本发明涉及材料领域，特别涉及一种人造石颗粒以及人造石颗粒、人造石的制备方法。
背景技术：
人造石作为一种符合国家可持续发展战略的新型健康环保产品，被广泛应用于装修材料领域。目前市场上用于卫浴、厨卫方向的人造石产品，其配方的主要成分是树脂和各种填料，另外，为了保证力学强度，成型后产品的壁厚通常在15～30mm之间。众所周知，如果需要制作大尺寸的台面、浴缸等产品，产品的重量往往能达到200kg以上，这使得产品在运送的过程中存在很大的安全隐患，非常不利于产品的搬运和运输。
另外，后来人们为了获取外观上类似花岗岩或者大理石等石材效果的外观，一般会在配方内添加天然石头彩色颗粒、染色沙颗粒以及着色人造石破碎得到的彩色颗粒、碎玻璃颗粒等。但是这些颗粒材料的相对密度一般都在1.6～2.6(注：水密度为1)，当把上述颗粒类材料加入到配方中，由于上述颗粒类材料与树脂、填料混合的浆料之间存在密度差，就会造成上述颗粒沉降。造成外观的缺陷，为了减弱上述颗粒沉降的趋势，也有人采取提高浆料密度和稠度的方式。但是这样会使得材料的流动性降低因此在人造石配方中通过加入颗粒做出来的仿石材，只能是厚度比较小的石材，生产出来的脸盆、浴缸等大厚度产品的花纹分布极不均匀、外观差。也有通过在表面做一层带颗粒的涂层方式，做如人造石台盆、人造石水槽、人造石浴缸等产品获取类似石材的外观，但是涂层损坏不容易修补；而且涂层加工过程不环保；而且也损失了人造石直接成型的一些窄边、小R角度等尺寸造型优势。
为了解决传统人造石产品纹分布极不均匀、外观差的问题，目前有人尝试用类似木粉、蛭石粉、珍珠岩粉、塑料颗粒粉等轻质材料添加到人造石配方中，但是在实际制备人造石产品的过程，由于这类颗粒与浆料的相容性比较差，这类颗粒和浆料混合后会悬浮到浆料的上层。而人造石产品在加工过程中需要打磨抛光外表面，在打磨的过程中，悬浮出来的颗粒会被直接打磨掉，从而失去了花纹效果。另外这类型的颗粒材料与树脂浆料的混合还存在分层的风险，再加上这类颗粒内部存在空洞气眼，经过打磨后的断面抗污染和耐化学性能很差，从而造成仿石材效果的不真实。
综上所述，提供一种轻质的人造石颗粒是目前我们亟需解决的问题。
技术实现要素：
本发明实施方式的目的在于提供一种人造石颗粒以及人造石颗粒、人造石的制备方法，降低了人造石颗粒的相对密度，使得人造石颗粒的质量更轻。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种人造石颗粒，包括按重量份计的以下组分：树脂31～71份，填充材料20～60份，中空玻璃微珠6～10份。
另外，本发明的实施方式提供了一种人造石颗粒的制备方法，包含：
获取以下重量份计的树脂、填充材料、中空玻璃微珠：
树脂31～71份，填充材料20～60份，中空玻璃微珠6～10份；
将所述获取的树脂、填充材料、中空玻璃微珠混合均匀，制成人造石颗粒。
另外，本发明的实施方式提供了一种人造石的制备方法，包含：
将按重量份计的树脂、填充材料、中空玻璃微珠混合均匀，得到人造石颗粒，其中，树脂31～71份，填充材料20～60份，中空玻璃微珠6～10份；
将所述得到的人造石颗粒与按重量百分数计的以下组分混合搅拌均匀，其中，树脂20～60份；填充材料40～80份；人造石颗粒2～30份；分散剂、固化剂、助剂1～5份；色浆0～10份。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过在人造石颗粒配方中加入中空玻璃微珠，整体降低了人造石颗粒的相对密度，使得人造石颗粒的质量更轻。另外，通过在人造石产品配方中加入与其他混合浆料相对密度相近的人造石颗粒。一方面，降低了人造石产品的密度，使得人造石产品的质量更轻；另一方面，提高了人造石颗粒与其他浆料相容性，使得人造石产品的强度更高，端面无分层现象；且由于人造石颗粒与其他浆料相容性比较好，使得人造石产品的外观面无气孔、针眼等缺陷，提高了人造石产品耐污染、耐化学性能，从而不需要增加表面涂层或者胶衣，便于人造石产品的造型设计。
进一步地，树脂40～60份，填充材料30～50份，中空玻璃微珠7～9份，以得到低密度的人造石颗粒。
进一步地，中空玻璃微珠的压缩强度在25MPa～120MPa，以得到高强度的中空玻璃微珠。
进一步地，中空玻璃微珠的粒径为10～100um，以使中空玻璃微珠可承受的混合强度增大，降低混合过程中破碎的几率。
进一步地，在将得到的人造石颗粒与按重量百分数计的以下组分混合搅拌均匀的过程中，树脂和填充材料的重量份数比为2：3，以使中空玻璃微珠与混合浆料的混合的更均匀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种人造石颗粒，包括按重量份计的以下组分：树脂31～71份、填充材料20～60份、中空玻璃微珠6～10份。
比如说，在本实施方式中，取树脂31份、填充材料20份、中空玻璃微珠6份，但是本实施方式不应以此为限，树脂也可以为50份，填充材料可以为25份，中空玻璃微珠可以为8份；或者树脂也可以为32份，填充材料可以为25份，中空玻璃微珠可以为7份；或者树脂也可以为45份，填充材料可以为35份，中空玻璃微珠可以为8份；或者树脂也可以为50份，填充材料可以为45份，中空玻璃微珠可以为8份等。
在实际制备人造石颗粒的过程中，还要加入不同份数的其他添加剂，在本实施方式中，可以加入0.5份的固化剂、0.2份的分散剂，当然，本实施方式不应以此为限，也可以加入1份的固化剂、1.5份的分散剂、0.8份的助剂以及5份的色浆；或者也可以加入2.5份的固化剂、1.8份的分散剂、3份助剂、10份色浆；或者也可以加入2.5份的固化剂、1.8份的分散剂、3份助剂、10份色浆；或者也可以加入2份的固化剂、1.5份的分散剂、2份助剂、9份色浆等，本领域技术人员可以根据需要灵活选择添加上述添加剂的份数。
值得一提的是，在本实施方式中，树脂可以是纯亚克力树脂，当然，也可以是复合亚克力树脂或不饱和树脂；填充材料可以是氢氧化铝，当然，也可以是碳酸钙或滑石粉。本实施方式不应以此为限。
另外，值得一提的是，如果中空玻璃微珠的粒径太小，中空玻璃微珠需要消耗更多的树脂材料浸润；粒径太大，中空玻璃微珠可承受的混合强度减小，混合过程中破碎的几率比较大，从而造成实际产品的相对密度比较大，一方面会使得产品在后期打磨、抛光的过程存在可能破碎的风险，另一方面会造成产品的表面不平整，耐污性、易清洁性能变差。为了避免以上问题的出现，在本实施方式中，中空玻璃微珠的粒径可以为20um。但是，本实施方式不应以此为限，中空玻璃微珠的粒径也可以为25um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为80um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为60um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为50um等，只要中空玻璃微珠的粒径在10～100um即可，本领域技术人员可以根据需要灵活选择中空玻璃微珠的粒径。
为使中空玻璃微珠与其他配料的相容性更好，在本实施方式中，中空玻璃微珠的粒径分布范围为80％～90％(即中空玻璃微珠的粒径在所选粒径以上的窄分布)。
另外，为提高中空玻璃微珠的强度，在本实施方式中，可以选用的是压缩强度达到25MPa的中空玻璃微珠，但是本实施方式不应以此为限，也可以选用的是压缩强度达到50MPa中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到90MPa的中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到110MPa中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到70MPa中空玻璃微珠等。只要中空玻璃微珠的压缩强度在25MPa～120MPa范围之内即可，本实施方式不再一一赘述。
上述涉及的上述原料和添加剂都可以从市场上购买得到。其中，中空玻璃微珠可以选用3M公司的K46、K65、K80、VS5500、IM16K、S38HS、S38、S35、S60等型号，或者Sovitec公司的211、213、215等牌号，也可以选用中钢集团马鞍山矿山研究院公司的H系列微珠，比如H40、H46、H60等。
与现有技术相比，本实施方式中，通过在人造石颗粒配方中加入中空玻璃微珠，整体降低了人造石颗粒的相对密度，使得人造石颗粒的质量更轻。
本发明的第二实施方式涉及一种人造石颗粒，包括按重量份计的以下组分：树脂31～71份，填充材料20～60份，中空玻璃微珠6～10份。
比如说，在本实施方式中，取树脂71份，填充材料60份，中空玻璃微珠10份，但是本实施方式不应以此为限，树脂也可以为32份，填充材料可以为25份，中空玻璃微珠可以为7份；或者树脂也可以为45份，填充材料可以为35份，中空玻璃微珠可以为8份；或者树脂也可以为50份，填充材料可以为45份，中空玻璃微珠可以为8份等。
在实际制备人造石颗粒的过程中，还要加入不同份数的其他添加剂，在本实施方式中，可以加入3份的固化剂、2份的分散剂、3份助剂、12份色浆，当然，本实施方式不应以此为限，也可以加入1份的固化剂、1.5份的分散剂、0.8份的助剂以及5份的色浆；或者也可以加入2.5份的固化剂、1.8份的分散剂、3份助剂、10份色浆；或者也可以加入2.5份的固化剂、1.8份的分散剂、3份助剂、10份色浆；或者也可以加入2份的固化剂、1.5份的分散剂、2份助剂、9份色浆。本领域技术人员可以根据需要灵活选择添加上述添加剂的份数。
在本实施方式中，树脂可以是复合亚克力树脂，当然，也可以是纯亚克力树脂或不饱和树脂；填充材料可以是碳酸钙，当然，也可以是氢氧化铝或滑石粉。本实施方式不应以此为限。
值得一提的是，如果中空玻璃微珠的粒径太小，中空玻璃微珠需要消耗更多的树脂材料浸润；粒径太大，中空玻璃微珠可承受的混合强度减小，混合过程中破碎的几率比较大，从而造成实际产品的相对密度比较大，一方面会使得产品在后期打磨、抛光的过程存在可能破碎的风险，另一方面会造成产品的表面不平整，耐污性、易清洁性能变差。为了避免以上问题的出现，在本实施方式中，中空玻璃微珠的粒径可以为45um。但是，本实施方式不应以此为限，中空玻璃微珠的粒径也可以为25um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为80um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为60um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为50um等，只要中空玻璃微珠的粒径在10～100um即可，本领域技术人员可以根据需要灵活选择中空玻璃微珠的粒径。
另外，为提高中空玻璃微珠的强度，在本实施方式中，可以选用的是压缩强度达到40MPa的中空玻璃微珠，但是本实施方式不应以此为限，也可以选用的是压缩强度达到50MPa中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到90MPa的中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到110MPa中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到70MPa中空玻璃微珠等。只要中空玻璃微珠的压缩强度在25MPa～120MPa范围之内即可，本实施方式不再一一赘述。
本发明的第三实施方式涉及一种人造石颗粒，包括按重量份计的以下组分：树脂40～60份、填充材料30～50份、玻璃微珠7～9份。
比如说，在本实施方式中，取树脂40份，填充材料30份，中空玻璃微珠7份。但是本实施方式不应以此为限，树脂也可以为32份，填充材料可以为25份，中空玻璃微珠可以为7份；或者树脂也可以为45份，填充材料可以为35份，中空玻璃微珠可以为8份；或者树脂也可以为50份，填充材料可以为45份，中空玻璃微珠可以为8份等。
在实际制备人造石颗粒的过程中，还要加入不同份数的其他添加剂，在本实施方式中，可以加入3份的固化剂、2份的分散剂、3份助剂、12份色浆，当然，本实施方式不应以此为限，也可以加入1份的固化剂、1.5份的分散剂、0.8份的助剂以及5份的色浆；或者也可以加入2.5份的固化剂、1.8份的分散剂、3份助剂、10份色浆；或者也可以加入2.5份的固化剂、1.8份的分散剂、3份助剂、10份色浆；或者也可以加入2份的固化剂、1.5份的分散剂、2份助剂、9份色浆等。本领域技术人员可以根据需要灵活选择添加上述添加剂的份数。
在本实施方式中，树脂可以是复合亚克力树脂，当然，也可以是纯亚克力树脂或不饱和树脂；填充材料可以是碳酸钙，当然，也可以是氢氧化铝或滑石粉。本实施方式不应以此为限。
值得一提的是，如果中空玻璃微珠的粒径太小，中空玻璃微珠需要消耗更多的树脂材料浸润；粒径太大，中空玻璃微珠可承受的混合强度减小，混合过程中破碎的几率比较大，从而造成实际产品的相对密度比较大，一方面会使得产品在后期打磨、抛光的过程存在可能破碎的风险，另一方面会造成产品的表面不平整，耐污性、易清洁性能变差。为了避免以上问题的出现，在本实施方式中，中空玻璃微珠的粒径可以为45um。但是，本实施方式不应以此为限，中空玻璃微珠的粒径也可以为25um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为80um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为60um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为50um等。只要中空玻璃微珠的粒径在10～100um即可，本领域技术人员可以根据需要灵活选择中空玻璃微珠的粒径。
另外，为提高中空玻璃微珠的强度，在本实施方式中，可以选用的是压缩强度达到40MPa的中空玻璃微珠，但是本实施方式不应以此为限，也可以选用的是压缩强度达到50MPa中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到90MPa的中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到110MPa中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到70MPa中空玻璃微珠等。只要中空玻璃微珠的压缩强度在25MPa～120MPa范围之内即可，本实施方式不再一一赘述。
本发明的第四实施方式涉及一种人造石颗粒，包括按重量份计的以下组分：树脂40～60份、填充材料30～50份、玻璃微珠7～9份。
比如说，在本实施方式中，取树脂60份，填充材料50份，中空玻璃微珠9份。但是本实施方式不应以此为限，树脂也可以为32份，填充材料可以为25份，中空玻璃微珠可以为7份；或者树脂也可以为45份，填充材料可以为35份，中空玻璃微珠可以为8份；或者树脂也可以为50份，填充材料可以为45份，中空玻璃微珠可以为8份等。
在实际制备人造石颗粒的过程中，还要加入不同份数的其他添加剂，在本实施方式中，可以加入2.5份的固化剂、2份的分散剂、2份助剂、10份色浆，当然，本实施方式不应以此为限，也可以加入1份的固化剂、1.5份的分散剂、0.8份的助剂以及5份的色浆；或者也可以加入2.5份的固化剂、1.8份的分散剂、3份助剂、10份色浆；或者也可以加入2.5份的固化剂、1.8份的分散剂、3份助剂、10份色浆；或者也可以加入2份的固化剂、1.5份的分散剂、2份助剂、9份色浆等。本领域技术人员可以根据需要灵活选择添加上述添加剂的份数。
值得一提的是，在本实施方式中，树脂可以是纯亚克力树脂，当然，也可以是复合亚克力树脂或不饱和树脂；填充材料可以是氢氧化铝，当然，也可以是碳酸钙或滑石粉。本实施方式不应以此为限。
另外，值得一提的是，如果中空玻璃微珠的粒径太小，中空玻璃微珠需要消耗更多的树脂材料浸润；粒径太大，中空玻璃微珠可承受的混合强度减小，混合过程中破碎的几率比较大，从而造成实际产品的相对密度比较大，一方面会使得产品在后期打磨、抛光的过程存在可能破碎的风险，另一方面会造成产品的表面不平整，耐污性、易清洁性能变差。为了避免以上问题的出现，在本实施方式中，中空玻璃微珠的粒径可以为20um。但是，本实施方式不应以此为限，中空玻璃微珠的粒径也可以为25um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为80um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为60um；或者中空玻璃微珠的粒径也可以为50um等。只要中空玻璃微珠的粒径在10～100um即可，本领域技术人员可以根据需要灵活选择中空玻璃微珠的粒径。
为使中空玻璃微珠与其他配料的相容性更好，在本实施方式中，中空玻璃微珠的粒径分布范围为80％～90％(即中空玻璃微珠的粒径在所选粒径以上的窄分布)。
另外，为提高中空玻璃微珠的强度，在本实施方式中，可以选用的是压缩强度达到25MPa的中空玻璃微珠，但是本实施方式不应以此为限，也可以选用的是压缩强度达到50MPa中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到90MPa的中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到110MPa中空玻璃微珠；或者选用压缩强度达到70MPa中空玻璃微珠等。只要中空玻璃微珠的压缩强度在25MPa～120MPa范围之内即可，本实施方式不再一一赘述。
本发明的第五实施方式涉及一种人造石颗粒的制备方法，将按重量份计的树脂、填充材料、中空玻璃微珠混合均匀，其中，树脂31～71份，填充材料20～60份，中空玻璃微珠6～10份。
在本实施方式中，具体制备人造石颗粒的方法如下：
S1:检测混合浆料的相对密度
按重量份数计取下述物料：天和DS牌726#树脂40份、中国铝业特种氢氧化铝粉(简写：中铝氢氧化铝)60份，按此配方比例混合后得到混合浆料，初步测定混合浆料的相对密度为1.18，为提高混合浆料和人造石颗粒相容性，使得人造石颗粒分布的更均匀，断面无分层。则需要制备一种相对密度接近的1.18人造石颗粒。
S2：制备与混合浆料密度相近的人造石颗粒
按照下述配方，根据所需要的总质量按比例称取下述物料的质量，将下述各种物料混合、搅拌均匀，浇筑在板材模具内，抽真空固化成型，脱模后固化完成后，打碎磨细，制作所需要的粒径的大小颗粒，经检测制备得到的人造石颗粒的相对密度约1.15～1.18。
值得一提的是，上述各种物料均可以从市场购买获取。
另外，本实施方式只对一种混合浆料的配方进行了说明，当然也可以针对其他不同配方的混合浆料进行个性化添加人造石颗粒，需要注意的是，可以做到的相对密度为1.0～1.6的人造石颗粒。
与现有技术相比，本实施方式中，为了满足不同配方的要求，人造石颗粒的相对密度是可以调节的，即人造石颗粒的相对密度和混合浆料的相对密度是相近的，这样才能保证两者的相容性比较好，材料在搅拌的过程中，人造石颗粒不会因为密度差过大而造成流动性过大，人造石颗粒在混合浆料中的分布才会很均匀，人造石产品在混合浆料中分布才会更紧实。使得最后制得的人造石产品的断面不存在分层的现象，且没有气孔针眼的缺陷，提高了人造石产品的耐污染性能。
本发明的第六实施方式涉及一种人造石的制备方法，包含以下步骤：
S1:将按重量份计的树脂、填充材料、中空玻璃微珠混合均匀即得人造石颗粒，其中，树脂31～71份，填充材料20～60份，中空玻璃微珠6～10份；
S2：将S1中得到的人造石颗粒与按重量百分数计的以下组分混合搅拌均匀，其中，树脂20～60份；填充材料40～80份；人造石颗粒2～30份；分散剂、固化剂、助剂1～5份；色浆0～10份。
值得注意的是，步骤S2中树脂和填充材料的重量份数比可以为2：3。
在本实施方式中，具体制备人造石颗粒的方法如下：
S1:检测混合浆料的相对密度
按重量份数计取下述物料：天和DS牌726#树脂40份、中国铝业特种氢氧化铝粉(简写：中铝氢氧化铝)60份，按此配方比例混合后得到混合浆料，初步测定混合浆料的相对密度为1.18，为提高混合浆料和人造石颗粒相容性，使得人造石颗粒分布的更均匀，断面无分层。则需要制备一种相对密度接近的1.18人造石颗粒。
S2：制备与混合浆料密度相近的人造石颗粒
按照下述配方，根据所需要的总质量按比例称取下述物料的质量，将下述各种物料混合、搅拌均匀，浇筑在板材模具内，抽真空固化成型，脱模后固化完成后，打碎磨细，制作所需要的粒径的大小颗粒，经检测制备得到的人造石颗粒的相对密度约1.15～1.18。
S3：制备人造石产品
将S2中制备的人造石颗粒加入到混合料之间，混合的比例可以根据实际需要灵活选择。在本实施方式中，按照下述配方称取物料：
将上述物料混合、抽真空后，浇筑在台盆模具内，固化后脱模进行打磨、抛光、切孔等，获取产品外观为白底黑色颗粒的均匀颗粒花纹的产品。
与现有技术相比，本实施方式中，通过在人造石产品配方中加入与其他混合浆料相对密度相近的人造石颗粒。一方面，降低了人造石产品的密度，使得人造石产品的质量更轻；另一方面，提高了人造石颗粒与其他浆料相容性，使得人造石产品的强度更高，端面无分层现象；且由于人造石颗粒与其他浆料相容性比较好，使得人造石产品的外观面无气孔、针眼等缺陷，提高了人造石产品耐污染、耐化学性能，从而不需要增加表面涂层或者胶衣，便于人造石产品的造型设计。
值得一提的是，本实施方式中涉及的各种物料均可以从市场购买获取。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。