專利名稱：高硬度人造石英石板材及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及人造石英石板材及其生產工藝，具體涉及一種高硬度人造石英石板材及其生產工藝。
背景技術：
人造石英石以不飽和聚酯樹脂或熱塑性高分子聚合物為基體，以硅酸鹽(類)天然石英石和/或粉、硅砂、尾礦渣等無機材料(其主要成分為二氧化硅)為主要填料，經特定的工藝加工而成的具有一定規格尺寸和形狀的人造石。因其質地堅硬(莫氏硬度5-7)、結構致密，具有其他裝飾材料無法比擬的耐磨、耐壓、抗腐蝕、防滲透等特性。人造石英石廣泛應用于櫥房臺面、實驗室臺面、窗臺、吧臺、電梯口、地面、墻面等。在建筑對材料要求比較高的場所人造石英石都適用。目前，人造石英石板材存在密度不均、硬度低、易結粉團、易變形、易老化、易入色、色彩及圖案單一等缺陷，在質地和花色上難以達到高仿真天然石材的效果，嚴重影響人造石英石的表面效果，影響建筑物和室內裝潢的美觀。因此，開發一種高性能人造石英石板材是本領域技術人員一直攻克的難題。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種密度均勻、色彩鮮艷、圖案豐富、抗變形、耐老化、硬度高的人造石英石板材及其生產工藝。本發明采用的技術方案如下:
一種高硬度人造石英石板材，其由如下重量份的原料制成:10-30目石英砂40-50、300-500目石英粉20-30、粘合劑30-40、河卵碎石10-15、石英玻璃纖維5_10、煅燒陶土10-20、納米碳化硅20-25、水玻璃30-40、天青石粉15-20、異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯0.5-1、顏料0.2-0.3。所述的10-30目石英砂由15-25%的10目石英砂，20-30 %的20目石英砂和45-55%的30目石英砂組成。所述的300-500目石英粉由10-15%的300目石英粉，25-35%的500目石英粉和50-60%的600目石英粉組成。所述的粘合劑由下列重量份的原料組成:不飽和聚酯樹脂70-80、3_氨基丙基三乙氧基娃燒2-3、苯胺甲基二乙氧基娃燒4-5、Y-氣丙基二乙氧基娃燒3_4、增塑劑FRP
2-3、改性樹木灰燼1-2、苯乙烯20-25 ;
其制備方法如下:首先將不飽和樹脂加入反應鍋內，使鍋內溫度升到50-60°C，然后加入3_氛基丙基二乙氧基娃燒、苯胺甲基二乙氧基娃燒、Y -氣丙基二乙氧基娃燒，攬祥20-30分鐘；然后在鉬金催化劑的前提下，催化反應，當溫度升到60-70°C時，停止加熱，恒溫10-15分鐘，然后加入增塑劑、改性樹木灰燼，攪拌5-8分鐘，待溫度降至常溫后，加入苯乙烯稀釋至粘度達到800-900Pa m/s后，攪拌均勻即可。所述的改性樹木灰燼由下列方法制得:先用10-15%雙氧水煮沸樹木灰燼20-30min，再用蒸餾水洗凈，置于100-110°C的烘箱內烘干，加入相當于樹木灰燼重量
2-3%的聚異丁烯、3-4%的月桂醇硫酸鈉、2-3%的羧甲基淀粉鈉、3-5%的檸檬酸三丁酯，在80-90°C水浴中以2000-3000rpm高速攪拌2_3h，烘干，粉碎研磨成超細粉末即可。高硬度人造石英石板材的生產工藝，包括以下步驟:
(1)將納米碳化硅、煅燒陶土分別干燥后加入高速混合機中，再加入異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，在110_120°C下以500-1000rpm的速度攪拌混合20_30min，再加入水玻璃繼續攪拌5-10min后,加入天青石粉在以1500_2000rpm的速度共混4_6min,送入造粒機中造粒，粒徑控制在2-4_，即得天青石粉包覆顆粒，烘干，待用；
(2)將上述制得天青石粉包覆顆粒與余下各原料加入攪拌機中攪拌均勻，不留死角，結合顆粒度的大小，攪拌速度可調節0-1500rpm,物料在攪拌機內經調比攪拌結束后,入混料盤內，邊轉邊灑料，使物料更進一步均勻混合，然后送入攪拌機再充分混合，物料更加均勻，花色均勻、清晰、仿真度高；
(3)將混合好的物料送入打散機把一些沒有攪拌結團的物料進一步打散，打散過后，經電子計量進入布料機內布料，然后送進制板模中，將制板模送入成型壓機在真空、振動、加壓下進行成型，壓制頻率52-62HZ，壓制時間150-200s，壓力1.5-3.0MPa，真空度-10(T-95Pa ；
(4)將成型的板材送入固化箱固化，固化溫度為80-90°C，時間為40-50min；
(5)板材固化結束后，經定厚、拋光深加工處理，即制得人造石英石板材。本發明的有益效果:
本發明通過對配方的優化，不同原料的相互配合，提高了人造石英石板材的耐磨、耐酸堿、耐高溫、抗沖、抗壓、抗折、耐劃傷抗老化、耐候性等性能，改善了人造石英石板材的綜合性能。另外在配方中還添加了石英玻璃纖維材料，可以有效提高人造石英石板材的機械強度、熱穩定性、隔熱等性能。本發明用天青石粉對煅燒陶土、納米碳化硅進行包覆改性，可以提高板材的抗滲透能力，耐水性，使生產出來的人造石英石板材不易入色。本發明生產出來的人造石英石板材具有質輕、密度均勻、色彩鮮艷、圖案豐富、高硬度、高耐磨、高抗沖、耐熱性好、耐候性好、不易變形、耐劃傷抗老化、不易入色、環保無污染等優點，耐酸堿、耐鹽霧、耐汽油等有機溶劑各方面的性能指標均很高，經久耐用，完全達到高仿真天然石材的效果。
具體實施例方式一種高硬度人造石英石板材，其由如下重量份的原料制成:10目石英砂9.6份、20目石英砂12份、30目石英砂26.4份、300目石英粉3份、500目石英粉7.5份、600目石英粉14.5份、粘合劑36份、河卵碎石12份、石英玻璃纖維7份、煅燒陶土 15份、納米碳化硅24份、水玻璃36份、天青石粉18份、異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯0.6份、顏料0.25份。其中，所述的粘合劑由下列重量份的原料組成:不飽和聚酯樹脂75份、3-氨基丙基二乙氧基娃燒2.5份、苯胺甲基二乙氧基娃燒4份、Y -氯丙基二乙氧基娃燒4份、增塑劑FRP (纖維增強復合塑料)3份、改性樹木灰燼1.5份、苯乙烯24份；
其制備方法如下:首先將不飽和樹脂加入反應鍋內，使鍋內溫度升到55°C，然后加入
3-氛基丙基二乙氧基娃燒、苯胺甲基二乙氧基娃燒、Y-氣丙基二乙氧基娃燒，攬祥25分鐘；然后在鉬金催化劑的前提下，催化反應，當溫度升到60°C時，停止加熱，恒溫12分鐘，然后加入增塑劑、改性樹木灰燼，攪拌6分鐘，待溫度降至常溫后，加入苯乙烯稀釋至粘度達到800-900Pa m/s后，攪拌均勻即可。所述的改性樹木灰燼由下列方法制得:先用12%雙氧水煮沸樹木灰燼25min，再用蒸餾水洗凈，置于105°C的烘箱內烘干，加入相當于樹木灰燼重量2.5%的聚異丁烯、3%的月桂醇硫酸鈉、2.5%的羧甲基淀粉鈉、4%的檸檬酸三丁酯，在90°C水浴中以2500rpm高速攪拌2h，烘干，粉碎研磨成超細粉末即可。高硬度人造石英石板材的生產工藝，包括以下步驟:
(1)將納米碳化硅、煅燒陶土分別干燥后加入高速混合機中，再加入異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，在115°C下以IOOOrpm的速度攪拌混合20min，再加入水玻璃繼續攪拌8min后,加入天青石粉在以2000rpm的速度共混4min,送入造粒機中造粒,粒徑控制在3mm,即得天青石粉包覆顆粒,烘干,待用；
(2)將上述制得天青石粉包覆顆粒與余下各原料加入攪拌機中攪拌均勻，不留死角，結合顆粒度的大小，攪拌速度可調節0-1500rpm,物料在攪拌機內經調比攪拌結束后,入混料盤內，邊轉邊灑料，使物料更進一步均勻混合，然后送入攪拌機再充分混合，物料更加均勻，花色均勻、清晰、仿真度高；
(3)將混合好的物料送入打散機把一些沒有攪拌結團的物料進一步打散，打散過后，經電子計量進入布料機內布料，然后送進制板模中，將制板模送入成型壓機在真空、振動、力口壓下進行成型，壓制頻率58HZ，壓制時間160s，壓力2.8MPa，真空度_99Pa ；
(4)將成型的板材送入固化箱固化，固化溫度為90°C，時間為40min；
(5)板材固化結束后，經定厚、拋光深加工處理，即制得人造石英石板材。
將上述制得的人造石英石板材切割成長度為300mm,寬150mm,高20mm的板材,做各項性能測試。測試結果如下表所示:
淳￥|"項目 I結果—
I_莫氏硬度7.8_
2_吸水率 0.05%_
3~沖擊韌性5.4KJ/m2
4彎曲強度65.6MPa
5抗壓強f 227.2MPa
6斷裂通^ 33.9MPa
7I放射性 I符合A類要求，Ira=0.045，Ir=0.068
權利要求
1.一種高硬度人造石英石板材，其特征在于，其由如下重量份的原料制成:10-30目石英砂40-50、300-500目石英粉20-30、粘合劑30-40、河卵碎石10-15、石英玻璃纖維5_10、煅燒陶土 10-20、納米碳化硅20-25、水玻璃30-40、天青石粉15-20、異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯0.5-1、顏料0.2-0.3。
2.根據權利要求1所述的高硬度人造石英石板材，其特征在于，所述的10-30目石英砂由15-25%的10目石英砂,20-30%的20目石英砂和45-55%的30目石英砂組成。
3.根據權利要求1所述的高硬度人造石英石板材，其特征在于，所述的300-500目石英粉由10-15%的300目石英粉，25-35%的500目石英粉和50-60%的600目石英粉組成。
4.根據權利要求1所述的高硬度人造石英石板材，其特征在于，所述的粘合劑由下列重量份的原料組成:不飽和聚酯樹脂70-80、3_氨基丙基三乙氧基硅烷2-3、苯胺甲基三乙氧基硅烷4-5、Y-氯丙基三乙氧基硅烷3-4、增塑劑FRP 2-3、改性樹木灰燼1_2、苯乙烯20-25 ； 其制備方法如下:首先將不飽和樹脂加入反應鍋內，使鍋內溫度升到50-60°C，然后加入3_氛基丙基二乙氧基娃燒、苯胺甲基二乙氧基娃燒、Y -氣丙基二乙氧基娃燒，攬祥20-30分鐘；然后在鉬金催化劑的前提下，催化反應，當溫度升到60-70°C時，停止加熱，恒溫10-15分鐘，然后加入增塑劑、改性樹木灰燼，攪拌5-8分鐘，待溫度降至常溫后，加入苯乙烯稀釋至粘度達到800-900Pa m/s后，攪拌均勻即可。
5.根據權利要求4所述的高硬度人造石英石板材，其特征在于，所述的改性樹木灰燼由下列方法制得:先用10-15%雙氧水煮沸樹木灰燼20-30min，再用蒸餾水洗凈，置于100-110°C的烘箱內烘干，加入相當于樹木灰燼重量2-3%的聚異丁烯、3-4%的月桂醇硫酸鈉、2-3%的羧甲基淀粉鈉、3-5%的檸檬酸三丁酯，在80-90 V水浴中以2000-3000rpm高速攪拌2-3h，烘干，粉碎研磨成超細粉末即可。
6.一種如權利要求1所述的高硬度人造石英石板材的生產工藝，其特征在于包括以下步驟: (1)將納米碳化硅、煅燒陶土分別干燥后加入高速混合機中，再加入異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯，在110_120°C下以500-1000rpm的速度攪拌混合20_30min，再加入水玻璃繼續攪拌5-10min后,加入天青石粉在以1500_2000rpm的速度共混4_6min,送入造粒機中造粒，粒徑控制在2-4_，即得天青石粉包覆顆粒，烘干，待用； (2)將上述制得天青石粉包覆顆粒與余下各原料加入攪拌機中攪拌均勻，不留死角，結合顆粒度的大小，攪拌速度可調節0-1500rpm,物料在攪拌機內經調比攪拌結束后,入混料盤內，邊轉邊灑料，使物料更進一步均勻混合，然后送入攪拌機再充分混合，物料更加均勻，花色均勻、清晰、仿真度高； (3)將混合好的物料送入打散機把一些沒有攪拌結團的物料進一步打散，打散過后，經電子計量進入布料機內布料，然后送進制板模中，將制板模送入成型壓機在真空、振動、加壓下進行成型，壓制頻率52-62HZ，壓制時間150-200s，壓力1.5-3.0MPa，真空度-10(T-95Pa ； (4)將成型的板材送入固化箱固化，固化溫度為80-90°C，時間為40-50min； (5)板材固化結束后，經定厚、拋光深加工處理，即制得人造石英石板材。
全文摘要
本發明公開了一種高硬度人造石英石板材及其生產工藝，其由如下重量份的原料制成10-30目石英砂40-50、300-500目石英粉20-30、粘合劑30-40、河卵碎石10-15、石英玻璃纖維5-10、煅燒陶土10-20、納米碳化硅20-25、水玻璃30-40、天青石粉15-20、異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯0.5-1、顏料0.2-0.3。本發明生產出來的人造石英石板材具有質輕、密度均勻、色彩鮮艷、圖案豐富、高硬度、高耐磨、高抗沖、耐熱性好、耐候性好、不易變形、耐劃傷抗老化、不易入色、環保無污染等優點，耐酸堿、耐鹽霧、耐汽油等有機溶劑各方面的性能指標均很高，完全達到高仿真天然石材的效果。
文檔編號C04B28/26GK103204660SQ20131009071
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月20日 優先權日2013年3月20日
發明者徐長青, 耿相建, 葉良飛, 劉繼平, 韓同萍 申請人:安徽瑞翔石英制品有限公司