CN115231879B - 一种可变色的无机人造石及其制备方法 - Google Patents

一种可变色的无机人造石及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可变色的无机人造石及其制备方法，原料包括颜料、白水泥、白云母粉、分散剂、高性能碱水剂、碳酸钙或者石英砂，颜料可选温变颜料、光变颜料和变色龙颜料，本发明可变色无机人造石的优点是石材的颜色丰富，且可以随着温度改变或者光的改变而变化；石材的颜色整体分布均匀着色效果好，颜色饱和度高，鲜艳且不浮色发花；石材抗老化能力强，随着时间推移不会发生褪色现象。本发明解决了市面上无机人造石材色调单一、饱和度低、颜色分布不均且容易老化褪色的问题。

Description

一种可变色的无机人造石及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料领域，具体涉及一种可变色的无机人造石及其制备方法。
背景技术
现目前的建筑工程中常常使用到人造石材料，人造石通常是指人造石实体面材、人造石石英石、人造石岗石等，成分主要是树脂、铝粉、颜料和固化剂，相比不锈钢、陶瓷等传统建材，人造石不但功能多样，颜色丰富，应用范围也更加广泛。与天然石材相比，人造石的优点是更耐磨、耐酸、耐高温，抗冲、抗压、抗折、抗渗透，并且其变形、黏合、转弯等部位的处理有独到之处；因为表面没有孔隙，油污、水渍不易渗入其中，因此抗污力也很强；可任意长度无缝粘接，同材质的胶黏剂将两块粘接后打磨，使造型浑然一体。
人造石按照不同材质分为几个种类：
复合型人造石。复合型人造石材采用的粘结剂中，既有无机材料，又有有机高分子材料。其制作工艺是:先用水泥、石粉等制成水泥砂浆的坯体，再将坯体浸于有机单体中，使其在一定条件下聚合而成。对板材而言，底层用性能稳定而价廉的无机材料，面层用聚脂和大理石粉制作。无机胶结材料可用快硬水泥、普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥以及熟石膏等。有机单体可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂、醋酸乙烯、丙烯晴、丁二烯等，这些单体可单独使用，也可组合使用。复合型人造石材制品的造价较低，但它受温差影响后聚脂面易产生剥落或开裂。
水泥型人造石。水泥型人造石材是以各种水泥为胶结材料，砂、天然碎石粒为粗细骨料，经配制、搅拌、加压蒸养、磨光和抛光后制成的人造石材。配制过程中，混入色料，可制成彩色水泥石。水泥型石材的生产取材方便，价格低廉，但其装饰性较差。
烧结型人造石。烧结型人造石材的生产方法与陶瓷工艺相似，是将长石、石英、辉绿石、方解石等粉料和赤铁矿粉，以及一定量的高龄土共同混合，一般配比为石粉60％，粘土40％，采用混浆法制备坯料，用半干压法成型，再在窑炉中以1000℃左右的高温焙烧而成。烧结型人造石材的装饰性好，性能稳定，但需经高温焙烧，因而能耗大，造价高。
树脂型人造石材。树脂型人造石材是以不饱和聚脂树脂为胶结剂，与天然大理石碎石、石英砂、方解石、石粉或其他无机填料按一定的比例配合，再加入催化剂、固化剂、颜料等外加剂，经混合搅拌、固化成型、脱模烘干、表面抛光等工序加工而成。不饱和聚脂的产品具有光泽好、颜色鲜艳丰富、可加工性强、装饰效果好；这种树脂粘度低，易于成型，常温下可固化的优点。
其中，不饱和聚脂树脂由于粘度小，易于成型，光泽好、容易配制成各种明亮的色彩与花纹；固化快，常温下可进行操作等特点，因此在人造石材中使用最为广泛。
现目前市面上的普通无机人造石存在以下缺点：
(1)普通无机人造石的色彩比较单一，添加的普通无机颜料水泥饱和度低导致颜色发灰；
(2)无机颜料在普通话无机人造石中分散性较差，导致无机人造石通常需要加大量的颜料来调色，从而引发普通无机人造石材料的板面颜色不均；
(3)普通无机人造石容易老化，随着使用时间的增长，颜色会逐渐褪色。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可变色的无机人造石及其制备方法，其颜色能够随着温度或光照的改变而发生改变，具有良好的装饰性能；颜色整体分散均匀并且着色效果好，颜色较为鲜艳好看；石材的颜色保持性高，随着使用时间的增加，不会发生褪色现象。
本发明提供了一种可变色的无机人造石，原料包括颜料、白水泥、白云母粉、分散剂、高性能减水剂和碳酸钙，原料选用如下：
颜料；
白水泥，选用PW52.5或PW42.5型；
白云母粉，选用200目或320目；
分散剂，选用阴离子型润湿分散剂；
高性能减水剂(水剂)；
碳酸钙，分为0.6～1.2mm，0.3～0.6mm，0.1～0.3mm三种粒级。
本发明还提供了一种可变色的无机人造石，原料包括颜料、白水泥、白云母粉、分散剂、高性能碱水剂和石英砂，原料配比如下：
颜料；
白水泥：选用PW52.5或PW42.5型；
白云母粉：选用200目或320目；
分散剂：选用阴离子型润湿分散剂；
高性能减水剂(水剂)；
石英砂，分为0.6～1.2mm，0.3～0.6mm，0.1～0.3mm三种粒级。
进一步的，括所述颜料选用包括：温变颜料、光变颜料和变色龙颜料。
进一步的，上述可变色的无机人造石原料中，白水泥为选用的52.5级白水泥。
进一步的，所述白云母粉为320目白云母粉。
进一步的，碳酸钙或石英砂的三种粒级比例为：
0.6～1.2mm粒级：0.3～0.6mm粒级：0.1～0.3mm粒级＝3:4:3。
本发明还提供了一种可变色的无机人造石的制备方法，包括以下步骤：
S1，称量颜料、分散剂、白云母粉，并将其混合均匀；
S2，按照表1的配比称量白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙；
S3，将步骤S1和S2的干粉混合物倒入胶砂搅拌机，慢搅2分钟，然后加水和减水剂混合物，再慢搅5分钟至形成浆体，最后快速搅拌3分钟，所述水按照总材料用量10％称量，高性能减水剂按照总材料用量5‰称量；
S4，将浆体倒入模具，震动压制，使无机人造石成型；
S5，固化后(约24小时)将其脱模。
进一步的，所述步骤S1中的颜料、分散剂与白云母粉的配比分别是：颜料10％、分散剂85％、白云母粉5％。
进一步的，所述步骤S2中的白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙的配比分别是：白水泥35％，矿粉掺合料5％，磨细碳酸钙粉10％，碳酸钙50％。
进一步的，所述步骤S1中的颜料包括温变颜料、光变颜料和变色龙颜料其中的一种或多种。
通过不同粒径的石英砂搭配、不同粒径的粉料搭配使石材达到最大密实度；使用温变颜料、光变颜料和变色龙颜料，使石材呈现丰富的颜色；使用了分散剂使颜料均匀分散在水泥基人造石中，提高颜色饱和度和防止浮色发花；通过添加云母粉一提高颜料在水泥基人造石中的遮盖力，提高石材抗老化的能力。
本发明的有益效果是，
(1)石材的颜色丰富，且可以随着温度改变或者光的改变而变化；
(2)石材的颜色整体分布均匀着色效果好，颜色饱和度高，鲜艳且不浮色发花；
(3)石材抗老化能力强，随着时间推移不会发生褪色现象。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明制备可变色的无机人造石材需要解决几个问题：
1、保证石材的密度达到标准：根据最紧密堆积理论，其组成材料的不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积，本配方通过不同粒径的石英砂搭配、不同粒径的粉料搭配，参考富勒曲线，使其达到最大密实度；
2、制备过程中保证易操作性：高性能减水剂(水剂)，减水率大于30％，可有效降低用水量，并使其在低水胶比下具备一定的操作时间。
3、保证仿石材的强度：本方案中使用了52.5级或42.5级白水泥，强度高且水化热、收缩较小。
4、改善仿石材的颜色：本方案提供了3类颜料的选择，其中温变颜料可以使石材在不同温度中能够呈现出不同的颜色；使用光变颜料可以使石材在波长光源不同的情况下，根据光源的能量而产生颜色变化；使用变色龙颜料使石材吸收特定波长光源，在同一光源的不同角度下可观察到不同颜色；
5、提高颜色饱和度：本方案使用了分散剂，分散剂能够使温变颜料，光变颜料，变色龙颜料均匀地分散在水泥基人造石中，提高颜色饱和度和防止浮色发花；
6、提高石材抗老化能力：本方案中使用了白色云母粉，通过添加白色云母提高温变颜料，光变颜料，变色龙颜色在水泥基人造石中的遮盖力，提高耐老化的能力。
原料的选取：本方案原料包括白水泥、白云母粉、分散剂、高性能碱水剂和碳酸钙，原料选用如下：
白水泥，选用PW52.5或PW42.5型号；
白云母粉，选用200目或320目；
分散剂，选用阴离子型润湿分散剂；
高性能减水剂(水剂)；
碳酸钙，分为0.6～1.2mm，0.3～0.6mm，0.1～0.3mm三种粒级。
其中，碳酸钙可以替换为石英砂；三种粒级的颗粒配置比例为：0.6～1.2mm粒级：0.3～0.6mm粒级：0.1～0.3mm粒级＝3:4:3；白水泥选用52.5级白水泥；白云母粉选用320目白云母粉。
可变色的无机人造石材的制备方法：本发明可变色的无机人造石材制备方法如下：
S1，称量颜料、分散剂、白云母粉，并将其混合均匀；
S2，按照表1的配比称量白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙；
S3，将步骤S1和S2的干粉混合物倒入胶砂搅拌机，慢搅2分钟，然后加水和减水剂混合物，再慢搅5分钟至形成浆体，最后快速搅拌3分钟，所述水按照总材料用量10％称量，高性能减水剂按照总材料用量5‰称量；
S4，将浆体倒入模具，震动压制，使无机人造石成型；
S5，固化后(约24小时)将其脱模。
所述步骤S1中的颜料、分散剂与白云母粉的配比分别是：颜料10％、分散剂85％、白云母粉5％；所述步骤S2中的白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙的配比分别是：白水泥35％，矿粉掺合料5％，磨细碳酸钙粉10％，碳酸钙50％。
所述步骤S1中的颜料包括温变颜料、光变颜料和变色龙颜料其中的一种或多种，使用时可根据实际需求和比例进行添加。
【实施例1】
1.1原料：各原料如下表1-1、表1-2所示
表1-1步骤S1原料表
表1-2步骤S2原料表
1.2制备方法：
S1，按照表1配比称量颜料、分散剂、白云母粉，并将其混合均匀；
S2，按照表1的配比称量白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙；
S3，将步骤S1和S2的干粉混合物倒入胶砂搅拌机，慢搅2分钟，然后加水和减水剂混合物，再慢搅5分钟至形成浆体，最后快速搅拌3分钟，所述水按照总材料用量10％称量，高性能减水剂按照总材料用量5‰称量；
S4，将浆体倒入模具，震动压制，使无机人造石成型；
S5，固化后(约24小时)将其脱模。
【实施例2】
2.1原料：各原料如下表2-1、表2-2所示
表2-1步骤S1原料表
表2-2步骤S2原料表
2.2制备方法：
S1，按照表2的配比称量颜料、分散剂、白云母粉，并将其混合均匀；
S2，按照表1的配比称量白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙；
S3，将步骤S1和S2的干粉混合物倒入胶砂搅拌机，慢搅2分钟，然后加水和减水剂混合物，再慢搅5分钟至形成浆体，最后快速搅拌3分钟，所述水按照总材料用量10％称量，高性能减水剂按照总材料用量5‰称量；
S4，将浆体倒入模具，震动压制，使无机人造石成型；
S5，固化后(约24小时)将其脱模。
【实施例3】
3.1原料：各原料如下表3-1、表3-2所示
表3-1步骤S1原料表
表3-2步骤S2原料表
3.2制备方法：
S1，按照表3的配比称量颜料、分散剂、白云母粉，并将其混合均匀；
S2，按照表1的配比称量白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙；
S3，将步骤S1和S2的干粉混合物倒入胶砂搅拌机，慢搅2分钟，然后加水和减水剂混合物，再慢搅5分钟至形成浆体，最后快速搅拌3分钟，所述水按照总材料用量10％称量，高性能减水剂按照总材料用量5‰称量；
S4，将浆体倒入模具，震动压制，使无机人造石成型；
S5，固化后(约24小时)将其脱模。
需要注意的是，标准试验过程应在标准温度20±2℃湿度大于50％的环境下进行。本发明的制备步骤S3中用于搅拌胶砂的胶砂搅拌机参照GB17671-1999要求的搅拌机。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种可变色的无机人造石，其特征在于，原料包括颜料、白水泥、白云母粉、分散剂、高性能减水剂和碳酸钙，原料选用如下：
颜料，所述颜料选用包括温变颜料、光变颜料和变色龙颜料；
白水泥；
白云母粉；
分散剂，选用阴离子型润湿分散剂；
高性能减水剂；
碳酸钙，分为0.6～1.2mm，0.3～0.6mm，0.1～0.3mm三种粒级；所述碳酸钙能替换为石英砂；
所述可变色的无机人造石由以下步骤制得：
S1，称量颜料、分散剂、白云母粉，并将其混合均匀；
S2，按照配比称量白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙；
S3，将步骤S1和S2的干粉混合物倒入胶砂搅拌机，慢搅2分钟，然后加水和减水剂混合物，再慢搅5分钟至形成浆体，最后快速搅拌3分钟，所述水按照总材料用量10%称量，高性能减水剂按照总材料用量5‰称量；
S4，将浆体倒入模具，震动压制，使无机人造石成型；
S5，固化后将其脱模。
2.根据权利要求1所述的一种可变色的无机人造石，其特征在于，所述白水泥为52.5级或42.5级白水泥。
3.根据权利要求1所述的一种可变色的无机人造石，其特征在于，所述白云母粉为320目或200目白云母粉。
4.根据权利要求1所述的一种可变色的无机人造石，其特征在于，碳酸钙或石英砂的三种粒级比例为：
0.6～1.2mm粒级：0.3～0.6mm粒级：0.1～0.3mm粒级=3:4:3。
5.一种可变色的无机人造石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，称量颜料、分散剂、白云母粉，并将其混合均匀；
S2，称量白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙；
S3，将步骤S1和S2的干粉混合物倒入胶砂搅拌机，慢搅2分钟，然后加水和减水剂混合物，再慢搅5分钟至形成浆体，最后快速搅拌3分钟，所述水按照总材料用量10%称量，高性能减水剂按照总材料用量5‰称量；
S4，将浆体倒入模具，震动压制，使无机人造石成型；
S5，固化后将其脱模。
6.根据权利要求5所述的一种可变色的无机人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的颜料、分散剂与白云母粉的配比分别是：颜料10%、分散剂85%、白云母粉5%。
7.根据权利要求5所述的一种可变色的无机人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的白水泥、矿粉掺合料、磨细碳酸钙粉、碳酸钙的配比分别是：白水泥35%，矿粉掺合料5%，磨细碳酸钙粉10%，碳酸钙50%。
8.根据权利要求5所述的一种可变色的无机人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的颜料包括温变颜料、光变颜料和变色龙颜料其中的一种或多种。
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