一种利用不饱和聚酯漆废料制作人造石的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种利用不饱和聚酯漆废料制作人造石 的方法。
【背景技术】
[0002] 人造石作为新型人造建筑材料，具有高强度、高硬度、高韧性、防腐抗老化、无辐 射、易加工、比拟天然质感等优点，在建筑以及装饰领域的应用越来越广泛。在天然石材等 不可再生资源不断被破坏性开采的今天，用人造石来代替天然石材，是世界石材装饰市场 的必然趋势。
[0003] 在家具、汽车等领域的油漆喷涂过程中，大多采用空气喷枪进行喷漆作业，所喷油 漆中接近40 %的油漆因喷涂效率的问题，没有成功固化在喷涂件表面，而成为油漆废渣，这 些油漆废渣都是热固性聚合物，很难降解，也很难进行再加工。
[0004] 现在一般只能采用焚烧或填埋的方式处理上述的油漆废渣，通常进行焚烧或填埋 处理的成本较高，在中国东部发达地区，上述油漆废渣的处理费用高达2000~3000元/ 吨，不仅成为社会的负担，存在二次污染的风险，同时也造成大量的资源浪费。
[0005] 对油漆废渣进行回收利用，在倡导环保的今天，具有重要的现实意义。在保证质量 的前提下，采用接近零成本甚至负成本的油漆废渣代替油漆中的部分甚至绝大部分原料， 会使产品的性价比大为提高，不仅能够解决处理油漆废渣给企业带来的经济压力，同时能 够使油漆相关生产企业制作出更有市场竞争力的产品。
[0006] 在所述的油漆废渣中，不饱和聚酯漆占了很大部分，因此，对该部分漆的回收利用 显得尤为重要。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种利用不饱和聚酯漆废料制作人造石的方法，以不饱和聚酯漆废 料作为人造石的主要组分，得到的人造石性能优良。
[0008] -种利用不饱和聚酯漆废料制作人造石的方法，包括以下步骤：将人造石的底层、 增韧层和面层的原料分别混合均匀，依次浇筑、成型、固化，得到所述的人造石；所述人造石 的底层和面层的原料重量份组成为：
[0009]
[0012] 油漆废渣是很难处理的热固性高分子聚合物废料，其中不饱和聚酯漆废料占很大 部分，本发明利用不饱和聚酯漆废料作为人造石的主要组分，一方面实现不饱和聚酯漆废 料的回收利用，另一方面能够提高人造石的性能。
[0013] 本发明提供的人造石由三层结构组成，依次为底层、增韧层和面层，其中底层和面 层的原料重量份组成相同。本发明提供的人造石为三层一体结构，显著提高了固化后人造 石的韧性和强度。
[0014] 现有技术中的不饱和聚酯漆废料磨碎后，所得的粉料直接用于本发明提供的人造 石中，不能获得性能良好的人造石，需要对不饱和聚酯漆废料进行改性后使用，优选地，所 述不饱和聚酯漆废料粉的制备方法如下：
[0015] 将不饱和聚酯漆废料粉碎后，除去挥发性物质，然后依次加入偶联剂B和催化剂B 进出改性，得到所述的不饱和聚酯漆废料粉。
[0016] 本发明对不饱和聚酯漆废料进行粉碎，并进一步利用偶联剂B和催化剂B进行改 性加工，使人造石在加热固化时，在催化剂B的作用下，已经固化的不饱和聚酯漆废料中的 酯键能够打开，并与不饱和聚酯树脂和/或固化剂发生交联，形成质地坚硬的人造石。
[0017] 所述不饱和聚酯漆废料粉应具有合适的粒径，以保证不饱和聚酯漆废料粉能够充 分地与人造石中的其余组分混合均匀，同时确保在人造石固化的过程中，不饱和聚酯漆废 料粉中已经固化的酯键打开，与人造石中的其余组分发生化学交联反应。
[0018] 作为优选，所述不饱和聚酯漆废料粉的粒径为80~1250目。进一步优选，所述不 饱和聚酯漆废料粉的粒径为80~500目。再优选，所述不饱和聚酯漆废料粉的粒径为80~ 300 目。
[0019] 所述的催化剂A和催化剂B可以相同，也可以不同，催化剂A和催化剂B的作用都 在于将已经固化的不饱和聚酯漆中的酯键打开，使其能够与人造石中的其余组分发生化学 交联反应，优选地，所述催化剂A为1，5, 7-三氮杂二环[4. 4. 0]癸-5-烯（TBD)、辛酸亚锡 (Sn(Oct)2)、三苯基膦（PPh3)、乙酰丙酮锌（Zinc(II)Acetylacetonate)中的至少一种；催 化剂B为1，5, 7-三氮杂二环[4. 4.0]癸-5-烯、辛酸亚锡、三苯基膦、乙酰丙酮锌中的至少 一种。
[0020] 进一步优选，所述催化剂A为1，5, 7-三氮杂二环[4. 4. 0]癸-5-烯或乙酰丙酮锌。 催化剂B为1，5, 7-三氮杂二环[4. 4. 0]癸-5-烯或乙酰丙酮锌。
[0021] 偶联剂A和偶联剂B用于改善树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能，所述的 偶联剂A和偶联剂B可以相同，也可以不同，本发明中优选采用硅烷偶联剂，优选地，所述偶 联剂A为y_(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或Y-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅 烷。所述偶联剂B为y_(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或Y-(甲基丙烯酰氧）丙基 三甲氧基硅烷。
[0022] 进一步优选，所述偶联剂A为y-(2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷。所述偶联 剂B为y-(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷。
[0023] 所述偶联剂B与不饱和聚酯漆废料的质量比为0. 5~1. 5:100。进一步优选，所述 偶联剂B与不饱和聚酯漆废料的质量比为I. 0~1. 5:100。
[0024] 优选地，所述催化剂B与不饱和聚酯漆废料的质量比为0. 5~1. 5:100。进一步优 选，所述催化剂B与不饱和聚酯漆废料的质量比为I. 0~1. 5:100。
[0025] 进行不饱和聚酯漆废料粉制备时的具体操作操作如下：
[0026] 将固体不饱和聚酯漆废料依次进行粉碎和磨碎，得到符合粒径要求的窄粒径分布 粉料，然后搅拌升温至90~110°C，并在该温度保持30~40min，将不饱和聚酯漆废料中的 挥发性物质除去。
[0027] 除去挥发性物质后，加入偶联剂活化5~lOmin，活化后加入催化剂，高速搅拌3~ 5min后出料，得到不饱和聚酯漆废料粉。
[0028] 本发明中所述的石英砂用于制作人造石的面层以及底层，使人造石的外表面更接 近于真实的石材，优选地，所述石英砂的粒度为20~120目。
[0029] 所述的增强纤维用于提高人造石的韧性以及强度，需要与人造石的其余组分具有 良好的相容性，能够均匀分散在人造石的增韧层中，优选地，所述增强纤维为聚酯纤维、玻 璃纤维中的至少一种。所述增强纤维的长度为1~6mm，增强纤维的单丝直径为1~20 y m。 进一步优选，所述增强纤维的长度为4~5mm，增强纤维的单丝直径为5~10 y m。
[0030] 所述的受阻胺类助剂为双抗助剂，可以同时起到阻燃剂和抗紫外线稳定剂的作 用，例如，采用Flamestab?NOR116。
[0031]所述的不饱和聚酯树脂采用苯乙烯作为稀释剂（即原料重量份组成中所述的不 饱和聚酯树脂的重量已经包括了稀释剂的重量），不饱和聚酯树脂中稀释剂的质量分数为 20~40%。优选地，不饱和聚酯树脂中稀释剂的质量分数为20~35%。进一步优选，不饱 和聚酯树脂中稀释剂的质量分数为30%。
[0032]所述的阻燃剂为活性氢氧化铝或氢氧化镁。优选为氢氧化镁，为了保证氢氧化镁 的活性，选择具有纳米粒径的超细氢氧化镁。
[0033]所述的固化剂为过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化环己 酮、过氧化甲乙酮。优选地，所述的固化剂为过氧化-2-乙基己酸叔丁酯或过氧化环己酮。 所述固化剂的用量除了满足原料的重量份配比，还应同时满足：固化剂与不饱和聚酯树脂 的质量比为〇. 5~1. 5 :100。
[0034]所述的促进剂为二甲基苯胺或环烷酸钴。优选地，所述的促进剂为环烷酸钴。所 述促进剂的用量除了满足原料的重量份配比，还应同时满足：促进剂与不饱和聚酯树脂的 质量比为0. 3~0. 8 :100。
[0035]作为优选，所述人造石的底层和面层的原料重量份组成为：
[0036]
[0037]所述人造石的增韧层的原料重量份组成为：
[0038]
[0043] 制作本发明提供的人造石的具体操作方法如下：
[0044] (1)将人造石的底层原料中除不饱和聚酯树脂外的其余组分混合均匀，然后加入 不饱和聚酯树脂进行搅拌分散，搅拌时间为5~30min，得到底层料液；
[0045] 将人造石的增韧层原料中除不饱和聚酯树脂外的其余组分混合均匀，然后加入不 饱和聚酯树脂进行搅拌分散，搅拌时间为5~30min，得到增韧层料液；
[0046] 将人造石的面层原料中除不饱和聚酯树脂和增强纤维外的其余组分混合均匀，然 后依次加入不饱和聚酯树脂和增强纤维进行搅拌分散，搅拌时间为5~30min，得到面层料 液；
[0047] (2)依次将底层料液、增韧层料液、面层料液平铺在模板上，然后送入真空振动成 型压机中，震荡排气后加压成型；
[0048] (3)将成型后的板材送入微波热风加热低温干燥房中加热固化，脱模后冷却2~3 天，得到本发明所述的人造石。
[0049] 本发明利用家具、汽车等行业油漆喷涂过程中产生的不饱和聚酯漆废料作为人造 石的主要组分（占人造石重量的45%以上），并配合使用