专利名称：人造石器材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种人造石材，该石材可用作厨房设施，卫生洁具、雕塑品、隔热 保温建筑饰材。 技术背景天然石材广泛应用于各类建筑物，包括墙材，装饰材料，还有应用于制造洁具， 城市雕塑等，近些年随着经济的发展，天然石材的开采在市场需求和利益驱使下 许多地区出现疯狂滥采现象，造成了资源破坏毁坏了环境。由于天然石材日益资 源越来越少，天然石材的价格日益昂贵，人造石材技术成为一种替代天然石材的 趋势。人造石材以符合食品卫生学要求的高分子材料及填料为主要原料，通过真空成 型或压力成型，再经自动控温使其化学反应达到终点的产品。人造石与天然石材 的最大区别是，该产品可以做到表里如一、致密度高,可随意打磨，拼接处经过适 当打磨处理后无接痕,可随意造形加工。其抗折、抗压、抗冲击及弯曲强度大大 高于天然石材,无毛细孔，吸水率极低，耐污性能优良,阻燃耐温，无毒无味，色彩随意 修饰,可广泛用于建筑装饰、家俱台面及厨卫台面等。人造石材因原材料及生产 工艺的不同,可分为丙烯酸型和聚酯型,前者的成本高、生产工艺繁杂、售价高， 或者生产成本相对较低，因此,现国内产销量95 %以上的人造石实体面材为聚酯 型。杜邦可丽耐是最早进入国内的人造石材的产品，随之，国内争先仿制，在短短 几年时间,我国人造石材从无到有,如今已有数百家大小不等的企业生产这类产品， 也有为数不少的国外产品销往国内。保守估计我国人造石实体面材的年销售额在 10亿元以上，从业人员达数万人，可谓发展迅速。随着我国经济的不断发展,消费 观念也随之变化，一些比较讲究生活品味的人纷纷采用价格高昂的人造石实体面 材作厨卫台面，市场逐渐扩大，许多领域已经接受了这种产品。但是现有的人造石材技术仍然存在一定的缺陷，如专利公报公开的95120477.7 《一种制备人造石材的方法》，采用废土、工业废料，经过混合，造粒、破碎、 过筛、干燥、1700'C烧结等工序完成，其缺陷是需要高温工艺，高耗能，制成的 产品档次低难于在现有的消费水平环境下推广。专利公报还公开了一种免烧工艺 的人造石材技术02109593.0《复合人造石材》，采用矿渣、轻烧氧化镁、氯化镁、螯合剂混合成型烘干，该技术的缺陷是采用矿渣为主要材料，制成产品密度均匀 性差，韧性特性差，许多场所并不实用。专利公报公告的92105543.9《人造石材 的制造方法》采用热固性合成树脂加入硬化剂和不饱和树B旨、大理石粉、石英粉、 花岗石粉、陶瓷粉、玻璃粉，在与树脂混合后通过180'C热固化制成，该技术的 缺陷是，热固性树脂在长期氧化环境下必然变性，当使用一定时效之后将失去其 强度和硬度，在耐用型场所不受欢迎。专利公报公开的21_9719683.2《人造石材》， 该技术以硅石、橄榄石、玻辉石、云母、花岗岩、陶瓷等加工成细粉，再用丙烯 酸树脂、甲基丙烯酸树脂调和，通过加压成型，该技术的缺陷是，高分子材料为 结构剂，无机石料为填充剂，这样的材料耐候性不稳定。专利公报公开的 01103892.6《中空人造石材及其制法》采用环氧树脂为结构剂填充石粉进行成型 加工，其缺陷是使用环氧树脂具有一定毒性，其应用在日常生活场所有一定影响。 专利公报公开的200410028510.6《一种人造石材料及生产方法》采用磷矿渣粉与 脲醛树脂、不饱和树脂为结构剂，其缺陷是，脲醛树脂、不饱和树脂为结构剂制 成材料耐候性差，都不宜应用在耐用场所。专利公报公开的200410058921乂《人 造石材的制造方法》，该技术采用树脂和丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、 苯乙烯等有机物为胶合剂，填充氢氧化钙、碳酸钙、滑石粉等制成板式型材，该 技术方案的缺陷是，有机树脂与无机填充剂的温度收縮膨胀系数不同，在温度发 生显著变化时往往出现形变或龟裂。专利公报公开的200610096276.乂《一种人造 石材生产工艺》，该工艺以树脂和粉料混合成基料，适当添加促进剂、固化剂在 模具上成型，该技术的缺陷是，采用有机和无机混合物通过胶合的特性达到成型 石材的目的。上述资料表明，将现有的人造石材技术广泛的取代天然石材还是存在一定的 差距，特别是使用现有人造石材技术应用在家庭卫生洁具，用在耐用场所如建筑 物，还有城市雕塑等场所，由于采用有机材料混合技术存在稳定性和耐候性等问 题。发明内容本发明是要提供一种采用无机材料制备人造石材的技术方案，并采用本工艺方 法制造建筑饰材、制造卫生洁具、制造雕塑品。实现本发明的技术方案是，根据重质氧化镁、氯化镁的化学性质特性，在 Jl/gO-]1^02-//20体系中，主要发生如下反应餘(朋)2其中5Mg(0/f)2 ，Mg(A ，8//20是氯化镁氧化镁反应后的主要结构相,具有较高 的强度，实验表明，如果控制得好，用氯化镁水溶液调制的镁质胶凝材料可以形 成高强度的结晶结构网，但是如果MgO与ikfeC/2配比不当时，制品极易出现反 卤，泛霜现象，为了避免这种反卤泛霜问题，采用填充料木屑类具有极强的吸水 性的物质加于缓解，木屑的加入有利于降低制品的容重，提高其韧性，又降低成 本，在一定程度上还可阻断空气中的水分加入到氯氧镁结构体中，减轻返卤泛霜 等问题，必要时添加少量的氧化铁黄可以进一步改善返卤泛霜，为了克服木屑含 有复杂的生物质如蛋白类多糖类，在木屑中构成腐败和虫蛀甚至酶解等生物效 应，最终影响产品质量。本发明特改木屑填料为活性炭填料，活性炭具有结构稳 定、密度稳定、无生物活性等特点，同时还显著提高了材料结构的比刚度，为了 提高材料的抗弯韧性，本发明在填充料中添加一定比例的玻璃纤维，由于玻璃纤 维属无机材料，在空气中，具有较好的耐腐蚀等性能，同时起到抗龟裂作用。为 了将本材料适合在保温设施中使用，在氯化镁水溶液调制的镁质胶凝体凝固前，添加成泡结构物质聚氨酯发泡材料，使其先成泡沫结构然后在进入凝固。根据上述技术特点可将本发明技术方案制造洁具、制造雕塑品、制造建筑保温 饰材。制造工艺包括如下过程氯化镁溶液配制，添加重质氧化镁充分搅拌，再添加 活性炭充分搅拌，再添加玻璃纤维充分搅拌，注入成型模具中凝固，出模，然后 经过一定时间静止固化，即可成为产品，本工艺适合制造洁具和雕塑品。在上述工艺基础上增加添加发泡工艺和发泡材料可以制造保温隔热材料，工艺 流程是氯化镁溶液配制，添加重质氧化镁充分搅拌，再添加活性炭充分搅拌， 再添加玻璃纤维充分搅拌，再将其与发泡材料混合，充分搅拌，注入成型模具中 凝固，出模，然后经过一定时间静止固化，即可成为产品。本发明技术方案的积极意义是采用本工艺制造洁具无须高温烧制工艺，生产 过程更清洁和节能，采用本工艺制造雕塑品可以取代传统石材雕刻需要耗费大量 的劳动，可以把过去单件生产改为批量生产，采用本工艺制造建筑用石材替代传 统天然石材，可以减轻天然资源的消耗，减少天然石材的开采，能起到保护环境 的效果。
图1是制造保温隔热建筑饰材流程图； 图2是制造洁具和雕塑品流程图； 具体实施例1参照附图l，制造保温隔热建筑饰材；一、 原料1、 重质氧化镁，其作用是与氯化镁溶液混合胶凝固化；2、 氯化镁，其作用是与水混合溶解配制氯化镁溶液；3、 活性炭，其作用是轻质增强填充剂；4、 玻璃纤维，其作用是增强抗龟裂；5、 聚氨酯发泡材料，其作用是致泡结构；二、 辅料水，其作用是与氯化镁混合配制氯化镁溶液。三、 原辅料配方比例1、 重质氧化镁40%，2、 氯化镁溶液35%，3、 活性炭20%，4、 玻璃纤维2.54、聚氨酯发泡材料2.5%四、 氯化镁溶液配方比例1、 氯化镁45%，2、 水55%，五、 工艺操作步骤1、 氯化镁溶液配制，将氯化镁与水混合浸泡24小时以上，使之充分溶解。2、 原辅料混合配制，将重质氧化镁40%，氯化镁溶液35%，活性炭20%， 玻璃纤维2.5%，聚氨酯发泡材料2.5%，搅拌混合均勾。3、 成型，将原辅料混合搅拌均匀之后注入模具内，振动模具排出混合溶液 中的气体，使之达到较好的密实度，由于重质氧化镁与氯化镁溶液混合后易凝固， 经过2 4小时的凝固期出模。4、 出模后静止48小时，使其充分固化。具体实施例2参照附图2，制造制造洁具、雕塑品； 一、原料1、 重质氧化镁，其作用是与氯化镁溶液混合胶凝固化；2、 氯化镁，其作用是与水混合溶解配制氯化镁溶液；3、 活性炭，其作用是轻质增强填充剂；4、 玻璃纤维,其作用是增强抗龟裂； 二、辅料水，其作用是与氯化镁混合配制氯化镁溶液。三、 原辅料配方比例1、 重质氧化镁40%，2、 氯化镁溶液35%，3、 活性炭20%,4、 玻璃纤维5%四、 氯化镁溶液配方比例1、 氯化镁45%，2、 水55%，五、 工艺操作歩骤1、 氯化镁溶液配制，将氯化镁与水混合浸泡24小时以上，使之充分溶解。2、 原辅料混合配制，将重质氧化镁40%，氯化镁溶液35%，活性炭20%, 玻璃纤维5%，搅拌混合均匀。3、 成型，将原辅料混合搅拌均匀之后注入模具内，振动模具排出混合溶液 中的气体，使之达到较好的密实度，由于重质氧化镁与氯化镁溶液混合后易凝固， 经过2 4小时的凝固期出模。4、 出模后静止48小时，使其充分固化。
权利要求
1、人造石器材及其制造方法，其中，所述的人造石器材由重质氧化镁、氯化镁溶液、活性炭、玻璃纤维、聚氨酯发泡材料等制成，其特征在于洁具和雕塑品制造方法包括如下步骤(1)氯化镁溶液配制，将氯化镁与水混合浸泡24小时以上，使之充分溶解。(2)原辅料混合配制，将重质氧化镁40％，氯化镁溶液35％，活性炭20％，玻璃纤维5％，搅拌混合均匀。(3)成型，将原辅料混合搅拌均匀之后注入模具内，振动模具排出混合溶液中的气体，经过2～4小时的凝固期出模。(4)出模后静止48小时。
2、 根据权利要求1所述的人造石器材及其制造方法，其特征在于隔热保温建筑饰材制造方法包括如下步骤(1) 氯化镁溶液配制，将氯化镁与水混合浸泡24小时以上，使之充分溶解。(2) 原辅料混合配制，将重质氧化镁40%,氯化镁溶液35%，活性炭20%，玻 璃纤维2.5%,聚氨酯发泡材料2.5%,搅拌混合均匀。(3) 成型，将原辅料混合搅拌均匀之后注入模具内，振动模具排出混合溶液中 的气体，经过2 4小时的凝固期出模。U)出模后静止48小时
全文摘要
本发明公开了一种人造石器材及其制造方法，由重质氧化镁、氯化镁溶液、活性炭、玻璃纤维和聚氨酯发泡材料配方，通过配料、搅拌、成型工艺制成，由于采用了结构改性结构增强配方使其具有较好的比刚度、比强度同时还具有较好的隔热隔音性能，本发明可以制造洁具、雕塑品，隔热保温建筑饰材，在某些场所可以替代天然石材之用。
文档编号B28B11/24GK101323131SQ200710111679
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者邓昌沪 申请人:苏少宁