本发明属于人造石技术领域，尤其涉及一种人造石板材及其制备方法。
背景技术：
目前，石材作为建筑及装饰材料的需求日益增大，例如将天然大理石、石英石、花岗岩等制作成橱柜、会议桌、餐桌台面等物品。然而天然石材由于资源有限、成本高且开采困难易对环境造成一定程度的破坏，因此，成本较低的人造石生产技术变得日益成熟。人造石通常由占比达80％以上的天然石英、树脂粘接剂及固化剂、色料等添加剂搅拌混合，再压制成板状后烘烤固化、抛光而成。
目前，天然石英颗粒是人造石英石中的主要填料成分，天然石英的产量及质量受矿物资源的影响，并且其杂质、白度和通透性等都对板材的生产造成较大的影响。因此，如何减少人造石中天然石英的使用量成为行业重要课题。
技术实现要素：
针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种将玻璃材料作为人造石主要石料成分，且能够节约资源、提高质量的人造石板材及其制备方法。
为解决上述问题，本发明提供一种人造石板材，由原料经混合、压制及固化而成，所述原料包括主料和辅料，所述主料按重量比例包括混合玻璃料83％～92％、树脂8％～17％；所述辅料包括偶联剂和固化剂，所述偶联剂相对所述树脂的重量比为0.6:100～2:100，所述固化剂相对所述树脂的重量比为0.8:100～2:100；所述人造石板材中晶态sio2的含量低于3％，所述人造石板材中na2o杂质的含量小于8％，cao杂质的含量小于7.5％，除sio2、na2o、cao外，其他单个杂质的含量均小于3％。
在一个优选实施方式中，所述人造石板材中na2o杂质的含量为1.5％～6％，cao杂质的含量为1.5％～6％，mgo杂质的含量小于2％，除sio2、na2o、cao、mgo外，其他单个杂质的含量均小于1％。
在一个优选实施方式中，所述混合玻璃料为非晶态粉末或颗粒；所述树脂为不饱和聚酯树脂，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述固化剂为一种过氧化物或者多种过氧化物的混合物。
在一个优选实施方式中，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种；所述固化剂为过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化环己酮或过氧化苯甲酰中的一种或多种。
在一个优选实施方式中，所述原料还包括有色颜料；所述有色颜料为无机颜料、有机颜料或色浆中的一种或多种；所述有色颜料占所述原料总重量的0％～1.5％。
为解决上述问题，本发明提供一种如上所述的人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
1)按重量比例分别将混合玻璃料加入至搅拌机中，将树脂加入至搅拌罐中；
2)将偶联剂和固化剂按比例加入至搅拌罐中与所述树脂搅拌混合均匀，形成树脂混合物；
3)将上述树脂混合物加入至搅拌机中与所述混合玻璃料混合均匀，得到混合预制料；
4)将上述混合预制料放入模框中，进行压制形成预制板材，再将所述预制板材放入烘烤炉中进行固化，得到所述人造石板材。
在一个优选实施方式中，所述步骤2)中搅拌混合的时间为2～3min。
在一个优选实施方式中，所述搅拌机为行星轮式搅拌机，所述搅拌机的公转频率为5～50hz，所述搅拌机的自转频率为10～50hz，所述步骤3)中搅拌混合的总时间为5～12min。
在一个优选实施方式中，所述步骤4)中将预制板材进行固化的温度为75～110℃，时间为70～180min。
在一个优选实施方式中，所述步骤2)还包括将有色颜料按比例加入至搅拌罐中，并与所述偶联剂和所述固化剂一同搅拌。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的人造石板材中主料包括高比例的混合玻璃料，以完全替代现有技术中的天然石英，可节省矿物资源；同时，通过控制混合玻璃料中杂质的含量，使得制得的板材性能更加稳定且装饰效果好，有利于环保。
【具体实施方式】
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供一种人造石板材，由原料经混合、压制及固化而成，所述原料包括主料和辅料，所述主料按重量比例包括混合玻璃料83％～92％、树脂8％～17％。所述混合玻璃料选自普通钙钠玻璃和石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅硅酸盐玻璃等特种玻璃中的一种或多种。所述辅料包括偶联剂和固化剂，所述偶联剂相对所述树脂的重量比为0.6:100～2:100，所述固化剂相对所述树脂的重量比为0.8:100～2:100。
具体地，所述混合玻璃料为非晶态粉末或者颗粒，其粒度规格包括1-3目、4-6目、6-8目、8-16目、16-30目、30-50目、40-70目、70-120目、325-400目、600-1200目中的一种或几种。所述混合玻璃料可以由各种回收玻璃经过粉碎加工得到。
具体地，所述树脂为不饱和聚酯树脂，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述固化剂为一种过氧化物或者多种过氧化物的混合物。优选的，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或γ-苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。所述固化剂为过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化环己酮或过氧化苯甲酰中的一种或多种。
进一步地，所述原料还包括有色颜料。所述有色颜料为无机颜料、有机颜料或色浆中的一种或多种；所述有色颜料占所述原料总重量的0％～1.5％。
可以理解，本发明人造石板材的主要化学成分为sio2。由于配料中不加入天然石英成分，本发明人造石板材中晶态sio2的含量低于3％。另外，由于所述原料中含有混合玻璃料，不可避免使得人造石板材中含有na2o、cao、mgo、tio2等杂质。本发明人造石板材中杂质的重量含量分别为：na2o杂质的含量小于8％，cao杂质的含量小于7.5％，除sio2、na2o、cao外，其他单个杂质的含量均小于3％。优选的，所述人造石板材中na2o杂质的含量为1.5％～6％，cao杂质的含量为1.5％～6％，mgo杂质的含量小于2％，除sio2、na2o、cao、mgo外，其他单个杂质的含量均小于1％。
所述人造石板材的化学成分测定参见国标gb/t4734-1996，gb/t3284-2014；其中晶态物质(即晶态sio2)的含量检测方法参见sy/t5163-2010。
本发明还提供一种如上所述的人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
1)按重量比例分别将混合玻璃料加入至搅拌机中，将树脂加入至搅拌罐中；
2)将偶联剂和固化剂按比例加入至搅拌罐中与所述树脂搅拌混合均匀，形成树脂混合物；
3)将上述树脂混合物加入至搅拌机中与所述混合玻璃料混合均匀，得到混合预制料；
4)将上述混合预制料放入模框中，进行压制形成预制板材，再将所述预制板材放入烘烤炉中进行固化，得到所述人造石板材。
具体地，所述步骤2)中搅拌混合的时间为2～3min。所述搅拌机为行星轮式搅拌机，所述搅拌机的公转频率为5～50hz，所述搅拌机的自转频率为10～50hz。所述步骤3)中搅拌混合的总时间为5～12min。所述步骤4)中将预制板材进行固化的温度为75～110℃，时间为70～180min。所述步骤2)还包括将有色颜料按比例加入至搅拌罐中，并与所述偶联剂和所述固化剂一同搅拌。
实施例1
按重量比例分别将323kg混合玻璃料(占主料的85％)加入至搅拌机中，将57kg的不饱和聚酯树脂(占主料的15％)加入至搅拌罐中。
将426g硅烷偶联剂和532g固化剂加入至搅拌罐中与不饱和聚酯树脂搅拌混合均匀，形成树脂混合物；其中，搅拌的时间为2～3min。
将上述树脂混合物全部加入至搅拌机中与混合玻璃料混合均匀，得到混合预制料；其中，搅拌混合的总时间为5～12min；搅拌机为行星轮式搅拌机，公转频率为5～50hz，自转频率为10～50hz。
将上述混合预制料放入模框中，进行压制形成预制板材，再将预制板材放入烘烤炉中在75～110℃进行固化70～180min，得到人造石板材。
经检测，实施例1中na2o杂质的含量为7.61％，cao杂质的含量为4.89％，mgo杂质的含量为2.24％，除sio2、na2o、cao、mgo外，其他单个杂质含量均小于1％。
本实施例中制得的人造石板材，在制备过程中材料混合后具备较好的流动性和相容性，完全达到现有技术中以天然石英为主料的板材性能，且不易开裂、抗划伤、致密性好、装饰效果好。
实施例2
按重量比例分别将349.6kg混合玻璃料(占主料的92％)加入至搅拌机中，将30.4kg的不饱和聚酯树脂(占主料的8％)加入至搅拌罐中。
将304g硅烷偶联剂和304g固化剂加入至搅拌罐中与不饱和聚酯树脂搅拌混合均匀，形成树脂混合物；其中，搅拌的时间为2～3min。
将上述树脂混合物全部加入至搅拌机中与混合玻璃料混合均匀，得到混合预制料；其中，搅拌混合的总时间为5～12min；搅拌机为行星轮式搅拌机，公转频率为5～50hz，自转频率为10～50hz。
将上述混合预制料放入模框中，进行压制形成预制板材，再将预制板材放入烘烤炉中在75～110℃进行固化70～180min，得到人造石板材。
经检测，实施例2中na2o杂质的含量为3.97％，cao杂质的含量为2.44％，mgo杂质的含量为1.18％，除sio2、na2o、cao、mgo外，其他单个杂质含量均小于1％。
本实施例中制得的人造石板材，在制备过程中材料混合后具备较好的流动性和相容性，完全达到现有技术中以天然石英为主料的板材性能，且不易开裂、抗划伤、致密性好、装饰效果好。
实施例3
按重量比例分别将315.4kg混合玻璃料(占主料的83％)加入至搅拌机中，将64.6kg的不饱和聚酯树脂(占主料的17％)加入至搅拌罐中。
先将3kg有色颜料加入至搅拌罐中，再将760g硅烷偶联剂和760g固化剂加入至搅拌罐中与不饱和聚酯树脂搅拌混合均匀，形成树脂混合物；其中，搅拌的时间为2～3min。
将上述树脂混合物全部加入至搅拌机中与混合玻璃料混合均匀，得到混合预制料；其中，搅拌混合的总时间为5～12min；搅拌机为行星轮式搅拌机，公转频率为5～50hz，自转频率为10～50hz。
将上述混合预制料放入模框中，进行压制形成预制板材，再将预制板材放入烘烤炉中在75～110℃进行固化70～180min，得到人造石板材。
经检测，实施例3中na2o杂质的含量为2.61％，cao杂质的含量为1.86％，mgo杂质的含量为0.84％，除sio2、na2o、cao、mgo外，其他单个杂质含量均小于1％。
本实施例中制得的人造石板材，在制备过程中材料混合后具备较好的流动性和相容性，完全达到现有技术中以天然石英为主料的板材性能，且不易开裂、抗划伤、致密性好、装饰效果好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施局限于这些说明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。