一种能够净化环境释放负离子的人造大理石及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新型建筑材料等领域，具体涉及一种能够净化环境释放负离子的人造大理石及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着人类科技水平的快速发展，人们生活质量水平的不断提高，缺少创造性的产品已无法满足要求，于是各种新型的多功能装潢材料开始走进人们的生活之中。在装潢材料日益多样化的同时，其挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭酸臭味、香烟等对人有害的异味，也在影响着人们的身心健康。为此，人们开发出具有健康、舒适、环保的装潢材料，如负离子材料、活性炭吸附材料、硅藻土活性涂料、多孔陶瓷等。
[0003]负离子粉作为一种新型的矿物质材料，具有杀菌、除尘、除臭作用，能把对人体有害的电磁波转化为无害的远红外线，将负离子粉用于室内装修，能够有效的净化空气，降解各类污染，并在室内营造空气负离子疗养空间。专利201210500790.0公开了 “一种产生负离子的环保涂料及其制备方法”，是将电气石粉末、纳米二氧化钛和水性漆按照一定比例混合制得，用在家具和室内墙面的装修，能够持续释放负离子，消除人体疲劳、促进人体健康，净化空气，改善室内居住环境。
[0004]人造大理石是以不饱和聚酯为粘结剂，与碳酸钙和氢氧化铝等搅拌混合，浇铸成型，在固化剂作用下产生固化作用，经脱模、烘干、抛光等工序而制成。人造大理石是模仿大理石的表面纹理加工而成的，具有类似大理石的机理特点，并且花纹图案可由设计者自行控制确定，重现性好；而且人造大理石重量轻，强度高，厚度薄，耐腐蚀性好，抗污染，并有较好的可加工性，能制成弧形，曲面等形状，施工方便，在建筑业上得到广泛的应用。
[0005]将负离子粉用于制备人造石，不仅可以制得人造板材，而对人体也有保健功能。专利201110231111.X公开了 “保健人造石英石板材原料、人造石英石板材及其制备方法”，将不饱和树脂、石英石砂石、电气石、助剂等按照一点比例经过混合、压制、固化制得，该板材可以释放红外线；供应人体所需的负离子对人体的保健作用。桂林理工大学在专利201310568907.3公开一种“一种室内家居用环保保健型人造石板材的制备方法”，采用聚合物改性水泥砂浆干粉作为胶黏剂，通过加入高吸附能力的活性炭粉体材料及能产生负离子的电气石粉体材料作为填料，外加其它人造石基层材料和辅助助剂，通过模具抽真空、高频振动、真空压制、中温养护制得室内家居用环保保健型人造石板材，具有吸收空气有毒气体、净化空气并释放对人体身心有益的负离子的功能。这些方法只是简单的将负离子粉直接加入到聚合物基材或将负离子粉经简单处理后直接加入到聚合物基材中。由于负离子矿粉表面的亲水性，与聚合物的相容性差，简单的把负离子粉末作为填充剂，虽然通过表面改性剂对负离子矿粉进行改性以达到改善负离子矿粉与聚合物相容性的目的，但是负离子矿粉与聚合物之间是通过分子间作用力结合，并没有形成有机的整体，从而导致了随着时间的推移，材料的负离子释放功能衰减的现象；而且存在着负离子分散不均匀的现象，影响人造石英石的力学性能。
[0006]所以将负离子粉应用于制备人造石的关键是对负离子矿粉进行表面改性，以提高负离子矿粉与聚合物的相容性。本发明的思路是利用负离子矿粉表面的羟基，使之与具有不饱和双键的偶联剂起反应，从而形成具有表面带有不饱和双键的负离子粉，然后将处理后的负离子粉和不饱和聚酯树脂、碳酸钙和氢氧化铝、助剂等混合固化，制得能够持久释放负离子的人造大理石。
【发明内容】
[0007]本发明为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种能够净化环境释放负离子的人造大理石及其制备方法。
[0008]本发明的技术方案所采取的技术方案如下:
O带有不饱和双键改性负离子粉的制备:将100份的负离子粉在100-120°c烘干处理30-120min后，加入1_5份带有不饱和双键的偶联剂，继续在100-120°C下高速搅拌30-180min,冷却得到带有不饱和双键的改性负离子粉；
2)人造大理石的制备:
配方组成(重量份)
碳酸1?和氢氧化销75?90%
步骤I)制得的改性负离子粉末 10?20%，
不饱和聚酯树脂7?10%
引发剂0.7?1.0%
其他助剂0.1?0.5% ；
将步骤I)制得的改性负离子粉末加到不饱和聚酯树脂中，搅拌20-30min后，加入碳酸钙和氢氧化铝、引发剂、其他助剂混合均匀后，送入成型压机压在真空、振动、加压下成型，最后经过固化制得，并在常温下养护24h。
[0009]本发明所述的带有双键的偶联剂为异丙基二硬酯酰基甲基丙烯酰基钛酸酯(NDZ-103)；
本发明所述的人造大理石的制备方法，其特征在于压制成型是在100吨激振力作用下加压120-150 s完成；
本发明所述的人造石英石的制备方法，其特征在于固化过程为:先在室温固化15?30min，再在 70 ?90°C 固化 15 ?30min。
[0010]经测试，本发明能够永久释放负离子的人造石英石其负离子释放量为1000-3000个/cm3，对有毒有害气体的吸收率达90%以上。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明通过利用负离子矿粉表面的羟基，将负离子粉末与带有双键的偶联剂起反应，形成表面带有不饱和双键的负离子粉。在制备人造大理石时，负离子粉与不饱和聚酯树脂的主要成分产生化学反应，能够有机结合在不饱和树脂分子链上，不仅制得的人造大理石的力学性能保持不变，而且能够永久释放负离子。将本产品作为室内装修材料，在室内营造空气负离子疗养空间，提供人体所需的负离子，起到活化细胞、增强抵抗力、调节自律神经系统的作用；而且还能够净化空气、降解各类有机污染气体。
【具体实施方式】
[0012]以下是本发明的几个具体实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。
[0013]实施例1
1)带有不饱和双键改性负离子粉的制备:将100份的负离子粉在120°C烘干处理30min后，加入3份异丙基二硬酯酰基甲基丙烯酰基钛酸酯(NDZ-103)，继续在120°C下高速搅拌60min，冷却得到带有不饱和双键的改性负离子粉；
2)人造大理石的制备:
将20份步骤I)制得的改性负离子粉末加到10份不饱和聚酯树脂中，搅拌30min后，加入70份的碳酸钙和10份氢氧化铝、1.0份的引发剂、0.5份其他助剂混合均匀后，送入成型压机在100吨激振力作用下加压150s，最后经室温固化30min，再在90°C固化15min制得，并并在常温下养护24h。
[0014]经测试，本发明能够永久释放负离子的人造石英石其负离子释放量为2500个/cm3，对甲苯气体的吸收率达90%以上。
[0015]实施例2
O带有不饱和双键改性负离子粉的制备:将100份的负离子粉在110°C烘干处理10min后，加入5份异丙基二硬酯酰基甲基丙烯酰基钛酸酯(NDZ-103)，继续在110°C下高速搅拌180min，冷却得到带有不饱和双键的改性负离子粉；
2)人造大理石的制备:
将10份步骤I)制得的改性负离子粉末加到7份不饱和聚酯树脂中，搅拌20min后，加入60份的碳酸钙和30份氢氧化铝、0.7份的引发剂、0.2份其他助剂混合均匀后，送入成型压机在100吨激振力作用下加压120s，最后经室温固化20min，再在70°C固化30min制得，并并在常温下养护24h。
[0016]经测试，本发明能够永久释放负离子的人造石英石其负离子释放量为1500个/cm3，对甲醛气体的吸收率达90%以上。
[0017]实施例3
1)带有不饱和双键改性负离子粉的制备:将100份的负离子粉在100°C烘干处理60min后，加入2份异丙基二硬酯酰基甲基丙烯酰基钛酸酯(NDZ-103)，继续在100°C下高速搅拌60min，冷却得到带有不饱和双键的改性负离子粉；
2)人造大理石的制备:
将15份步骤I)制得的改性负离子粉末加到8份不饱和聚酯树脂中，搅拌30min后，加入65份的碳酸钙和10份氢氧化铝、0.8份的引发剂、0.4份其他助剂混合均匀后，送入成型压机在100吨激振力作用下加压130s，最后经室温固化25min，再在80°C固化25min制得，并并在常温下养护24h。
[0018]经测试，本发明能够永久释放负离子的人造石英石其负离子释放量为2000个/cm3，对甲苯气体的吸收率达90%以上。
【主权项】
1.一种能够净化环境释放负离子的人造大理石及其制备方法，其特征在于本发明的具体步骤是: 1)带有不饱和双键改性负离子粉的制备:将100份的负离子粉在100-120°c烘干处理30-120min后，加入1_5份带有不饱和双键的偶联剂，继续在100-120°C下高速搅拌30-180min,冷却得到带有不饱和双键的改性负离子粉； 2)人造大理石的制备: 配方组成(重量份) 碳酸1?和氢氧化销75?90% 步骤I)制得的改性负离子粉末 10?20%， 不饱和聚酯树脂7?10% 引发剂0.7?1.0% 其他助剂0.1?0.5% ； 将步骤I)制得的改性负离子粉末加到不饱和聚酯树脂中，搅拌20-30min后，加入碳酸钙和氢氧化铝、引发剂、其他助剂混合均匀后，送入成型压机压在真空、振动、加压下成型，最后经过固化制得，并在常温下养护24h。
2.根据权利要求1所述的一种能够净化环境释放负离子的人造大理石及其制备方法，其特征在于所述的带有双键的偶联剂为异丙基二硬酯酰基甲基丙烯酰基钛酸酯(NDZ-103)。
3.根据权利要求1所述的一种能够净化环境释放负离子的人造大理石及其制备方法，其特征在于所述的压制成型是在100吨激振力作用下加压120-150 S完成。
4.根据权利要求1所述的一种能够净化环境释放负离子的人造大理石及其制备方法，其特征在于所述的固化过程为:先在室温固化15?30min，再在70?90°C固化15?30mino
【专利摘要】本发明提供一种能够净化环境释放负离子的人造大理石及其制备方法，本发明的工艺流程如下：1）带有不饱和双键改性负离子粉的制备：将100份的负离子粉烘干处理后，加入带不饱和双键的偶联剂，高速搅拌后，冷却得到带有不饱和双键的改性负离子粉；2）人造大理石的制备：将步骤1）制得的改性负离子粉末加到不饱和聚酯树脂中，搅拌后，加入碳酸钙和氢氧化铝、引发剂和其他助剂混合均匀后，送入成型压机加压成型，然后经后固化制得，并在常温下养护24h，本工艺将负离子粉有机结合在不饱和树脂分子链上，不仅制得的人造大理石的力学性能保持不变，而且能够永久释放负离子，起到吸收有毒有害气体，净化空气的作用。
【IPC分类】C04B26-18
【公开号】CN104803628
【申请号】CN201510085958
【发明人】陈登龙, 黄秀萍, 伍毓强, 杜鹏飞, 白欣
【申请人】福建师范大学泉港石化研究院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年2月23日