材的制备方法，其特征在于，所述浇筑还包括压实的步骤，每浇筑一层，先采用钢辊滚筒辊压压实后，再喷射下一层。
6.根据权利要求4所述的环保高强度耐候人造石材的制备方法，其特征在于，所述S3中拆卸GRC模具板前，还包括喷射脱模剂的步骤。
7.根据权利要求6所述的环保高强度耐候人造石材的制备方法，其特征在于，所述喷射脱模剂的方法如下：将脱模剂完全溶解于水中，形成脱模剂水溶液，然后将脱模剂水溶液加入到第二喷枪中，使用喷枪将脱模剂喷射于所述浆料与所述GRC模具板的连接处。
8.根据权利要求4所述的环保高强度耐候人造石材的制备方法，其特征在于，所述装饰层的厚度为1-3mm。
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