CN110228982A - 一种无机人造石板材 - Google Patents

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Abstract

一种无机人造石板材,包括以下原料:主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水;按质量分数,主体混合料与丁基丙烯酸树脂之间的比例为100:(5‑11);按质量分数,主体混合料包括以下组分:10‑30%的水泥、0.5‑1.5%的防裂纹促凝剂、5‑40%的填充颗粒、20‑35%的石英砂、0.02‑0.15%的纤维素、0.05‑0.25%的减水剂和余量的钙粉;防裂纹促凝剂包括:钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇中的任意一种或组合。本申请的一种无机人造石板材能促使无机人造石在3小时内就可以硬化,大大提升了无机人造石板材的生产效率;同时,本人造石板及在抗裂纹性能好,并具有极高的弯曲强度。

Description

一种无机人造石板材
技术领域
本发明涉及人造石板材技术领域,尤其涉及一种无机人造石板材。
背景技术
无机人造石是由胶凝材料、碎石、碎玻璃及各种助剂为主要原料,按照配比将各种原料混合后,在常温固化,再经过打磨抛光等后加工,而获得具有不同效果的装饰表面。其质地坚硬、耐久性佳、颜色丰富、可替代天然石材。
但对于现有技术的胶凝材料为水泥,无机人造石板材脆性大,随着时间的延长易产生微裂纹,无法在室外墙面进行大面积使用;无机人造石硬化时间长,生成周期长,生产效率低,无机人造石板材的生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种无机人造石板材,该材料带有主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水,且在主体混合料部分加入防裂纹促凝剂。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种无机人造石板材,包括以下原料:主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水;
按质量分数,所述主体混合料与所述丁基丙烯酸树脂之间的比例为100:(5-11);
按质量分数,所述主体混合料包括以下组分:10-30%的水泥、0.5-1.5%的防裂纹促凝剂、5-40%的填充颗粒、20-35%的石英砂、0.02-0.15%的纤维素、0.05-0.25%的减水剂和余量的钙粉;
所述防裂纹促凝剂包括:钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇中的任意一种或组合。
更进一步说明,所述防裂纹促凝剂为钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇四者的组合。
更进一步说明,防裂纹促凝剂中,按质量分数,由10-15%的钠锂离子、10-20%硅酸、1-5%柠檬酸、1-5%乙二醇和余量的水组成;
其中,钠锂离子中,按质量分数,钠离子与锂离子之间的比例为:(1-2):1。
更进一步说明,所述填充颗粒为混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料中的一种或两种以上的组合。
更进一步说明,所述减水剂为聚羧酸盐。
更进一步说明,所述填充颗粒的细度为1-20目。
更进一步说明,所述石英砂为细度为40-120目。
更进一步说明,纤维素的粘度为300-1000cPs。
更进一步说明,钙粉的细度为300-350目。
更进一步说明,按质量分数,所述主体混合料,还包括:0.05-2%色料。
本发明的有益效果:
本申请的一种无机人造石板材能促使无机人造石在3小时内就可以硬化,大大提升了无机人造石板材的生产效率;同时,本人造石板及在抗裂纹性能好,并具有极高的弯曲强度。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种无机人造石板材,包括以下原料:主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水;
按质量分数,所述主体混合料与所述丁基丙烯酸树脂之间的比例为100:(5-11);
按质量分数,所述主体混合料包括以下组分:10-30%的水泥、0.5-1.5%的防裂纹促凝剂、5-40%的填充颗粒、20-35%的石英砂、0.02-0.15%的纤维素、0.05-0.25%的减水剂和余量的钙粉;
所述防裂纹促凝剂包括:钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇中的任意一种或组合。
更进一步说明,本申请的一种无机人造石板材能促使无机人造石在3小时内就可以硬化,大大提升了无机人造石板材的生产效率;同时,本人造石板及在抗裂纹性能好,并具有极高的弯曲强度。
其中,需说明的是,本申请的水为按需求添加,具体要考虑施工环境如黏度、主体混合料的溶解度、气温、施工温度等因素;因此,本方案不作任何关于用于溶解主体混合料和丁基丙烯酸树脂水的限定,其仅为一种溶剂。
更进一步说明,所述防裂纹促凝剂为钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇四者的组合。
更进一步说明,本申请将钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇四者的组合,能提高整体的抗裂纹性能。需说明的是,钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇需同时使用才可达到最佳的抗裂纹性能。
更进一步说明,防裂纹促凝剂中,按质量分数,由10-15%的钠锂离子、10-20%硅酸、1-5%柠檬酸、1-5%乙二醇和余量的水组成;
其中,钠锂离子中,按质量分数,钠离子与锂离子之间的比例为(1-2):1。
更进一步说明,所述填充颗粒为混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料中的一种或两种以上的组合。
更进一步说明,所述减水剂为聚羧酸盐。
更进一步说明,减水剂选用聚羧酸盐减水剂,减水率高,减少水添加量,无机人造石材密实度高。
更进一步说明,所述填充颗粒的细度为1-20目。
更进一步说明,所述石英砂为细度为40-120目。
更进一步说明,石英砂选用40-120目,提高人造石材的密实度;其细度跨度为40-120目;可分为大孔径的40-60目、中孔径60-90目及小孔径90-120目;不同孔径之间的配合,有最佳的填充作用,能平衡的韧性和硬度。
更进一步说明,纤维素的粘度为300-1000cPs。
更进一步说明,钙粉的细度为300-350目。
更进一步说明,钙粉的细度不应过小或过大,过小会影响到无机人造石板材的韧性不足,过大则会导致应力过高,影响硬度。而此处的细度则刚好能配合本配方的细度,达到平衡的韧性和硬度。
更进一步说明,按质量分数,所述主体混合料,还包括:0.05-2%色料。
色料可用色粉,也可用色戒,常用色料有二氧化钛、氧化铁红,氧化铁黄,氧化铁黑等。主要用于生产出不同颜色和花纹的无机人造石板材。
性能测试:
(1)抗裂纹性能
将主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水混合完全后,搅拌至混合完全,将混合组合施工,等其凝固完全,测试其在28天后的裂纹情况,分为1-4级;
4级:外表完整,石板材表面无任何裂纹,表面平顺。
3级:外表相对完整,但有少许裂纹,需要靠近仔细观看才会发现。
2级,外表较完整,有明显的裂纹。
1级,外表不完整,裂纹程度非常大,甚至有部分块状脱落。
(2)凝结时间;
将主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水混合完全后,将混合组合施工,等其凝固完全,分别启记录初凝时间和终凝时间;
初凝时间大于等于60min则为合格,符合标准;反之则不合格;
终凝时间小于等于180min则为合格,符合标准;反之则不合格。
(3)弯曲强度
将主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水混合完全后,将混合组合施工,将人造石板材置于HYK-10000A型数显式抗折仪,测试其弯曲强度。
实施例A
将主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水混合,其中所述主体混合料、所述丁基丙烯酸树脂和水之间的比例A值为100:8:4混合;水泥选用硅酸盐水泥和高铝水泥的两者组合;防裂纹促凝剂为10%的钠锂离子、20%硅酸、3%柠檬酸、3%乙二醇和余量的水组成;钠离子与锂离子之间的比例为1:1;填充颗粒选用混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料中的四者的组合;纤维素选用低粘纤维素(300-1000cPs);减水剂选用聚羧酸盐。
将上述实施例进行上述抗裂纹性能和凝结时间测试,制得表2。
说明:
1、对比实施例A1与实施例A2,实施例A2没有添加水泥,其没有主体组分来作用凝固整体石材组分,不能获得固化效果,整体成分散状;因此其抗裂纹性能和凝结时间无需测试。
2、对比实施例A1与实施例A3,实施例A3没有添加防裂纹促凝剂,防裂性差只有1级;同时,实施例A3的促凝效果差,仅在初凝时间接近合格标准,而终凝时间则为230min,不符合标准,在实施例A中为最差的效果。
3、对比实施例A1与实施例A4,实施例A4没有添加填充颗粒,其整体的填充效果差;除了有成本高的不足外,其抗裂纹性能比实施例A1差,说明适当的填充颗粒能提高本申请石板材的防裂性。
4、对比实施例A1与实施例A5,实施例A5没有添加石英砂,其在抗裂纹性能和凝结时间都不足;尤其是抗裂纹性能,只有2级,相对于实施例A1的4级,该25%的石英砂影响了抗裂纹性能,即实施例A1的 4级抗裂纹性能下降至实施例A5的2级。同时,在终凝时间方面,石英砂亦影响了终凝时间,该组分导致了终凝时间延长。
5、对比实施例A1与实施例A6,实施例A6没有添加纤维素,该0.1%的纤维素影响了抗裂纹性能,导致该实施例A6的石板材出现不明显的裂痕。
6、对比实施例A1与实施例A7,实施例A7没有添加减水剂,该成分导致了抗裂纹性能稍下降,稍有少许裂纹;同时,在凝固时间中,终凝时间为不合格;即本申请中聚羧酸盐减水剂能终凝时间下降,更符合标准。
终上所述,本申请申请保护的水泥、防裂纹促凝剂、填充颗粒、石英砂、纤维素、减水剂和钙粉为组合成分,其通过组分与组分之间的配合作用能达到抗裂纹性能和凝固时间最佳的效果。
实施例B:
选择实施例A1的配比作为本实施例B的配方;但在防裂纹促凝剂分别为钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇的任意一种及其相互的组合作为实施例B1-B12,各实施例中的防裂纹促凝剂的量控制于1%,如表3。
将上述实施例B进行抗裂纹性能测试,制得表4。
说明:
1、实施例B1-B4为单一的组分,其中使用了钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇中一种;因此在抗裂纹性能方面不足,只有2级。
2、实施例B5-B10为钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇中任意两者的组合,当钠锂离子或乙二醇与柠檬酸组合时才可达到3级;而在其他组合中,仅在于2级-3级。
3、实施例B11-B14为钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇中任意三者的组合,其全部组合在一起仅为3级;而对于实施例B15则将上述的四者组合,可达到4级的最佳效果。
实施例C
将主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水混合,其中所述主体混合料、所述丁基丙烯酸树脂和水之间的比例A值为100:8:4混合;水泥选用硅酸盐水泥和高铝水泥的两者组合;防裂纹促凝剂为10%的钠锂离子、20%硅酸、3%柠檬酸、3%乙二醇和余量的水组成;钠离子与锂离子之间的比例为1:1;填充颗粒选用混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料中的四者的组合;纤维素选用低粘纤维素(300-1000cPs);减水剂选用聚羧酸盐。
将上述实施例C进行抗裂纹性能和弯曲强度性能测试,制得表6。
说明:
1、对比实施例C1与实施例C2可知,实施例C2比实施C1多出0.3%的防裂纹促凝剂,其能促进抗裂纹性能,使该组分提高至2级。
2、对比实施例C2、C3-C6和C7可知,实施例C3比实施例C2多出了0.2%,其能使实施例C3达到最佳的抗裂纹性能,为4级;而在防裂纹促凝剂中,0.5%-1.1%的含量范围内,其抗裂纹性能都为最佳,皆为4级;而当在实施例C7处的1.3%含量范围内,其抗裂纹性能下降至3级;
3、对于弯曲强度,实施例C1和实施例C2-C7,随着防裂纹促凝剂含量提高,弯曲强度提高,且对于实施例C5有最大值,为17Mpa;而到达最大值后,随着裂纹促凝剂含量提高,实施例C6和C7的弯曲强度反而依次下降。
综上所述,本申请的防裂纹促凝剂在0.5%-1.1%的范围内,有最佳的抗裂纹性能和弯曲强度。
实施例D:
将主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水混合,其中所述主体混合料、所述丁基丙烯酸树脂和水之间的比例A值为100:8:4混合;水泥选用硅酸盐水泥和高铝水泥的两者组合;防裂纹促凝剂为10%的钠锂离子、20%硅酸、3%柠檬酸、3%乙二醇和余量的水组成;钠离子与锂离子之间的比例为1:1;填充颗粒选用混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料中的四者的组合;纤维素选用低粘纤维素(300-1000cPs);减水剂选用聚羧酸盐。
将上述实施例D进行弯曲强度,制得表8。
说明:
1、对比实施例D1和D2,实施例D2比实施例D1多出了1kg的丁基丙烯酸树脂,其能使实施例D2提高1Mpa的弯曲强度;说明丁基丙烯酸树脂能提高本申请的弯曲强度。
2、对比实施例D2-D8可知,随着实施例D的丁基丙烯酸树脂含量提高,弯曲强度提高,且在实施例D5处有最优的弯曲强度性能,为16Mpa;而当到达最大值后,随着丁基丙烯酸树脂含量提高,实施例D6-D8的弯曲强度依次下降,由实施例D6的15Mpa下降至实施例D8的11Mpa;说明了本申请的主体混合料与丁基丙烯酸树脂含比例应控制在100:(5-11),在该范围内,本申请有最优的弯曲强度。
3、对比实施例D1-D8,实施例D1-D8的初凝时间大概为90min,数据变化不明显;而对终凝时间则非常明显。其中实施例D2的终凝时间明显比实施例D1减少了20min,说明了加入丁基丙烯酸树脂能有效缩短凝固时间,提高无机人造石板材的硬化速度;而对于主体混合料与丁基丙烯酸树脂含比例应控制在100:(5-11)的范围内,实施例D4-D7都控制在3小时以内;而小于或大于该范围内都不能达到3小时以内完成凝固。
实施例E:
将主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水混合;水泥选用硅酸盐水泥和高铝水泥的两者组合;防裂纹促凝剂为10%的钠锂离子、20%硅酸、3%柠檬酸、3%乙二醇和余量的水组成;钠离子与锂离子之间的比例为1:1;填充颗粒选用混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料中的四者的组合;纤维素选用低粘纤维素(300-1000cPs);减水剂选用聚羧酸盐。
实施例E1-E3中的水泥为硅酸盐水泥;填充颗粒为混凝土和陶瓷砖的组合;纤维素的粘度为300cPs;色料选用二氧化钛。
实施例E4-E5中的水泥为硅酸盐水泥和高铝水泥的两者组合;填充颗粒为混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料的组合;纤维素的粘度为300cPs;色料选用二氧化钛。
实施例E6中的水泥为高铝水泥;填充颗粒为混凝土、陶瓷砖和玻璃的组合,填充颗粒的细度为1-10目;英砂分为60-90目及90-120目;纤维素的粘度为1000cPs;色料选用氧化铁黑。
实施例E7中的水泥为高铝水泥;填充颗粒为混凝土、陶瓷砖和玻璃的组合,填充颗粒的细度为10-20目;英砂分为40-60目和60-90目;纤维素的粘度为1000cPs;色料选用氧化铁黑。
实施例F:
将主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水混合,其中所述主体混合料、所述丁基丙烯酸树脂和水之间的比例A值为100:8:4混合;水泥选用硅酸盐水泥和高铝水泥的两者组合;防裂纹促凝剂为钠锂离子、硅酸、柠檬酸、乙二醇依次按表10、表11、表12和表13来配制;钠离子与锂离子之间的比例为2:1;填充颗粒选用混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料中的四者的组合;纤维素选用低粘纤维素(300-1000cPs);
1、通过对比表10可知,实施例F2-F7的钠锂离子(钠离子与锂离子比为2:1)都在10-15%内,其抗裂级数都为4级,在该范围值外的实施例F1与实施例F8都为3级,有少许裂纹,因此可以锁定钠锂离子(钠离子与锂离子比为2:1)在10-15%内有最佳的效果。
2、通过对比表11可知,实施例F10比实施例F9多了1%的硅酸,但比实施例F9的抗裂纹效果好,实施例F10的表面完全没有任何裂纹,而实施例F9的表面却有少许裂纹;而当硅酸含量到达20%后,继续添加硅酸反而使抗裂纹性下降,且为急促下降,具体为下降至实施例F16的2级,有明显的裂纹;因此硅酸在10-20%的范围内有最佳效果。
3、通过对比表12可知,对于柠檬酸,在范围1-5%内,有最佳的4级抗裂纹效果,而在范围外却只有2级,即表明抗裂性对于柠檬酸的影响敏感,对于实施例F17与实施例F18上可知,实施例F18仅比实施例F17高了0.5%的柠檬酸,但抗裂性却直接从2级提高至4级,实施例F23同理;因此,本申请确认了柠檬酸在1-5%的范围内有最佳的效果。
4、由表13可知,实施例F25-F29的乙二醇都在1-5%内,其抗裂级数都为4级,在该范围值外的实施例F24与实施例F30都为3级,有少许裂纹,因此可以锁定乙二醇在1-5%内有最佳的效果。
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 (10)

1.一种无机人造石板材,其特征在于,包括以下原料:主体混合料、丁基丙烯酸树脂和水;
按质量分数,所述主体混合料与所述丁基丙烯酸树脂之间的比例为100:(5-11);
按质量分数,所述主体混合料包括以下组分:10-30%的水泥、0.5-1.5%的防裂纹促凝剂、5-40%的填充颗粒、20-35%的石英砂、0.02-0.15%的纤维素、0.05-0.25%的减水剂和余量的钙粉;
所述防裂纹促凝剂包括:钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇中的任意一种或组合。
2.根据权利要求1所述的一种无机人造石板材,其特征在于,所述防裂纹促凝剂为钠锂离子、硅酸、柠檬酸及乙二醇四者的组合。
3.根据权利要求2所述的一种无机人造石板材,其特征在于,防裂纹促凝剂中,按质量分数,由10-15%的钠锂离子、10-20%硅酸、1-5%柠檬酸、1-5%乙二醇和余量的水组成;
其中,钠锂离子中,按质量分数,钠离子与锂离子之间的比例为:(1-2):1。
4.根据权利要求2所述的一种无机人造石板材,其特征在于,所述填充颗粒为混凝土、陶瓷砖、玻璃和大理石碎料中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求2所述的一种无机人造石板材,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸盐。
6.根据权利要求2所述的一种无机人造石板材,其特征在于,所述填充颗粒的细度为1-20目。
7.根据权利要求2所述的一种无机人造石板材,其特征在于,所述石英砂为细度为40-120目。
8.根据权利要求2所述的一种无机人造石板材,其特征在于,纤维素的粘度为300-1000cPs。
9.根据权利要求2所述的一种无机人造石板材,其特征在于,钙粉的细度为300-350目。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种无机人造石板材,其特征在于,按质量分数,所述主体混合料,还包括:0.05-2%色料。
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