CN112299761B - 无机家具台面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无机家具台面板，包含水泥基板，该水泥基板是由水泥浆一体浇筑成型；所述水泥浆包含如下质量百分比组分：水泥20‑60％、石英砂30‑70％、微珠0.1‑10％、减水剂0.01‑2％、碳酸锂0.01‑2％、葡萄糖酸钠0.01‑2％、玻璃纤维0.01‑2％、低温水性乳液0.1‑6％；将前述组分的材料加水拌和得到水泥浆；所述水泥浆的水胶比为0.25‑0.5，胶砂比为0.25‑0.7。该水泥基板采用创新的水泥浆配方，固化后能够在极薄厚度情况下提供足够的抗折强度和抗压强度，适于制作重量较轻便于搬运的家具，同时具有耐摔性、耐用性、防火阻燃性、耐酸碱腐蚀性等优点。在制备过程中通过调控葡萄糖酸钠、碳酸锂、微珠、减水剂等的添加量，使混泥土早期强度增强、凝结时间缩短同时又不损失后期强度，仅固化1‑3h即可脱模，提升生产效率。

Description

无机家具台面板及其制备方法

技术领域

本发明涉及无机建筑板材技术领域，尤其涉及无机家具台面板及其制备方法。

背景技术

随着人们生活越来越富裕，对家具款式的追求也越来越多，家具类型和材质也越来越丰富。为了让家具台面更高档、更结实耐用、耐高温，一些家具会用大理石做台面板，特别是一些高档饭店，大部分都用大理石作为餐桌台面，不仅耐高温且防火、易于清洁打理，具有美观性和安全性。但大理石不属于可再生资源，随着大理石开采的枯竭，纯正大理石家具越来越昂贵，许多消费者消费不起。由此诞生了人造大理石。人造大理石拥有模仿大理石的表面花纹，然而人造大理石普遍存在抗冲击性能差，特别是做成厨房案台时，容易出现裂纹甚至完全断裂。餐桌桌面使用人造大理石时，为了增加其抗冲击性能，只好增加其厚度，然而如此一来会导致餐桌非常沉重，难以搬运和移动。此外，一些人造大理石表面的装饰花纹很容易随着使用时间变长而剥离，非常影响美观性，也容易渗透进油渍污垢，无法清理，导致陈旧变色。人造家具台面的耐用性、抗弯折性和抗压强度是这类产品首先要解决的问题。此外，单件生产周期和成本也需要进一步优化。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述不足，本发明提供一种无机家具台面板及其制备方法，主要通过设计和优化水泥浆的配方，在模具中一体浇筑成型水泥基板，使板体在较薄的情况下依然具有很强的抗折强度和抗压强度，以该水泥基板为基板制成的家具台面具有耐用性好、耐摔、不易出现裂纹、成本低、防火阻燃等优点。此外，通过优化水泥浆配方，使水泥基板在短时间内即可脱模，有助于降低单件产品的成本和提高生产效率。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种无机家具台面板，所述无机家具台面板为餐桌面板、办公桌面板、茶几面板或灶台案板；

所述无机家具台面板包含水泥基板，所述水泥基板是由水泥浆一体浇筑成型；所述水泥浆包含如下质量百分比组分：水泥20-60％、石英砂30-70％、微珠0.1-10％、减水剂0.01-2％、碳酸锂0.01-2％、葡萄糖酸钠0.01-2％、玻璃纤维0.01-2％、低温水性乳液0.1-6％；将前述组分的材料加水拌和得到水泥浆；所述水泥浆的水胶比为0.25-0.5，胶砂比为0.25-0.7。

其中：水胶比：指每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料(包括水泥、微珠等)用量的比值。水胶比过小会使水化热较大，混凝土易开裂，和易性较差，不利于现场施工操作。水胶比过大会降低混凝土的强度。本发明中，水胶比控制在0.25-0.5之间。

胶砂比＝胶凝材料(包括水泥、微珠等)的用量/砂的用量，胶砂比会影响混凝土的强度和和易性。本发明中，胶砂比控制在0.25-0.7之间。

优选地，上述组分在使用时，通过控制水胶比、胶砂比、以及微珠和减水剂等的添加量，使该水泥浆的初始自动流动度为200-250mm(测试国标：GB/T2419-2005)，说明水泥浆具有很好的加工性能。

优选地，所述水泥为标号为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R中的一种或多种的混合。

优选地，石英砂粒度为0.01-5毫米。

优选地，微珠是一种球状、连续粒径分布、超细、超细粉煤灰硅铝酸盐精细微珠(沉珠)，其粒径分布范围为(d10≤0.5μm，d50≤1.5μm，d95≤5μm)。

优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂，用量为0.01-2％。在本发明中，聚羧酸减水剂相较于其他的减水剂，聚羧酸系高效减水剂具有高减水率、低坍落度损失等突出优点，减水剂用量不宜超出该范围；聚羧酸减水剂用量为0.3％时达到最优。优选地，所述碳酸锂用量为0.01-2％。碳酸锂在配方中起到增加家具台面板早期抗压强度的作用。碳酸锂用量不宜超出该范围，用量为0.05％时达到最优。

其中，葡萄糖酸钠用量为0.01-2％。葡萄糖酸钠在配方中起到增强家具台面板抗弯折强度的作用。

优选地，玻璃纤维直径为5-10μm，长度为5-20mm，用量为0.01-2％。

其中，低温水性乳液为水性聚氨酯乳液、水性聚丙烯酸乳液、水性丁苯橡胶SBR乳液、水性天然橡胶乳液、水性松香乳液或水性萜烯乳液。最优选为水性聚丙烯酸乳液，其在增加水泥基板的抗折强度方面最为优异。低温水性乳液在配方中起到柔性粘结剂的作用，可增加家具台面板的抗折强度或柔韧性，使较薄(如4mm)的家具台面板很高的抗弯折性能、水性乳液还具有防水防湿气效果。低温水性乳液的用量为0.1-6％。低温水性乳液不宜超出该范围；用量为2.5％时达到最优。

在本发明较佳实施例中，所述家具台面板包括所述水泥基板、涂布在所述水泥基板表面的起到防油渍渗透作用的纳米陶瓷乳液；或者，所述家具台面板包括所述水泥基板、涂布在所述水泥基板表面的起到防油渍渗透作用的纳米陶瓷乳液、以及在最外侧的装饰图案层；所述装饰图案层为装饰油漆或装饰混泥土砂浆。其中，所述纳米陶瓷乳液含有粒度5-20nm的纳米陶瓷颗粒，固含量为20-60％；还含有水、分散剂和粘结剂。分散剂为PVP、PEG等，粘接剂为聚丙烯酸等。

在本发明较佳实施例中，所述家具台面板的厚度为10-100mm，优选为40-80mm。

另一方面，本发明还提供一种无机家具台面板的制备方法，其包括：

S1：制备水泥浆

按质量百分比，将水泥20-60％、石英砂30-70％、微珠0.1-10％、减水剂0.01-2％、碳酸锂0.01-2％、葡萄糖酸钠0.01-2％、玻璃纤维0.01-2％、和低温水性乳液0.1-6％共同加入到水中，控制其水胶比为0.25-0.5，胶砂比为0.25-0.7，搅拌均匀，制得初始自动流动度为200-250mm的水泥浆；

S2：模具表面处理

模具包含模框和平板，模框放置在平板上；在注模之前，在模框内壁和平板表面涂布无机纳米乳液；所述无机纳米乳液是由无机纳米微粉材料、表面活性剂分散在水中乳化得到；

S3:注模成型

将步骤S1配置的水泥浆浇筑到模框内，经振动铺平后，自然条件下静置固化1-3h以上，用打磨机对模框内水泥浆表面进行边挤压边打磨，使厚度均匀并在规定尺寸以内，脱模，养护，得到水泥基板；

S4:水泥基板的表面处理

在所述水泥基板的光滑面一侧涂覆一层起防油渍渗透作用的纳米陶瓷乳液，干燥后，表面设置装饰层，得到无机家具台面板。

其中，低温水性乳液为水性聚氨酯乳液、水性聚丙烯酸乳液、水性丁苯橡胶SBR乳液、水性天然橡胶乳液、水性松香乳液或水性萜烯乳液；纳米陶瓷乳液含有粒度5-20nm的纳米陶瓷颗粒，固含量为20-60％；还含有水、分散剂和粘结剂。分散剂为PVP、PEG等，粘结剂为聚丙烯酸等。

优选地，步骤S2中，所述模具中的平板为表面平整的钢化玻璃板、木板、水泥板或金属板中的一种。

优选地，步骤S2中，所述无机纳米乳液为二氧化硅纳米乳液、氧化铝纳米乳液、氧化钛纳米乳液或氧化铁纳米乳液。

优选地，步骤S1中，所述水泥浆的制备方法为：先将玻璃纤维、聚羧酸减水剂、水泥和水搅拌均匀，然后加入石英砂，继续搅拌均匀，接着加入微珠、碳酸锂、葡萄糖酸钠、低温水性乳液，继续搅拌均匀，得到水泥浆。

优选地，步骤S3中，所述浇筑分两次进行，先浇筑总模块厚度的1/2，然后放入一层玻璃纤维网后，经振动铺平，再继续浇筑总模块厚度的1/2，再振动铺平。

优选地，所述养护是在40-80℃的恒温水中养护12-48h，养护方法为以下方式中的任一种：

方式一：将40-80℃恒温水喷施在水泥基板表面，保持湿润；

方式二：在封闭空间内形成40-80℃的水汽环境，将水泥基板放置在该封闭环境内。

优选地，在涂覆完纳米陶瓷乳液并干燥后，再在水泥基板较光滑的一面涂覆一层装饰油漆、烤瓷漆或装饰混泥土砂浆，使其具有美观性；优选地，该装饰层为模拟天然大理石花纹的图案。油漆等漆料在水泥基板表面的附着力等级为1-2级。(附着力测试标准GB1720-1979(1989)，1级是最高标准。)

(三)有益效果

(1)通过水泥浆配方的调整，本发明的无机家具台面板的厚度可以做得很薄，如4mm的抗冲击力和抗弯折强度达到15MPa，8mm的抗冲击力和抗弯折强度达到22MPa(测试参见国标GBT17671-1999)。因此，本发明的家具台面板具有高强抗折强度和抗冲击强度、耐摔、不易在家具生产加工过程中或使用过程中产生裂纹、凹坑或断裂，具有非常好的耐用度，可替代现有的天然石板，降低了家具的成本，避免石料板材的开采所带来的环境问题。本发明的无机家具台面板为无机板材，其防火等级达到A1级，且具有耐酸碱腐蚀性。

(2)本发明的制备方法，在注模之前，模具内部不使用传统脱模剂，而是涂布无机纳米液，避免传统脱模剂残留在产品表面，使其在后续的涂覆装饰图案油漆或烤瓷漆时，粘接力差容易脱层。本发明使用纳米二氧化硅等纳米乳液取代脱模剂，无需使用脱模剂即可轻松脱模，养护，也不会因残留导致漆料图案附着性差等问题。

在很多现有工艺中，在模板与水泥浆料之间还会刷一层有机脱模剂，那么脱模后，脱模剂就残留在水泥表面，导致水泥在与其他物质(如水泥墙体、油漆等)结合时，增加了结合难度。本发明中，在模框内壁先涂上一层二氧化硅等无机纳米液，烘干，无机纳米液在内壁上形成均匀、致密、平整的一层纳米材料，增强其表面张力，使水泥浆料不易与模框相互作用或润湿，达到易于脱模的效果。

(3)在制备过程中，在水泥基板的表面涂覆一层起防油渍渗透作用的纳米陶瓷乳液，可以堵塞水泥基板上的微小孔隙(如小于0.5mm的孔隙)，能防止水或油渍向下渗透进入水泥基板内部，使其不易形成适合细菌生长的环境，起到抑菌抗菌的作用。

(4)本发明的制备方法中，从注模完成到脱模，通过调控了葡萄糖酸钠、碳酸锂、微珠、减水剂等添加剂，使混泥土的早期强度增强、凝结时间缩短，同时又不损失后期强度，因此，在自然条件下仅固化1-3h后即可进行脱模(现有水泥浇筑需等待24小时以上才能脱模)，大大缩短单间产品制作周期，提升了生产效率。

(5)本发明的家具台面板，长时间使用，未出现变形翘曲和裂纹现象。经试验验证，单就水泥基板而言，在40-80℃恒温养护后，制得4mm厚度的水泥基板，测抗弯折强度15MPa；8mm的抗弯折强度22MPa；在100℃开水中煮6小时，取出测试变形率小于0.3％，无开裂现象。

(6)本发明的水泥浆配方不限于制作平整的水泥基板，对于复杂的家具台面板，可通过相应的模具进行一体浇筑成型，无需进行后期的切割和掏挖孔等工序。由于是一体浇筑成型，故强度高更耐用。

附图说明

图1为本发明的无机家具台面板的制备过程示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

本发明涉及一种无机家具台面板，具体为餐桌面板、办公桌面板、茶几面板或灶台案板等，该无机家具台面板包括水泥基板，所述水泥基板是由水泥浆一体浇筑成型；所述水泥浆包含如下质量百分比组分：水泥20-60％、石英砂30-70％、微珠0.1-10％、减水剂0.01-2％、碳酸锂0.01-2％、葡萄糖酸钠0.01-2％、玻璃纤维0.01-2％、低温水性乳液0.1-6％；将前述组分的材料加水拌和得到水泥浆；所述水泥浆的水胶比为0.25-0.5，胶砂比为0.25-0.7。

其中，所述水泥浆在拌和好后，其自动流动度初始值为200-250mm，15分钟之后约为150-180mm(测试国标：GB/T2419-2005)，说明水泥浆具有很好的加工性能。

其中，水泥为标号为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R中的一种或多种的混合。水泥的用量为20-60％。非典型的，例如为20％、25％、30％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、55％、60％。其中，优选为40％。水泥为水硬性胶凝材料，是用于形成家具台面板的基本材质，可将配方中各种成分紧密凝固为一体。水泥用量为20-60％，水泥的用量不宜超出该范围。用量过高或过低都会降低板材的结构强度，其用量为40％时效果达到最优。

其中，石英砂粒度为0.01-5mm。石英砂的用量为30-70％，非典型的，例如为30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、50％、53％、55％、57％、60％、62％、65％、70％。而更优选为55.3％。石英砂构成水泥浆的骨料成分，用于形成水泥混凝土，增强家具台面板的各项强度。石英砂用量为30-70％，不宜超出该范围；用量过高或过低都会降低板材的结构强度。而石英砂用量为55.3％时效果达到最优。在技术方面，含有石英砂等骨料制得的混凝土比单纯的水泥浆具有更高的体积稳定性和更好的耐久性，骨料的强度和弹性模量对混凝土的力学性能具有重要影响，当水泥或石英砂的添加量超过范围时，抗压强度和抗折强度会明显降低。在成本上，石英砂比水泥便宜得多，作为混凝土的廉价的填充材料，使水泥材料制造成本降低。石英砂粒度过细会导致砂浆流动性降低，粒度过粗会增加料砂比，两者均会导致混泥土的力学性能降低。

其中，微珠的用量为0.1-10％。非典型的，例如为0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5.0％、5.5％、6.0％、7.0％、8.0％、9.0％、10.0％。而更优选为1.5％。微珠在配方中的起到增加浆料流动性的作用，提高水泥浆料的和易性，使制得的家具台面板家具台面板各部位材质具有高度均一性，球形形状能减少混泥土受力过程的应力集中，提高抗折强度和抗压强度。其中，微珠的用量为0.1-10％。微珠用量不宜超出该范围，用量1.5％时达到最优。

微珠是一种超细(亚微米级)全球状矿物外加剂。微珠具有颗粒形态效应、微集料效应、活性效应。微珠的添加量与水泥浆的性质存在如下关系：①、在一定添加量范围内，随着微珠掺量的增加，水泥净浆的流动度出现先减小后增大的趋势，继续增加微珠掺量，水泥净浆流动度不再变化。这与微珠的特性有关系，微珠粒度小，比表面积巨大，当掺量较小时，微珠的形态效应不能发挥，而高比表面积吸附一定量的自由水，导致水泥流动度不增反降；微珠掺量达到一定值后，其形态效应逐渐发挥作用，微珠的滚珠效应大大增加了水泥净浆的流动性，水泥净浆流动度逐渐增大，但随着微珠添量逐渐增大，水泥净浆流动度的增加幅度逐渐降低。②、微珠粒度分布范围较为集中，平均粒径约为1.5μm，而水泥颗粒的粒径约在5-50μm之间，因此，微珠的极窄的粒度分布可以保证其更好地填充其他胶材间的空隙，发挥微集料堆积效应，使混凝土结构更致密，宏观表现为强度较高。微珠添量过低，微集料堆积效应不明显，填充不满间隙，而微珠添量过高，会导致局部团聚，降低硬化混泥土强度。③微珠含有较多的SiO₂、Al₂O₃等活性物质，能与水泥中游离的氢氧化钙发生二次水化反应，形成的针片状硅酸钙和钙矾石型水化物穿插在凝胶之间形成立体网络结构，填充硬化混凝土的空隙，使混凝土具有较高的强度，还能提高其抗侵蚀的能力，增强混凝土的耐久性。当微珠添量在一定范围内，活性效应逐渐增强，混泥土强度也逐渐增强，但当微珠添量达到一定值后，继续添加微珠，则水泥的相对含量下降，又会导致混泥土强度降低。④、添加微珠，可减少用水量，在高性能混凝土中可降低水胶比，降低混凝土拌合物的粘度，提高可泵性，利于超高层泵送。此外，微珠本身价格昂贵，配合比中微珠掺量不宜过高，掺量过高会导致混凝土成本增高，经济效益不佳，在保证微珠降粘及增强效果充分发挥的前提下，尽量降低微珠的用量。基于以上微珠的作用机理，在本发明体系中，微珠用量1.5％时，微珠的颗粒形态效应、微集料效应、活性效应和经济效应达到最佳值。

其中，减水剂为聚羧酸减水剂，用量为0.01-2％，非典型的，例如为0.01％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.0％。而更优选为0.3％。在低掺量高性能聚羧酸减水剂下，可降低用水量，发挥较高的浆料塑化效果，在有效防止坍落度损失的情况下不引起明显缓凝作用，使砂浆具有较好的和易性，显著提高硬化混凝土强度和耐久性。聚羧酸高效减水剂的分子结构呈梳形，其主链上带有多个极性较强的活性基团，如-SO₃、-COO-会锚固吸附于水泥颗粒表面，而侧链带有很多弱极性亲水性基团，其与水分子有很好的亲和性，并与水分子相互作用，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，防止水泥颗粒间靠拢，并在颗粒间起润滑作用，因此掺入高性能聚羧酸减水剂后，只要使用少量的水就能很容易地将混凝土拌合均匀，从而提高砂浆的和易性。加入聚羧酸高效减水剂后，流动度显著上升，在一定范围内，水泥砂浆流动度随着聚羧酸高效减水剂掺量的增加而增大，当掺量达到0.3％时，水泥砂浆初始流动度达到最大值，再增加聚羧酸高效减水剂的掺量时，水泥砂浆流动度反而呈现下降趋势，当聚羧酸高效减水剂掺量达到2％时，砂浆会出现严重的扒底和泌水现象。这是因为聚羧酸高效减水剂掺量过大时，主链吸附在水泥颗粒上，侧链有可能因为缠绕而影响了空间位阻作用，进而影响水泥颗粒的分散作用，宏观上表现为水泥砂浆流动度降低。

其中，碳酸锂用量为0.01-2％。非典型的，例如为0.01％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.0％。而更优选为0.05％。由于掺入高效减水剂后会造成水泥凝结时间延长，早期强度下降等问题，因此，添加碳酸锂的作用有：加入适量的碳酸锂可促进水泥水化早期矿物的溶解和水化产物的形成，缩短水泥的水化诱导期，提高水泥早期水化放热速率和水化放热量，从而缩短凝结时间，提高水泥砂浆早期抗压强度。但加入过量的碳酸锂后，会降低水泥后期的抗压强度，这是由于掺入碳酸锂后，水泥水化早期生成的致密水化产物层包裹了水化矿物，从而使得后期水化进程被延缓所致。

其中，葡萄糖酸钠用量为0.01-2％。非典型的，例如为0.01％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.0％。而更优选为0.05％。葡萄糖酸钠用量不宜超出该范围，用量为0.05％时达到最优。由于水泥品种的复杂性,存在水泥和减水剂的适应性问题,导致混凝土坍落度损失过快的现象。特别是水泥执行ISO标准后,水泥细度增大,该问题更为突出。添加葡萄糖酸钠的作用有:(1)显著提高聚羧酸减水剂的分散性和分散保持性，提高减水率，减少坍落度损失，改善水泥与聚羧酸减水剂的适应性：葡萄糖酸钠分子中的羟基可使水泥颗粒表面形成更加稳定的溶剂化水膜,使颗粒间接触点变少,使水泥浆体内部多余出更多的自由水,阻碍了水化产物之间的凝聚,减弱了颗粒间的搭桥，起到缓凝作用。(2)掺适量葡萄糖酸钠,能促进硅酸三钙的水化，增加氢氧化钙的生成量，有利于后期强度的发展,但超过一定量后又会降低水泥砂浆的早期强度。

其中，玻璃纤维直径为5-10μm，长度为5-20mm，用量为0.01-2％。非典型的，例如为0.01％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.0％。而更优选为0.3％。玻璃纤维在配方中起到增强家具台面板抗弯折、抗断裂强度的作用，避免家具台面板在一定弯折或一定冲击力下出现裂纹，玻璃纤维在家具台面板使用温度下具有极低的膨胀系数，同能增强维持家具台面板尺寸的稳定性。玻璃纤维用量不宜超出该范围。用量过高，分散困难，降低水泥力学性能，用量过低，又起不到配筋作用，降低力学性能。而玻璃纤维用量为0.3％时达到最优。其中，玻璃纤维过细过长，难以分散。过粗过短，都会降低力学性能。玻璃纤维起配筋作用，可以承受一定的荷载并传递应力，阻止水泥基材开裂，改善水泥基材料抗拉强度低、抗弯强度低、脆性等问题。

其中，低温水性乳液为水性聚氨酯乳液、水性聚丙烯酸乳液、水性丁苯橡胶SBR乳液、水性天然橡胶乳液、水性松香乳液或水性萜烯乳液，用量为0.1-6％。非典型的，例如为0.1％、0.2％、0.3％、0.5％、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2.0％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3.0％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4.0％、4.2％、4.4％、4.6％、4.8％、5.0％、5.2％、5.4％、5.6％、5.8％、6.0％。而更优选为2.5％。

结合图1所示，本发明还提供上述无机家具台面板的制备方法流程图。

S1：制备水泥浆

按质量百分比，将水泥20-60％、石英砂30-70％、微珠0.1-10％、减水剂0.01-2％、碳酸锂0.01-2％、葡萄糖酸钠0.01-2％、玻璃纤维0.01-2％、和低温水性乳液0.1-6％共同加入到水中，控制其水胶比为0.25-0.5，胶砂比为0.25-0.7，搅拌均匀，制得初始自动流动度为200-250mm的水泥浆。

其中，低温水性乳液为水性聚氨酯乳液、水性聚丙烯酸乳液、水性丁苯橡胶SBR乳液、水性天然橡胶乳液、水性松香乳液或水性萜烯乳液。

S2：模具表面处理

模具包含模框和平板，模框放置在平板上；在注模之前，在模框内壁和平板表面涂布无机纳米乳液；所述无机纳米乳液是由无机纳米微粉材料、表面活性剂分散在水中乳化得到。

其中，模具中的平板为表面平整的钢化玻璃板、木板、水泥板或金属板中的一种；所述无机纳米乳液为二氧化硅纳米乳液、氧化铝纳米乳液、氧化钛纳米乳液或氧化铁纳米乳液。

S3:注模成型

将步骤S1配置的水泥浆浇筑到模框内，经振动铺平后，自然条件下静置固化1-3h以上，用打磨机对模框内水泥浆表面进行边挤压边打磨，使厚度均匀并在规定尺寸以内，脱模，养护，得到水泥基板。

若要加强水泥基板的抗裂和冲击性能，可加一层玻璃纤维网，该玻璃纤维网的网孔孔径为0.5-5cm。此时，浇筑可分两次进行：先浇筑总模块厚度的1/2，然后放入一层玻璃纤维网后，经振动铺平，再继续浇筑总模块厚度的1/2，再振动铺平。

所述养护是在40-80℃的恒温水中养护12-48h，养护方法为以下方式中的任一种：

方式一：将40-80℃恒温水喷施在水泥基板表面，保持湿润；

方式二：在封闭空间内形成40-80℃的水汽环境，将水泥基板放置在该封闭环境内。

S4:水泥基板表面处理

养护结束，在水泥基板的表面涂覆一层起防油渍渗透作用的纳米陶瓷乳液，干燥后，在表面设置装饰层，即得到无机家具台面板。优选地，纳米陶瓷乳液含有粒度5-20nm的纳米陶瓷颗粒，固含量为20-60％；还含有水、分散剂和粘结剂。分散剂为PVP、PEG等，粘接剂为聚丙烯酸等。优选地，还在纳米陶瓷乳液干燥后，再喷涂一层装饰图案油漆或烤瓷漆或装饰混泥土砂浆，使其具有美观性。例如优选地，可设置一层模仿大理石纹路的漆料或釉面。油漆等漆料在其表面的附着力等级为1-2级。(附着力测试标准GB1720-1979(1989)，1级是最高标准。)

依据本发明构思，现以规格为800mm*800mm*40mm的家具台面板为例，说明本发明的技术方案特点和技术效果。

实施例1

本实施例的家具台面板的制备方法如下：

(1)按质量百分比，将42.5R水泥34.5％、0.01-5mm石英砂60.55％、北京微珠1％、聚羧酸减水剂1.5％、碳酸锂0.1％、葡萄糖酸钠0.05％、玻璃纤维(6mm、泰山易分散玻纤)0.3％和水性聚丙烯酸乳液(市购固含量约50％)2.0％共同加入到水中，控制水胶比为0.25，此时胶砂比在控制范围内，搅拌均匀，配制得初始流动度为流动度234mm的水泥浆。

(2)搭建好模具。将模框(模框内侧尺寸为800mm*800mm*40mm)放置在平板表面。在注模之前，在模框内壁和平板表面涂刷一层浓度10％的纳米二氧化硅乳液。

(3)向模框内注满水泥浆、振动铺平后，使模框内充满水泥浆。然后，带模框在自然条件下静置放置2.5h，用高速旋转打磨机对顶面水泥浆进行边挤压边打磨，使其表面厚度均匀、平整且在规定尺寸以内，脱模，脱模后用60℃的恒温水养护24h，至此制得水泥基板。

(4)在水泥基板的表面涂覆一层起防油渍渗透作用的纳米陶瓷乳液，干燥后，在表面设置装饰层，即得到无机家具台面板。其中，纳米陶瓷乳液中含有粒度为5-20纳米的陶瓷颗粒，固含量为40％；乳液中还含有水、PVP分散剂5％和聚丙烯。最后，需要的颜色或图案进行表面喷漆或做烤漆或者上釉面。

参照实施例1的步骤，按照下表1中的配方依次得到实施例2-实施例10。

表1混凝土配合比

测试实施例2-实施例10的水泥配方得到的水泥浆，初始流动度参见表2(胶砂流动度采用GB/T2419—2005《水泥胶砂流动度测定方法》检测)。同时，根据国标GBT17671-1999测试家具台面板在恒温水养护24h、在自然固化2h和恒温水养护完成后3d和7d时的抗压强度和抗弯折强度，结果如表2。

表2水泥砂浆或硬化混凝土的性能指标

从实施例3到实施例1的测试结果可知：随着高聚羧酸减水剂的添加量增加，水泥砂浆中所需添加的水将减小，伴随着水胶比的降低，改善了砂浆流动性。微珠用到水泥混凝土中可以填充水泥颗粒间的孔隙，使自由水得以排放出来，也可起到降低用水量的作用，微珠的滚动效应又可增加砂浆流动度。同时，减水剂、微珠的添加又可适当调整胶砂比，以此来获得较低的成本和较高的性能。因此，减水剂、微珠、胶砂比、水胶比这些变量是相互交织影响，为了得到具有合适流动度和和易性的砂浆，以及得到较高抗压和抗折强的硬化混泥土，需要调整这4个变量到合适值。

从实施例4至实施例6的测试结果可知：加入适量的碳酸锂可促进水泥水化早期矿物的溶解和水化产物的形成，缩短水泥的水化诱导期，提高水泥早期水化放热速率和水化放热量，从而缩短凝结时间，提高水泥砂浆早期抗压强度。碳酸锂的作用规律：加入适量的碳酸锂对砂浆的流动度没有太大影响，主要影响其力学性能，随着碳酸锂的加入，显著增强其早期的抗压和抗折强度，也就意味着缩短了凝固时间，但是对其后期的抗压和抗折强度有一定的负作用，这是由于掺入碳酸锂后，水泥水化早期生成的致密水化产物层包裹了水化矿物，从而使得后期水化进程被延缓所致。

从实施例5与实施例7、8的测试结果可知：葡萄糖酸钠可以显著提高聚羧酸减水剂的分散性和分散保持性，提高减水率：葡萄糖酸钠分子中的羟基可使水泥颗粒表面形成更加稳定的溶剂化水膜，使颗粒间接触点变少，使水泥浆体内部多余出更多的自由水，阻碍了水化产物之间的凝聚,减弱了颗粒间的搭桥，起到缓凝作用。掺适量葡萄糖酸钠能促进硅酸三钙的水化，增加氢氧化钙的生成量，利于后期强度的发展。由前述实施例得到葡萄糖酸钠的作用规律为：随着葡萄糖酸钠的增加，可使水胶比逐渐降低，同时达到同样的早期强度所需时间延长，此外早期强度降低而后期强度增加。

由实施例5与实施例9、10的测试结果可知，低温水性乳液可增加增加家具台面板的韧性，改善家具台面板的抗弯折强度。随着低温水性乳液的增加，抗折强度增强。

此外，为了便于安装，可通过对模框内壁设计凸起或内凹槽，使由此一体成型的家具台面板具有特定的沉孔、安装孔位或凸榫结构。这种情况下，模框可设为拼接式结构，以便保温板养护完成后顺利脱模。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种无机家具台面板，其特征在于，所述无机家具台面板为餐桌面板、办公桌面板、茶几面板或灶台案板；

所述无机家具台面板包含水泥基板，所述水泥基板是由水泥浆一体浇筑成型；所述水泥浆包含如下质量百分比组分：水泥20-60％、石英砂30-70％、微珠0.1-10％、减水剂0.01-2％、碳酸锂0.01-2％、葡萄糖酸钠0.01-2％、玻璃纤维0.01-2％、低温水性乳液0.1-6％；

所述石英砂粒度为0.01-5毫米；所述微珠的粒径分布范围为d10≤0.5μm，d50≤1.5μm，d95≤5μm；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述低温水性乳液为水性聚氨酯乳液、水性聚丙烯酸乳液、水性丁苯橡胶SBR乳液、水性天然橡胶乳液、水性松香乳液或水性萜烯乳液；所述水泥为标号为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R中的一种或多种的混合；

所述无机家具台面板制备方法包括如下步骤：

S1：制备水泥浆

按质量百分比，将水泥、石英砂、微珠、减水剂、碳酸锂、葡萄糖酸钠、玻璃纤维、和低温水性乳液共同加入到水中，控制其水胶比为0.25-0.5，胶砂比为0.25-0.7，搅拌均匀，制得初始自动流动度为200-250mm的水泥浆；

S2：模具表面处理

模具包含模框和平板，模框放置在平板上；在注模之前，在模框内壁和平板表面涂布无机纳米乳液；所述无机纳米乳液是由无机纳米微粉材料、表面活性剂分散在水中乳化得到；

所述无机纳米乳液为二氧化硅纳米乳液、氧化铝纳米乳液、氧化钛纳米乳液或氧化铁纳米乳液；

S3:注模成型

将步骤S1配置的水泥浆浇筑到模框内，经振动铺平后，自然条件下静置固化1-3h以上，用打磨机对模框内水泥浆表面进行边挤压边打磨，使厚度均匀并在规定尺寸以内，脱模，养护，得到水泥基板；

S4:水泥基板表面处理

在水泥基板的表面涂覆一层起防油渍渗透作用的纳米陶瓷乳液，干燥后，在表面设置装饰层，即得到无机家具台面板；所述纳米陶瓷乳液含有粒度为5-20纳米的陶瓷颗粒，固含量为20-60％；纳米陶瓷乳液还含有水、分散剂及粘接剂。

2.根据权利要求1所述的无机家具台面板，其特征在于，步骤S2中，所述模具中的平板为表面平整的钢化玻璃板、木板、水泥板或金属板中的一种。

3.根据权利要求1所述的无机家具台面板，其特征在于，步骤S3中，所述浇筑分两次进行，先浇筑总模块厚度的1/2，然后放入一层玻璃纤维网后，经振动铺平，再继续浇筑总模块厚度的1/2，再振动铺平。

4.根据权利要求1所述的无机家具台面板，其特征在于，步骤S3中，所述养护是在40-80℃的恒温水中养护12-48h，养护方法为以下方式中的任一种：

方式一：将40-80℃恒温水喷施在水泥基板表面，保持湿润；

方式二：在封闭空间内形成40-80℃的水汽环境，将水泥基板放置在该封闭环境内。

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