一种人造石及其制备方法与流程

本发明涉及装饰建筑材料领域，尤其涉及一种人造石及其制备方法。

背景技术：

人造石是目前广泛使用的一种石材，它区别于天然石材，以粘结剂、粗细填料及助剂经一定的工艺过程而制成，具有天然大理石、花岗岩的许多特性，另外由于可人工调节，所以花色繁多、柔韧度好、衔接处理不明显、整体感强，而且绚丽多彩。人造石越来越受到人们关注，特别是仿天然石纹路的人造石具有更大的市场空间。

目前人造石仿天然纹路存在仿天然效果不佳的问题，现有技术中主要采用改进设备来实现，如CN1451558A公开了一种采用一次冲压就能赋予仿天然石材文化石表面精细色彩及纹样装饰的设备，CN203019518U公开了一种生产仿天然石材裂纹特征陶瓷砖的设备，这些设备复杂，操作不易控制，在市场上成功应用的案例并不多，且仿天然纹路效果并不理想。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种人造石，能够提高人造石的花纹逼真效果，立体效果更好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种人造石，由包括仿天然石纳米浆料和仿天然石基料的原料固化得到，所述仿天然石纳米浆料包括饱和聚酯树脂、气相二氧化硅、碳酸钙、分散剂和色粉；所述仿天然石基料包括不饱和聚酯树脂、异辛酸钴、固化剂和粉状填充物。

优选地，所述仿天然石纳米浆料与仿天然石基料的质量比0.02～0.03:100。

优选地，所述仿天然石纳米浆料包括以下重量百分比的组分：饱和聚酯树脂20～30％，气相二氧化硅10～15％，碳酸钙50～60％，分散剂0.5～3％，余量的色粉。

优选地，所述气相二氧化硅的粒径为2000～8000目。

优选地，所述饱和聚酯树脂包括邻苯型饱和聚酯树脂、间苯型饱和聚酯树脂和对苯型饱和聚酯树脂中的一种或几种的混合物。

优选地，所述饱和聚酯树脂的数均分子质量为18000～30000。

优选地，所述碳酸钙的粒径为100～200nm。

优选地，所述分散剂包括聚丙烯酸系分散剂，所述分散剂的数均分子质量为50000～80000。

优选地，所述仿天然石基料中异辛酸钴与不饱和聚酯树脂的质量比为0.04～0.08:100。

优选地，所述固化剂与不饱和聚酯树脂的质量比为1～3:100；

优选地，所述粉状填充物与不饱和聚酯树脂的质量比为1:2～3。

本发明还提供了上述人造石的制备方法，包括以下步骤：

(1)将仿天然石纳米浆料缓慢滴加到仿天然石基料中，得到混合物料；

(2)将所述步骤(1)得到的混合物料在模具中固化得到人造石。

优选地，所述步骤(2)中固化的温度为10～30℃，所述固化的时间为6～7天。

本发明提供了一种人造石，由包括仿天然石纳米浆料和仿天然石基料的原料固化得到，仿天然石纳米浆料形成细长柔和的花纹，无规则的的分散于仿天然石基料中，限定了仿天然石纳米浆料的组分，得到了一种花纹图案清晰、明显、效果逼真、立体效果更好的人造石，解决了现有技术中人造石仿天然纹路仿天然效果不佳、需要对制造人造石的设备进行改进的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例1制备的人造石的表面纹理照片；

图2为本发明实施例2制备的人造石的表面纹理照片。

具体实施方式

本发明提供了一种人造石，由包括仿天然石纳米浆料和仿天然石基料的原料固化得到，所述仿天然石纳米浆料包括饱和聚酯树脂、气相二氧化硅、碳酸钙、分散剂和色粉；所述仿天然石基料包括不饱和聚酯树脂、异辛酸钴、固化剂和粉状填充物。

在本发明中，所述仿天然石纳米浆料与仿天然石基料的质量比优选为0.02～0.03:100，更优选为0.025～0.028:100。

在本发明中，所述仿天然石纳米浆料优选包括以下重量百分比的组分：饱和聚酯树脂20～30％，气相二氧化硅10～15％，碳酸钙50～60％，分散剂0.5～3％，余量的色粉；在所述仿天然石纳米浆料中，所述饱和聚酯树脂的重量百分含量更优选为24～26％，所述气相二氧化硅的重量百分含量更优选为12～13％，所述碳酸钙的重量百分含量更优选为55～58％，所述分散剂的重量百分含量更优选为1～2％。

在本发明中，所述气相二氧化硅的粒径优选为2000～8000目，更优选为3000～6000目，最优选为4000～5000目。

在本发明中，所述饱和聚酯树脂优选包括邻苯型饱和聚酯树脂、间苯型饱和聚酯树脂和对苯型饱和聚酯树脂中的一种或几种的混合物；当所述饱和聚酯树脂为混合物时，优选为邻苯型饱和聚酯树脂和间苯型饱和聚酯树脂的混合物；本发明对饱和聚酯树脂混合物中各饱和聚酯树脂的质量比没有限制，本领域技术人员可根据实际需要选择任意质量比的饱和聚酯树脂的混合物，在本发明实施例中邻苯型饱和聚酯树脂和间苯型饱和聚酯树脂的质量比优选为1:2～8，更优选为1:6～7。

在本发明中，所述饱和聚酯树脂的数均分子质量优选为18000～30000，更优选为20000～28000，最优选为25000～26000。

在本发明中，所述碳酸钙的粒径优选为100～200nm，更优选为110～170nm，最优选为120～140nm。

在本发明中，所述分散剂优选包括聚丙烯酸系分散剂，更优选为包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸和聚丙烯酸铵中的一种或几种的混合物；当所述分散剂为混合物时，优选为上述组分中的两种，更优选为聚丙烯酸钠和聚丙烯酸的混合物、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸铵的混合物；本发明对所述聚丙烯酸系分散剂中各聚丙烯酸系分散剂的质量比没有限制，本领域技术人员可根据实际需要选择任意质量比的聚丙烯酸系分散剂的混合物。

在本发明中，所述聚丙烯酸系分散剂的数均分子质量优选为50000～80000，更优选为55000～75000，最优选为60000～70000。

在本发明中，所述仿天然石基料包括不饱和聚酯树脂、异辛酸钴、固化剂和粉状填充物。

在本发明中，所述不饱和聚酯树脂优选包括邻苯型不饱和聚酯树脂、对苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂中一种或几种的混合物；本发明对所述不饱和聚酯树脂混合物中各不饱和聚酯树脂的质量比没有限制，本领域技术人员可根据实际需要选择任意质量比的不饱和聚酯树脂的混物。

在本发明中，所述不饱和聚酯树脂的数均分子质量优选为2000～3000，更优选为2200～2800，最优选为2500～2600；所述不饱和聚酯树脂的黏度优选为800～1500Pa.S，更优选为900～1200Pa.S。

在本发明中，所述异辛酸钴与不饱和聚酯树脂的质量比优选为0.04～0.08:100，更优选为0.05～0.07:100，最优选为0.06～0.065:100。

在本发明中，所述异辛酸钴优选以溶液的形式加入，所述异辛酸钴溶液的质量浓度优选为3～6％，更优选为4～5.5％，最优选为4.5～5％。

在本发明中，所述固化剂优选为过氧化物，更优选包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮和过氧化二苯甲酰中一种或几种的混合物，最优选为过氧化甲乙酮、过氧化环己酮和过氧化二苯甲酰中两种的混合物，当所述固化剂为上述组分中的两种时，优选为过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰的混合物、过氧化环己酮和过氧化二苯甲酰中两种的混合物。本发明对所述固化剂混合物中各固化剂的质量比没有限制，本领域技术人员可根据实际需要选择任意质量比的固化剂的混合物，在本发明实施例中过氧化甲乙酮和过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮和过氧化二苯甲酰的质量比独立地优选自1:1～5:1，更优选为2:1～5:1，最优选为3:1。

在本发明中，所述固化剂与不饱和聚酯树脂的质量比优选为1～3:100，更优选为1.2～2.5:100，最优选为1.5～2:100。

在本发明中，所述粉状填充物优选包括氢氧化铝粉和碳酸钙粉，所述粉状填充物的粒径优选为80～600目，更优选为100～400目，最优选为100和400目的混合物。在本发明中，所述粉状填充物与不饱和聚酯树脂的质量比优选为1:2～3，更优选为1:2.4～2.6；本发明中对所述粉状填充物中氢氧化铝粉和碳酸钙粉的质量比没有限制，本领域技术人员可根据实际需要选择任意质量比的氢氧化铝粉和碳酸钙粉的混合物，在本发明实施例中氢氧化铝粉和碳酸钙粉的质量比优选为1～7:1，更优选为2～4:1。

本发明还提供了上述技术方案所述人造石的制备方法，包括以下步骤：

(1)将仿天然石纳米浆料缓慢滴加到仿天然石基料中，得到混合物料；

(2)将所述步骤(1)得到的混合物料在模具中固化得到人造石。

本发明将仿天然石纳米浆料和仿天然石基料混合，得到混合物料。本发明对所述混合的方式没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可；在本发明实施例中优选采用搅拌的方式进行，所述搅拌的转速优选为20～100rpm，更优选为40～70rpm，最优选为50～60rpm，所述搅拌的时间优选为3～30min，更优选为5～20min，最优选为10～15min。

得到混合物料后，本发明将所述混合物料在模具中固化得到人造石。在本发明中，所述固化的温度优选为10～30℃，更优选为15～25℃，最优选为18～20℃，所述固化的时间优选为6～7天。

混合物料在模具中固化完成后，本发明优选对固化后的混合物料进行常规的切割、打磨、抛光得到人造石。

本发明提供了一种人造石，由包括仿天然石纳米浆料和仿天然石基料的原料固化得到，仿天然石纳米浆料形成细长柔和的花纹，无规则的的分散于仿天然石基料中，通过限定了仿天然石纳米浆料的组分以及其重量百分比，得到了一种花纹图案清晰、明显、效果逼真、立体效果更好的人造石，解决了现有技术中人造石仿天然纹路仿天然效果不佳、需要对制造人造石的设备进行改进的问题。

下面结合实施例对本发明提供的人造石及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

称取数均分子质量为18000的邻苯型饱和聚酯树脂300g，2000目的气相二氧化硅30g，粒径为100nm的碳酸钙100g，聚丙烯酸0.6g，钛白粉80g在40rpm的转速下搅拌30min，得到仿天然石纳米浆料。

称取数均分子质量为2000的间苯型不饱和聚酯树脂500g，异辛酸钴0.002g，过氧化甲乙酮6.00g，100目的氢氧化铝粉3000g，400目的氢氧化铝粉2000g在40rpm的转速下搅拌30min，得到仿天然石基料。

将仿天然石纳米浆料和仿天然石基料混合，在20rpm的转速下搅拌30min，然后将混合料转移至模具中，于30℃固化2天，再经过切割、打磨、抛光得到人造石。

对本实施例制得的人造石的表面纹理进行拍照可知，本发明制得的人造石花纹图案清晰、明显、效果逼真、立体效果好。

实施例2

称取数均分子质量为30000的对苯型饱和聚酯树脂400g，8000目的气相二氧化硅50g，粒径为200nm的碳酸钙160g，聚丙烯酸钠0.8g，铁红粉2.00g，铁黄粉48.00在60rpm的转速下搅拌20min，得到仿天然石纳米浆料。

称取数均分子质量为3000的邻苯型不饱和聚酯树脂4000g，异辛酸钴0.06g，过氧化环乙酮8g，600目的碳酸钙粉3000g，90目碳酸钙粉2000g，在80rpm的转速下搅拌30min，得到仿天然石基料。

将仿天然石纳米浆料和仿天然石基料混合，在100rpm的转速下搅拌3min，然后将混合料转移至模具中，于30℃固化2天，再经过切割、打磨、抛光得到人造石。

对本实施例制得的人造石的表面纹理进行拍照可知，本发明制得的人造石花纹图案清晰、明显、效果逼真、立体效果好。

实施例3

称取数均分子质量为20000的400g，3000目的气相二氧化硅70g，粒径为110nm的碳酸钙200g，聚丙烯酸铵2g，柠檬黄2.00g，中铬黄3.00g在50rpm的转速下搅拌20min，得到仿天然石纳米浆料。

称取数均分子质量为2200的间苯型不饱和聚酯树脂4000g，异辛酸钴0.1g，过氧化甲乙酮6g，过氧化二苯甲酰2g，150目的氢氧化铝粉1000g，400目氢氧化铝粉3000g，100目碳酸钙粉1000g在30rpm的转速下搅拌10min，得到仿天然石基料。

将仿天然石纳米浆料和仿天然石基料混合，在60rpm的转速下搅拌15min，然后将混合料转移至模具中，于35℃固化2天，再经过切割、打磨、抛光得到人造石。

实施例4

称取数均分子质量为25000的对苯型饱和聚酯树脂500g，4000目的气相二氧化硅90g，粒径为170nm的碳酸钙200g，聚丙烯酸2g，聚丙烯酸钠3g，钛白粉20g，群青蓝2g，铁黄粉6g在35rpm的转速下搅拌10min，得到仿天然石纳米浆料。

称取数均分子质量为2600的间苯型不饱和聚酯树脂4000g，异辛酸钴0.6g，过氧化甲乙酮6.00g，过氧化苯甲酰2.00g，200目的氢氧化铝粉2000g，300 目的碳酸钙粉1000g，90目的碳酸钙粉2000g，在40rpm的转速下搅拌30min，得到仿天然石基料。

将仿天然石纳米浆料和仿天然石基料混合，在50rpm的转速下搅拌10min，然后将混合料转移至模具中，于35℃固化2天，再经过切割、打磨、抛光得到人造石。

实施例5

称取数均分子质量为28000的对苯型饱和聚酯树脂400g，5000目的气相二氧化硅160g，粒径为120nm的碳酸钙20g，聚丙烯酸铵1g，聚丙烯酸钠2g，钛白粉12g，酞青绿0.1g，柠檬黄2g在20rpm的转速下搅拌25min，得到仿天然石纳米浆料。

称取数均分子质量为2800的间苯型不饱和聚酯树脂4000g，异辛酸钴0.6g，过氧化甲乙酮7g，过氧化二苯甲酰3g，100目的氢氧化铝粉1000g，325目的氢氧化铝粉2000g，400目的碳酸钙粉3000g在10rpm的转速下搅拌20min，得到仿天然石基料。

将仿天然石纳米浆料和仿天然石基料混合，在70rpm的转速下搅拌20min，然后将混合料转移至模具中，于25℃固化2天，再经过切割、打磨、抛光得到人造石。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。