CN1284739C - 人造石制品的制备方法 - Google Patents

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本发明是一种人造石制品的制备方法,是将石料与浇注型不饱和聚酯及其常用助剂混合后置入模具中,经固化、养护、脱模、打磨、抛光、切割制得产品,其特征在于:不饱和聚酯与石料的重量比为5~20∶80~95;固化工艺条件为-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡、常温或加热,加热时的温度<90℃;石料中的石渣与石粉的颗粒大小在4~600目,以石渣与石粉总重为100%计,其中4~20目为28~38%,20~40目为20~30%,40~80目为8~18%,80~120目为12~22%,120~600目7~17%;不饱和聚酯的粘度<1000mPs(25℃)。本发明设备投资小、工艺简单、能耗少、材料损耗少、成材率高、无气泡、小变形、产品强度高、耐磨性好、质量稳定、花样齐全、形状多种、生产成本低。

Description

人造石制品的制备方法
所属技术领域:本发明属于人造石产品的制备方法领域,具体是一种人造石制品的制备方法。
背景技术:目前我国的人造石墙、地砖的制备方法之一是从意大利引进来的,它是将石料与不饱和聚酯树脂以及固化剂等辅料搅拌混合后置入模具中,经过强力振动和数千吨的高压、抽真空、固化、养护成方料(俗称荒料),如2.5m×1.25m×0.8m的立方体状料块,再用排锯切割成所需厚度的片材产品。上述方法的缺陷是设备笨重投资成本高,一套生产设备投资高达几千万;高压下成型,工艺条件苛刻,能耗大;所生产的方料产品容易产生气泡、孔洞,需补空、填洞,工艺落后繁杂;在切割过程中,锯缝达1公分以上,且破损率高、损耗大;设备维修成本大,产品价格高,经济效益不好。另一种人造石墙、地砖的制备方法是在不采用真空的条件下,直接经高压混料和高压压成片材,并在高温的条件下制得片材人造石产品,其缺陷是产品的成品合格率低,小气泡不易排除,产品有变形,产品的花色品种受到限制,除可以生产芝麻型花色外,无法生产如斑疤型、云彩型等其他花色的产品,且设备投资也高达几百万。
中国专利03135821.7所述的人造石通用的固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰;促进剂为环烷酸钴、环烷酸钒、环烷酸锰;各种染料或颜料;硅烷偶联剂为过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷或改性氨基硅烷偶联剂、叠氮硅烷或重氮硅烷偶联剂、乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂;增韧剂为柔性不饱和树脂182#、728#等。
发明内容:本发明的目的是为了克服现有技术设备笨重投资成本高,一套生产设备投资高达几千万;高压下成型,工艺条件苛刻,能耗大;所生产的方料产品容易产生气泡、孔洞,需补空、填洞,工艺落后繁杂;在切割过程中,锯缝达1公分以上,且破损率高、损耗大;设备维修成本大,产品价格高,经济效益不好的缺陷,为人们提供一种设备投资小、工艺简单、能耗少、材料损耗少、成材率高达99%以上、无气泡、不需补孔洞气泡、不变形、产品强度高、耐磨性好、质量稳定、花样齐全、形状多种、生产成本低、同样规模的设备投资只需几十万的人造石制品的制备方法。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
本发明人造石制品的制备方法,是将石料与浇注型不饱和聚酯及其常用助剂混合后置入模具中,经固化、养护、脱模、打磨、抛光、切割制得产品,其特征在于:
A.不饱和聚酯与石料的重量比为5~20∶80~95;
B.固化工艺条件为-0.1~0.09MPa的真空下排除气泡、常温或加热,加热时的温度<90℃;
C.所述石料为石渣与石粉的混合物,其颗粒大小范围控制在4~600目,以石渣与石粉总重为100%计,其中4~20目为28~38%,20~40目为20~30%,40~80目为8~18%,80~120目为12~22%,120~600目7~17%;
D.所述不饱和聚酯的粘度<1000mPa.s(25℃)。
上述方案中,所述石料中,添加有0~60%重量的石块(以石料总重为100%计)。
上述方案中,所述石料是碳酸钙类、石英矿类及其它用作人造石加工的矿石,如白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石。
上述方案中,所述石料中的石渣是指不规则形状的颗粒石料;石块是指块状、片状石料;石粉是指粉状石料。
上述方案中,在固化前的产品面层加入0~3%重量(以产品总重为100%计)的彩色玻璃、贝壳、银镜渣作装饰;或将少量石粉与颜料作不均匀混合,然后置于固化前的产品面层,以获得云彩状等各种图案的产品。
本发明所述不饱和聚酯及其常用助剂为人造石通用的固化剂、促进剂、各种染料或颜料、硅烷偶联剂、增韧剂,其种类、用量参考03135821.7中国专利申请中所述,在此不再一一阐述。
本发明是发明人通过长期的反复实践研制出来的科学实用的技术方案,本发明中的不饱和聚酯树脂与石料的重量比又称为胶集比(重量比),其混合物又称为树脂砂浆,合理的胶集比有利于成型时的和易性,使产品不变形,并可降低成本,若树脂含量高,砂浆流动性好,成型方便,但制品收缩率大,成本增高;相反,若树脂含量偏少,砂浆太干燥,成型困难,大量气泡排不出,形成空洞,强度低,易成为废品。
另外,本发明中石粉、石渣以及石块的配比又可称为集料级配,人造石墙、地砖、人造石柱等制品中的配方必须有一个合理的集料级配,如果集料级配不合理,粗颗粒的用量太大,由于它的总表面积较小,需要包裹它的树脂数量也少,虽然可以减少树脂的用量,减少制品的变形,但板材中的密实度不够,容易导致板材中的气泡不能排出而成为废品,相反,如果细颗粒的比例偏大,总表面积增大,需要包裹它的树脂数量也增多,固化反应时收缩率增大,制品的变形也大。因此,合理的集料级配,既有一定数量的粗颗粒石料,又有一定的中粗颗粒的石料才是最佳配比,整个配比使集料的密实度最大,它的表面积又最小,这样既能解决制品的变形,防止气泡产生,提高产品的力学性能,又能配制出逼真纹理和质感的板材,还减少树脂的用量,有利于降低产品成本。
总之,本发明是一种省去了笨重的高压设备、设备投资小、工艺简单、能耗少、材料损耗少、成材率高达99%以上、无气泡、不需补空洞、不变形、产品强度高、耐磨性好、质量稳定、花样齐全、形状多种、与国外同样规模的生产其设备投资只需几十万的人造石制品的制备方法。本发明生产的产品,形状可根据需要任意设计,采用不同的模具可获得片状、立方状或异形产品,最大面积可达4平方米一张,还可获得纯色、理石纹形、斑块形、花岗岩石形、云彩形花样的人造石墙、地砖、人造石柱等产品。
下面通过实施例进一步描述本发明,本发明不仅限于所述实施例。
具体实施方式:
实施例一:
将碳酸钙类、石英矿类如白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石石料破碎后进行筛分或直接筛分出不同规格的石渣、石块、石粉,将79.6千克石渣石粉与19.9千克粘度为800mPa.s(25℃)的不饱和聚酯树脂、0.02千克过氧化甲乙酮、0.02千克环烷酸钴进行混合,搅拌均匀,置于3000×1250×20mm的模具中,于-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡,温度80℃的条件下固化,采用常规工艺和设备养护、脱模、打磨、抛光、切割制得板状的产品100千克,本例石渣石粉的颗粒大小为(以石渣石粉总重为100%计)4~20目26.8千克,20~40目19.2千克,40~80目10.6千克,80~120目13.5千克,120~325目的重质碳酸钙9.5千克。
实施例二:
将碳酸钙类、石英矿类白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石石料破碎后进行筛分或直接筛分出不同规格的石渣、石块、石粉,将37.8千克石渣石粉、56.7千克石块、粘度为980mPa.s(25℃)的不饱和聚酯树脂5千克、0.25千克过氧化环己酮、0.25千克异辛酸钴进行混合,搅拌均匀,置于1050×1050×1050mm的模具中,于-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡,常温下固化,采用常规工艺和设备养护、脱模、打磨、抛光、切割制得立方形产品100千克,本例石渣石粉的颗粒大小为(以石渣石粉总重为100%计)4~20目10.6千克,20~40目7.6千克,40~80目6.8千克,80~120目8.3千克,120~600目4.5千克。
实施例三:
将碳酸钙类、石英矿类白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石石料破碎后进行筛分或直接筛分出不同规格的石渣、石块、石粉,将73.6千克石渣石粉、10千克石块、粘度为700mPa.s(25℃)的不饱和聚酯树脂13千克、0.2千克过氧化苯甲酰、0.2千克环烷酸钒进行混合,搅拌均匀,置于3000×1250×20mm的模具中,在固化前的产品面层加入3千克贝壳作装饰;于-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡,常温下固化,采用常规工艺和设备养护、脱模、打磨、抛光、切割制得板状的产品100千克,本例石渣石粉的颗粒大小为(以石渣石粉总重为100%计)4~20目28千克,20~40目22.1千克,40~80目5.9千克,80~120目12.4千克,120~600目5.2千克。
实施例四:
将碳酸钙类、石英矿类白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石石料破碎后进行筛分或直接筛分出不同规格的石渣、石块、石粉,将58.3千克石渣石粉、25千克石块、粘度为850mPa.s(25℃)的不饱和聚酯树脂14.5千克、0.3千克过氧化苯甲酰、0.4千克环烷酸锰、1千克过氧基硅烷偶联剂进行混合,搅拌均匀,置于2500×850×15mm的模具中,在固化前的产品面层加入0.5千克的彩色玻璃和银镜渣作装饰;于-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡,温度60℃的条件下固化,采用常规工艺和设备养护、脱模、打磨、抛光、切割制得板状的产品100千克,本例石渣石粉的颗粒大小为(以石渣石粉总重为100%计)4~20目18.1千克,20~40目14.6千克,40~80目8.7千克,80~120目7千克,120~600目9.9千克。
实施例五:
将碳酸钙类、石英矿类白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石石料破碎后进行筛分或直接筛分出不同规格的石渣、石块、石粉,将80.3千克石渣石粉、粘度为650mPa.s(25℃)的不饱和聚酯树脂16千克、0.1千克过氧化甲乙酮、0.1千克二甲基苯胺进行混合,搅拌均匀,置于3000×1250×20mm的模具中,将2.5千克石粉与1千克颜料作不均匀混合,然后置于固化前的产品面层,以获得云彩状图案的产品;于-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡,常温条件下固化,采用常规工艺和设备养护、脱模、打磨、抛光、切割制得板状的产品100千克,本例石渣石粉的颗粒大小为(以石渣石粉总重为100%计)4~20目28千克,20~40目20千克,40~80目11千克,80~120目14千克,120~600目9.8千克。
实施例六:
将碳酸钙类、石英矿类白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石石料破碎后进行筛分或直接筛分出不同规格的石渣、石块、石粉,将76千克石渣石粉、4千克石块、粘度为900mPa.s(25℃)的不饱和聚酯树脂17千克、0.2千克过氧化环己酮、0.3千克二甲基对苯胺、0.5千克氨基硅烷或改性氨基硅烷偶联剂、2千克聚合物微纤维进行混合,搅拌均匀,置于2500×850×15mm的模具中,于-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡,温度85℃的条件下固化,采用常规工艺和设备养护、脱模、打磨、抛光、切割制得板状的产品100千克,本例石渣石粉的颗粒大小为(以石渣石粉总重为100%计)4~20目26千克,20~40目18千克,40~80目10千克,80~120目13千克,120~600目9千克。
实施例七:
将碳酸钙类、石英矿类白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石石料破碎后进行筛分或直接筛分出不同规格的石渣、石块、石粉,将43.3千克石渣石粉、44千克石块、粘度为350mPa.s(25℃)的不饱和聚酯树脂10千克、0.3千克过氧化苯甲酰、0.4千克环烷酸钴、2千克增韧剂柔性不饱和树脂进行混合,搅拌均匀,置于1250×1250×1250mm的模具中,于-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡,温度50℃的条件下固化,采用常规工艺和设备养护、脱模、打磨、抛光、切割制得立方形状的产品100千克,本例石渣石粉的颗粒大小为(以石渣石粉总重为100%计)4~20目15千克,20~40目10千克,40~80目6千克,80~120目7.3千克,120~600目5千克。
实施例八:
将碳酸钙类、石英矿类白云石、大理石、方解石、花岗石、玉矿、玛瑙矿石石料破碎后进行筛分或直接筛分出不同规格的石渣、石块、石粉,将87.8千克石渣石粉、粘度为700mPa.s(25℃)的不饱和聚酯树脂10千克、0.3千克过氧化苯甲酰、0.2千克异辛酸钴、0.2千克乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂、0.5千克聚合物微纤维、1千克增韧剂柔性不饱和树脂进行混合,搅拌均匀,置于异形模具中,于-0.1~0.09Mpa的真空下排除气泡,常温条件下固化,采用常规工艺和设备养护、脱模、打磨、抛光、切割制得异形产品100千克,本例石渣石粉的颗粒大小为(以石渣石粉总重为100%计)4~20目30千克,20~40目21千克,40~80目12千克,80~120目15千克,120~600目9.8千克。

Claims (3)

1.一种人造石制品的制备方法,是将石料与浇注型不饱和聚酯及其助剂混合后置入模具中,经固化、养护、脱模、打磨、抛光、切割制得产品,其特征在于:
A.不饱和聚酯与石料的重量比为5~20∶80~95;
B.固化工艺条件为-0.1~-0.09MPa的真空下排除气泡、常温或加热,加热时的温度<90℃;
C.所述石料为石渣与石粉的混合物,其颗粒大小范围控制在4~600目,以石渣与石粉总重为100%计,其中4~20目为28~38%,20~40目为20~30%,40~80目为8~18%,80~120目为12~22%,120~600目7~17%;
D.所述不饱和聚酯25℃的粘度<1000mPa.s。
2.根据权利要求1所述的人造石制品的制备方法,其特征在于所述石料是碳酸钙类、石英矿类及其它用作人造石加工的矿石。
3.根据权利要求1或2所述的人造石制品的制备方法,其特征在于在固化前的产品面层加入以产品总重计为3%重量的彩色玻璃、贝壳、银镜渣作装饰。
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