專利名稱：：一種人造石英石及其制造工藝的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種人造石英石及其制造工藝。
背景技術：
：人造石英石是用人工方法制造的合成石，具有極強的耐酸、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫、抗沖、抗壓、抗折、抗滲透、易于清潔和便于施工等優點；其花紋圖案顏色可以人為控制，外觀可仿大理石、花崗石等，既具有天然大理石的優雅和花崗石的堅硬，又具有木材般的細膩和溫暖感，還具有陶瓷般的光澤，極具可塑性，其變形、粘合和轉彎等部位的處理有獨到之處，能制作任何造型，美觀和實用相結合，是理想的現代建筑裝飾材料。現有技術制造人造石英石的配方主要是石英石、石英粉和樹脂。其中，樹脂作為粘結劑，其可與填充物結合在一起硬化后而生成致密而強度大的石英石，常用的樹脂一般選自不飽和樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、亞克力樹脂和聚氨酯樹脂。人造石英石的質量標準參照天然石材的標準檢測，基本采用美國的ASTM標準(美國試驗與材料學會國際組織標準)。但是經研究發現按照現有配方和技術制造的人造石英石，其ASTM標準的抗斷裂強度、抗壓強度和抗彎曲強度還不夠理想，對于各種復雜條件的應用有了一定的限制。
發明內容本發明所要解決的技術問題是本發明克服了現有人造石英石的抗斷裂強度、抗壓強度和抗彎曲強度還不夠理想的缺陷，通過改進其配方加入纖維，提供了一種抗斷裂強度、抗壓強度和抗彎曲強度均有很大提高的人造石英石。本發明的人造石英石含有石英石0~90%、石英粉590%、纖維1~25%、樹脂0.1~20%、偶聯劑0.15%、固化劑0.1~5%、碎玻璃070%、碎鏡片0~70%、顏料0~5%、貝殼0~5%和金屬片0~5%，百分比是質量百分比。本發明的一較佳實例中，所述的人造石英石含有石英石3035%、石英粉45~50%、碎玻璃1520%、纖維3~5%、樹脂68%、偶聯劑0.1~1%、固化劑0.10.5%和顏料0.1~1%，百分比是質量百分比。本發明的一更佳實例中，所述的人造石英石含有石英石56%、石英粉3233%、碎玻璃5155%、纖維57%、樹脂6.57%、偶聯劑0.10.2%、固化劑0.1~0.2%和顏料0.1~0.5%，百分比是質量百分比。本發明的一最佳實例中，所述的人造石英石含有石英石47%、石英粉41.65%、纖維3%、樹脂8%、偶聯劑0.1%、固化劑0.05%和顏料0.2%,百分比是質量百分比。本發明的另一最佳實例中，所述的人造石英石含有石英粉32.65%、碎玻璃55%、纖維5%、樹脂7%、偶聯劑0.1%、固化劑0.05%和顏料0.2%，百分比是質量百分比。本發明中，所述的石英石粒徑大小為0.120mm，較佳的為012mm，其更佳的規格包括01mm、02mm、1~2mm、35mm、58mm和812mm等，其以純凈的且白度80度以上的石英石為主；所述的石英粉起填充的作用，粒徑大小太粗不能起到填充的作用，太細消耗大量的樹脂增加成本，因此其粒徑大小較佳的為3002000目；所述的碎玻璃和碎鏡片粒徑大小為0.125mm;貝殼和金屬片的粒徑大小為0.125mm。本發明中，所述的纖維是指建筑材料領域中常規使用的纖維。在制造石英石過程中加入纖維，可使石英石具有更強的抗斷裂強度、抗壓強度和抗彎曲強度。所述的纖維較佳的是玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維和硼纖維中的一種或多種。本發明中，所述的樹脂是指本領域常規的用作粘結劑的樹脂，它同填充物結合在一起硬化后而生成致密而強度大的石英石。所述的樹脂較佳的是不飽和樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、亞克力樹脂和聚氨酯樹脂中的一種或多種。本發明中，所述的固化劑是指本領域常規的固化劑，其為可加強樹脂固化和凝固的物質，較佳的是過氧化甲乙酮、過氧化2-乙基己酸叔丁酯(TBPO)、過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)和脂肪多元胺中的一種或多種。其中，脂肪多元胺較佳的為乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺、三甲基六亞甲基二胺、二己基三胺和己二胺中的一種或多種。本發明中，所述的偶聯劑是一種能使石英石顆粒表面增粗糙的添加劑，能有效增加石英石和石英石之間的接觸力，使粘結更牢固。所述的偶聯劑較佳的是有機硅垸偶聯劑，通式為RSiXg，其中R代表氨基、巰基、乙烯基、環氧基、氰基或甲基丙烯酰氧基等基團，這些基團和不同的基體樹脂均具有較強的反應能力，X代表能夠水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)。優選的有機硅烷偶聯劑為Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-p(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-((3-氨乙基)-Y-氨丙基三乙氧基硅垸、N-(3(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅垸、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅垸、乙烯基三甲氧基硅烷和Y-氯丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。本發明中，所述的顏料是指本領域中常規的用于人造石著色的各種顏料。所述的顏料較佳的為鐵系顏料(如鐵黑、鐵黃和鐵紅等)，酞系顏料(如酞青藍和酞青綠等)，鈦系顏料(如鈦白粉)或碳系顏料(如碳黑、碳黃和碳紅等)。本發明中，所述的碎鏡片、貝殼和金屬片可使用回收的廢料，其用于使人造石英石具有各種的美學視覺效果。本發明的人造石英石還可含有本領域常規添加劑，如水合氧化鋁粉、樹脂附料叔丁酯、促進劑辛酸鈷苯乙烯等。本發明還涉及一種人造石英石板材或塊材的制造工藝按照本領域常規方法，將上述各組分經充分混合后，抽真空振動壓制成型固化，即可。本發明還涉及一種人造石英石器皿的制造工藝按照本領域常規方法，將上述各組分充分混合后，高壓注射到器皿模型中，高壓抽真空振動壓制成型固化，即可。其中，所述的固化過程溫度較佳的是10200°C，更佳的是15~35°C、6090。C或120~150°C。上述制造工藝均采用本領域常規工藝方法及工藝參數，通常包括下述步驟原料制備系統一配料系統一攪拌混料系統一布料系統一真空振動壓制系統一固化。經上述工藝制得毛坯后，可按本領域常規方法進行后期精加工得成品，通常的工藝流程包括刮底、翻面、定厚和拋光。本發明所用試劑和原料均市售可得。本發明的積極進步效果在于通過在人造石英石的配方中加入纖維材料，克服了現有的人造石英石的抗斷裂強度、抗壓強度和抗彎曲強度不夠理想的缺陷，提供了一種抗斷裂強度、抗壓強度和抗彎曲強度有很大提高的人造石英石，擴大了人造石英石的應用領域。本發明的較佳實例中，利用玻璃和鏡子等回收的廢料超過原材料的50%以上，可真正做到綠色產品。具體實施例方式下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。下述實施例中，所用原料均市售可得，如可購自下述公司樹脂不飽和樹脂(亞什蘭(ASHLAND)公司、荷蘭帝士曼(DSM)公司樹脂)；環氧樹脂(CIBA公司樹脂);酚醛樹脂(GeorgePacific公司)；聚氨酯樹脂(ICI(英國)帝國化學工業公司樹脂)；亞克力樹脂(EVALITE公司樹脂)偶聯劑國內產品KH-570(中國科學院)，進口產品A-174，KBM-503,SH6030，Z-6030，6F畫31。纖維玻璃纖維(CPIC重慶國際復合材料有限公司)；碳纖維(日本TOHO東邦碳纖維)；玄武巖纖維(上海俄金玄武巖纖維有限公司)；硼纖維(北京東方新材料科技有限公司)實施例1201<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>制造實施例1實施例1的人造石英石板材的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統布料至厚薄均勻，在真空機內進行真空振動壓制，然后在室溫下1(TC自然固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過刮底、翻面、定厚和拋光，制得成品高密度超硬人造石英石板。制造實施例2實施例2~3的人造石英石板材的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統布料至厚薄均勻，在真空機內進行真空振動壓制，然后在室溫下25°C自然固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過刮底、翻面、定厚和拋光，制得成品高密度超硬人造石英石板。制造實施例3實施例4的人造石英石塊材的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統布料至厚薄均勻，在真空機內進行真空振動壓制，然后在室溫下15'C自然固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過刮底、翻面、定厚和拋光，制得成品高密度超硬人造石英石板。制造實施例4實施例5的人造石英石板材的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統布料至厚薄均勻，在真空機內進行真空振動壓制，然后在室溫下35。C自然固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過刮底、翻面、定厚和拋光，制得成品高密度超硬人造石英石板。制造實施例5實施例67的人造石英石板材的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統布料至厚薄均勻，在真空機內進行真空振動壓制，然后在12(TC加熱固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過刮底、翻面、定厚和拋光，制得成品高密度超硬人造石英石板。制造實施例6實施例8~10的人造石英石板材的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統布料至厚薄均勻，在真空機內進行真空振動壓制，然后60。C加熱固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過刮底、翻面、定厚和拋光，制得成品高密度超硬人造石英石板。制造實施例7實施例11~13的人造石英石衛浴面盆的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統高壓注射到面盆模具中，在真空機內進行真空振動壓制，然后在9(TC加熱固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過刮底、翻面、定厚和拋光，制得成品高密度超硬人造石英石面。制造實施例8實施例1417的人造石英石水槽的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統高壓注射到水槽模具中，在真空機內進行真空振動壓制，然后在15(TC加熱固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過拋光，制得成品高密度超硬人造石英石水槽。制造實施例9實施例1820的人造石英石浴缸的制備工藝如下將實施例配比的各組分混合攪拌至均勻，經過布料系統高壓注射到浴缸模具中，在真空機內進行真空振動壓制，然后在20(TC加熱固化，得到毛坯，可以將毛坯進行后期精加工，經過拋光，制得成品高密度超硬人造石英石浴缸。效果實施例以實施例7、15和16同市售"TECHNISTONE"的人造石英石按照美國ASTM標準進行了測定。結果如下表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權利要求1、一種人造石英石，其特征在于其含有如下組分石英石0～90％、石英粉5～90％、樹脂0.1～20％、纖維1～25％、偶聯劑0.1～5％、固化劑0.1～5％、碎玻璃0～70％、碎鏡片0～70％、顏料0～5％、貝殼0～5％和金屬片0～5％，百分比是質量百分比。2、如權利要求1所述的人造石英石，其特征在于所述的人造石英石含有如下組分石英石30~35%、石英粉4550%、碎玻璃15~20%、纖維3~5%、樹脂6~8%、偶聯劑0.11%、固化劑0.1~0.5%和顏料0.1~1%，百分比是質量百分比。3、如權利要求1所述的人造石英石，其特征在于所述的人造石英石含有如下組分含有石英石56%、石英粉3233%、碎玻璃5155%、纖維57%、樹脂6.57%、偶聯劑0.10.2%、固化劑0.10.2%和顏料0.10.5%,百分比是質量百分比。4、如權利要求1所述的人造石英石，其特征在于所述的人造石英石含有如下組分石英石47%、石英粉41.65%、纖維3%、樹脂8%、偶聯劑0.1%、固化劑0.05%和顏料0.2%，百分比是質量百分比。5、如權利要求1所述的人造石英石，其特征在于所述的人造石英石含有如下組分含有石英粉32.65%、碎玻璃55%、纖維5%、樹脂7%、偶聯劑0.1%、固化劑0.05%和顏料0.2%，百分比是質量百分比。6、如權利要求1~5任一項所述的人造石英石，其特征在于所述的石英石粒徑大小為0.120mm，石英粉粒徑大小為3002000目，碎玻璃和碎鏡片粒徑大小為0.125mm，貝殼和金屬片粒徑大小為0.1~25mm。7、如權利要求1~5任一項所述的人造石英石，其特征在于所述的纖維是玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維和硼纖維中的一種或多種。8、如權利要求1~5任一項所述的人造石英石，其特征在于所述的樹脂是不飽和樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、亞克力樹脂和聚氨酯樹脂中的一種或多種；所述的固化劑是過氧化甲乙酮、過氧化2-乙基己酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯和脂肪多元胺中的一種或多種；所述的偶聯劑是有機硅烷偶聯劑。9、如權利要求8所述的人造石英石，其特征在于所述的脂肪多元胺是乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺、三甲基六亞甲基二胺、二己基三胺和己二胺中的一種或多種；所述的有機硅烷偶聯劑為Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-P(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(P-氨乙基)-Y-氨丙基三乙氧基硅烷、N-P(氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅垸、Y-氨丙基三乙氧基硅垸、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅垸和Y-氯丙基三乙氧基硅垸中的一種或多種。10、一種如權利要求1所述的人造石英石的板材或塊材的制造工藝，其特征在于其包括如下步驟將如權利要求l所述的組分經充分混合后，抽真空振動壓制成型固化，即可。11、一種如權利要求1所述的人造石英石的器皿的制造工藝，其特征在于其包括如下步驟將如權利要求l所述的組分經充分混合后，高壓注射到器皿模型中，高壓抽真空振動壓制成型固化，即可。12、如權利要求10或11所述的制造工藝，其特征在于所述的固化過程的溫度是1020(TC。13、如權利要求12所述的制造工藝，其特征在于所述的固化過程的溫度是1535。C、6090。C或120150°C。全文摘要本發明公開了一種人造石英石，其含有石英石0～90％、石英粉5～90％、纖維1～25％、樹脂0.1～20％、偶聯劑0.1～5％、固化劑0.1～5％、碎玻璃0～70％、碎鏡片0～70％、顏料0～5％、貝殼0～5％和金屬片0～5％，百分比是質量百分比。本發明的人造石英石的抗斷裂強度、抗壓強度和抗彎曲強度相較于現有人造石英石有很大的提高。本發明還涉及一種制造人造石英石板材或塊材和器皿的制造工藝。文檔編號C04B32/00GK101337805SQ20081021463公開日2009年1月7日申請日期2008年8月25日優先權日2008年8月25日發明者璐張申請人:璐張