本发明涉及一种人造石的制备方法，尤其涉及一种高性价比复合人造石的制备方法。
背景技术：
目前绝大部分人造石是以有机高分子材料为粘合剂，以天然矿石粉、粒料等为填料，加入颜料及其他辅助剂，经浇铸成型或真空模塑或模压成型的高分子复合材料。用于人造石的粘合剂业内常称为树脂，填料也常称为骨料。相对于千年始成的天然石材，人造石材可谓瞬间石材。人们对它的花色、组成可以随心所欲，量身定制。所以过去的二十年人造石行业的扩张及发展速度很快。
树脂的类型、填料的种类、填料间的配比、填料与树脂的配比、辅料的选择及生产工艺都对人造石的性能产生影响。在相同的填料、相同的填料配比、相同的辅料及相同的生产工艺条件下，人造石的性能主要由树脂粘合剂的性能所决定。在可以选择作为人造石填料粘合剂的几种树脂中，不饱和聚酯树脂使用最广泛，其主要原因是其价格最低也便于操作。用不饱和聚酯树脂生产出来的人造石虽然具有足够的机械强度，但其耐磨性，抗压抗折能力、抗化学腐蚀能力、尺寸稳定性、板面光泽保持性等都比环氧树脂制造的人造石差得多；相对于聚丙烯酸树脂制造的人造石，不饱和聚酯树脂生产出来的人造石耐候性差得多。
目前以不饱和聚酯树脂为粘合剂的人造石其性能缺陷已成为制约人造石推广应用的主要因素。人造石应用的领域因此受到极大的限制。为了克服人造石的这些不足，有人造石厂家仿照早期的天然石复合板推出人造石英石复合板。早期的天然石复合板为了充分利用高价值的石料，选用低价值的板材或瓷砖做底板，将高价值的石材料切割成很薄的板皮，粘贴到底板上去，形成高价值面料，低成本基材的复合板。当前的人造石英石复合板也是以瓷砖为基材，将人造石英石复合到基材上，形成人造石英石复合板。
这种复合板生产工艺基本上是手工操作，工艺步骤多而且繁琐，不但效率低，质量也不稳定。此外，生产瓷砖做复合板基材，不仅耗能，也消耗资源。所以不管是早期的天然石复合板或现在的人造石英石复合板，都形成不了一种有效的、可推广的生产工艺。
目前，很多人提出各种方法提高人造石英石的性能，如cn101961883a公开了一种用高岭土脱泥尾砂制备人造石英石的方法，cn104478292a公开了人造石英石板材及其制备方法，cn102390953b公开了抗菌、超硬度人造石英石板材原料、人造石英石板材及其制备方法，cn103408252a公开了一种高冲击韧性人造石英石板材及制备方法，cn103833265a公开了高强度人造石英石板材及其制备方法，cn103204661b公开了高抗冲人造石英石板材及其生产工艺，cn104230213a公开了一种聚丙烯纤维增强石英合成石板的制备方法。上述方法都是通过不同的填料组合、填料的配比、添加各种辅料如纤维、偶联剂等来达到一定限度地提高或改进人造石英石性能的目的，但是都不能从根本上将人造石的性能提高到超越不饱和聚酯作为粘合剂的人造石性能，而且有的方法性价比很低。另外，cn10432667a公开了一种人造三色石英石及制备方法，cn102528919a公开了一种人造石英石花纹板的布料工艺方法，cn10423021414a公开了一种由彩色石英砂制作人造彩色石英合成石的方法，这些方法能够制造各种花色人造石英石板材，但是并未考虑如何提升人造石的性能。
近几年来，美国机场翻新采用现场浇注环氧树脂人造石地面，这种人造石地面厚度大约是8-10mm，设计使用寿命是40年。按美国目前的材料成本及劳动力成本，这种地面的初始安装成本大约在￥2200-2500/平方米。其初始安装成本相对于其他可选用的商用地板材料是最高的，但由于其耐用性、低维护性，其生命周期成本比其他可选用的商用地板材料都低。再加上此地板工艺采用大量的循环材料，如废玻璃、石材加工废料、金属加工废料等，此工艺被认为是绿色环保工艺。现场浇注环氧树脂人造石地面已成为美国机场地面翻新的首选。
完全使用环氧树脂这种高性能粘合剂作为人造石的粘合树脂可以解决目前人造石性能上的不足，但其制造成本超出中国市场可接受的范围，不利于市场竞争。因此，寻找新的工艺及配方生产出高性价比的人造石，是人造石行业可持续性发展的必要条件。
技术实现要素：
本发明的目的旨在提供一种高性价比复合人造石的制备方法，该方法不仅提高了人造石的性能，而且能够节约成本。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高性价比复合人造石的制备方法，所述复合人造石至少包括基层和面层，其制备包括以下步骤：
基层布料：基层填料、基层树脂、固化剂和颜料混合均匀后，进行布料，形成基层；
面层布料：面层填料、面层树脂、固化剂和颜料混合均匀后，在所述基层上布料，形成面层；
压制成型：采用人造石压机对基层和面层形成的复合层结构进行压制成型，待固化后获得复合人造石。
本发明还可以在所述基层布料步骤和面层布料步骤增加中间层布料步骤，所述中间层布料步骤具体操作为：中间层填料、中间层树脂和固化剂混合均匀后，在基层上进行布料，形成中间层。所述中间层布料步骤可以根据人造石结构设计要求重复两次以上，从而在基层和面层之间设置至少一层中间层，获得多层的复合人造石。
本发明分两次或多次进行布料，可以根据各层功能选择不同的填料与树脂。具体地，所述基层只作为支撑体，填料的粒径与颜色是否均匀对板材的应用没有影响，树脂的颜色对板材的应用也没有影响，因而基层对用料的标准要求大幅降低，可选择性大，故，所述的基层填料除了采用碳酸钙砂/粉外，还可以选择各种石材加工废料、建筑废料等。由于基层只位于底部，也可以选择颜色较深但不影响性能的树脂，这打破了以往为了不影响人造石成色只能选择浅色树脂的限制，大大地拓宽了树脂选择范围，因此在本发明中，所述基层树脂可选择包括但不限于不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、密胺树脂和脲醛树脂中的一种或两种以上的组合。由于基层树脂及其填料的选择可以不考虑非功能性的指标，扩展了原料的来源渠道，降低了成本。
由于基层节约成本，因此面层树脂可以选择不饱和树脂，也可以选择性能更优良，耐候性更好树脂，包括但不限于环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和酚醛树脂中的一种或两种以上的组合。而面层填料包括但不限于碳酸钙砂/粉、石英砂/粉等。
所述基层布料步骤中，所述基层树脂在与基层填料混合前，先与固化剂及相应的助催化剂混合均匀。
所述面层布料步骤中，所述面层树脂与面层填料混合前，先与相应的固化剂混合均匀。
所述压制成型步骤中，采用常压或负压压制成型；所述固化则在常温或中温下固化。
所述基层布料步骤中，在布料后进行常压或负压预压制。
本发明具有以下技术效果：
本发明分两次或多次进行布料，可以根据各层功能选择不同的填料与树脂。所述基层只作为支撑体，填料的粒径与颜色是否均匀对板材的应用没有影响，树脂的颜色对板材的应用也没有影响，因而基层对用料的标准要求大幅降低，可选择性大，故，所述的基层填料除了采用碳酸钙砂/粉外，还可以选择各种石材加工废料、建筑废料等。所述基层树脂采用不饱和树脂，由于基层只位于底部，也可以选择颜色较深但不影响性能的树脂，这打破了以往为了不影响人造石成色只能选择浅色树脂的限制，大大地拓宽了树脂选择范围。由于基层树脂及其填料的选择可以不考虑非功能性的指标，扩展了原料的来源渠道，降低了成本。由于基层材料节约部分成本，因此面层树脂可以选择不饱和树脂，也可以选择性能更优良，耐候性更好树脂，不仅大大提高人造石面层的机械性能，制造成本比整体使用环氧树脂、聚丙烯酸树脂等制造的低。
表1：本发明和现有技术制备的人造石对比
*注：生产成本价格指数只是用于比较不同类型人造石的制造成本高低，没有直接的比例关系。指数越高，造价也越高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的权利要求书做进一步说明，但不构成对本发明的任何限制，任何以本发明的技术方案为基础所作出的有限次修改仍然属于本发明所要保护的内容。
实施例1
复合人造石为两层结构，由基层和面层构成。
基层粘合剂：不饱和聚酯树脂，已与相对应的固化剂和助催化剂混合；
基层填料：碳酸钙砂/粉；
面层粘合剂：不饱和树脂，已与相对应的固化剂和助催化剂混合；
面层填料：石英砂/粉。
表2：
复合人造石的制备方法，所述其制备包括以下步骤：
基层布料：基层填料、基层树脂和固化剂混合均匀后，进行布料，布料后进行常压或负压预压制，形成基层；
面层布料：面层填料、面层树脂和固化剂混合均匀后，在所述基层上布料，形成面层；
压制成型：采用人造石压机对基层和面层形成的复合层结构采用常压或负压进行压制成型，在常温或中温下固化后获得复合人造石。
实施例2
与实施1不同的是：
基层粘合剂：不饱和聚酯树脂，已与相对应的固化剂和助催化剂混合；
基层填料：碳酸钙砂/粉；
面层粘合剂：环氧树脂，已与相对应的固化剂混合；
面层填料：石英砂/粉。
表3：
表4：本发明的人造石性能
从表4可以看出，实施例2与实施例1对比改变面层的树脂种类可以大幅提高板面的抗折强度及耐磨度。
上述实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质和原理下所作的改变、装饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。例如：在所述基层布料步骤和面层布料步骤增加中间层布料步骤，所述中间层布料步骤具体操作为：中间层填料、中间层树脂和固化剂混合均匀后，在基层上进行布料，形成中间层，之后再在中间层上进行面层布料，构造面层。所述中间层布料步骤可以根据人造石结构设计要求重复两次以上，从而在基层和面层之间设置至少一层中间层，获得多层的复合人造石。基层树脂可采用包括但不限于不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、密胺树脂和脲醛树脂中的一种或两种以上的组合。面层树脂可以选择不饱和树脂，也可以选择性能更优良，耐候性更好树脂，包括但不限于环氧树脂、环氧丙烯酸树脂、聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和酚醛树脂中的一种或两种以上的组合。