专利名称：高耐磨人造石英石板材及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及人造石英石板材及其生产工艺，具体涉及一种高耐磨人造石英石板材及其生产工艺。
背景技术：
人造石英石以不饱和聚酯树脂或热塑性高分子聚合物为基体，以硅酸盐(类)天然石英石和/或粉、硅砂、尾矿渣等无机材料(其主要成分为二氧化硅)为主要填料，经特定的工艺加工而成的具有一定规格尺寸和形状的人造石。因其质地坚硬(莫氏硬度5-7)、结构致密，具有其他装饰材料无法比拟的耐磨、耐压、抗腐蚀、防渗透等特性。人造石英石广泛应用于橱房台面、实验室台面、窗台、吧台、电梯口、地面、墙面等。在建筑对材料要求比较高的场所人造石英石都适用。目前，人造石英石板材存在密度不均、耐磨性差、易结粉团、易变形、易老化、易入色、色彩及图案单一等缺陷，在质地和花色上难以达到高仿真天然石材的效果，严重影响人造石英石的表面效果，影响建筑物和室内装潢的美观。因此，开发一种高性能人造石英石板材是本领域技术人员一直攻克的难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种密度均匀、色彩鲜艳、图案丰富、抗变形、耐老化、高耐磨的人造石英石板材及其生产工艺。本发明采用的技术方案如下:
一种高耐磨人造石英石板材，其由如下重量份的原料制成:5-20目石英砂45-55、200-400目石英粉20-30、粘合剂30-40、莫来石砂10-20、高硅氧玻璃纤维5_10、活性白土10-15、纳米重晶石15-20、水玻璃20-30、粉煤灰15-20、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯0.5-1、颜料 0.2-0.3。所述的5-20目石英砂由10-20%的5目石英砂，20-30%的10目石英砂和50-60%的20目石英砂组成。所述的200-400目石英粉由15-25%的250目石英粉，30-40%的325目石英粉和40-50%的400目石英粉组成。所述的粘合剂由下列重量份的原料组成:不饱和聚酯树脂70-80、Y -甲基丙烯酰氧基二甲氧基娃烧2-3、乙稀基二甲氧基娃烧4-5、N- ( β _氣乙基)_ Y _氣丙基二甲氧基硅烷3-4、增塑剂FRP 2-3、改性树木灰烬1-2、苯乙烯20-25 ;
其制备方法如下:首先将不饱和树脂加入反应锅内，使锅内温度升到50-60°C，然后加Ay-甲基丙稀酸氧基二甲氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、Ν-( β _氛乙基)-γ -氛丙基二甲氧基硅烷，搅拌20-30分钟；然后在钼金催化剂的前提下，催化反应，当温度升到60-70°C时，停止加热，恒温10-15分钟，然后加入增塑剂、改性树木灰烬，搅拌5-8分钟，待温度降至常温后，加入苯乙烯稀释至粘度达到800-900Pa.m/s后，搅拌均匀即可。所述的改性树木灰烬由下列方法制得:先用10-15%双氧水煮沸树木灰烬20-30min，再用蒸馏水洗净，置于100-110°C的烘箱内烘干，加入相当于树木灰烬重量
2-3%的聚异丁烯、3-4%的月桂醇硫酸钠、2-3%的羧甲基淀粉钠、3-5%的柠檬酸三丁酯，在80-90°C水浴中以2000-3000r/min高速搅拌2_3h，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。高耐磨人造石英石板材的生产工艺，包括以下步骤:
(I)将纳米重晶石、活性白土分别干燥后加入高速混合机中，再加入四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯，在110-120°C下以500-1000rpm的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌5_10min后，加入粉煤灰在以1500-2000rpm的速度共混4-6min,送入造粒机中造粒,粒径控制在2_4mm,即得粉煤灰包覆颗粒,烘干,待用；
(2)将上述制得粉煤灰包覆颗粒与余下各原料加入搅拌机中搅拌均匀，不留死角，结合颗粒度的大小，搅拌速度可调节0-1500rpm,物料在搅拌机内经调比搅拌结束后,入混料盘内，边转边洒料，使物料更进一步均匀混合，然后送入搅拌机再充分混合，物料更加均匀，花色均匀、清晰、仿真度高；
(3)将混合好的物料送入打散机把一些没有搅拌结团的物料进一步打散，打散过后，经电子计量进入布料机内布料，然后送进制板模中，将制板模送入成型压机在真空、振动、加压下进行成型，压制频率52-62HZ，压制时间150-200s，压力1.5-3.0MPa，真空度-10(T-95Pa ；
(4)将成型的板材送入固化箱固化，固化温度为80-90°C，时间为40-50min；
(5)板材固化结束后，经定厚、抛光深加工处理，即制得人造石英石板材。本发明的有益效果:
本发明通过对配方 的优化，不同原料的相互配合，提高了人造石英石板材的耐磨、耐酸碱、耐高温、抗冲、抗压、抗折、耐划伤抗老化、耐候性等性能，改善了人造石英石板材的综合性能。另外在配方中还添加了高硅氧玻璃纤维材料，可以有效提高人造石英石板材的机械强度、热稳定性、耐高温等性能。本发明用粉煤灰对活性白土、纳米重晶石进行包覆改性，可以提高板材的抗渗透能力，耐水性，使生产出来的人造石英石板材不易入色。本发明生产出来的人造石英石板材具有质轻、密度均匀、色彩鲜艳、图案丰富、高强度、耐高温、高抗冲、耐磨性好、耐候性好、不易变形、耐划伤抗老化、不易入色、环保无污染等优点，耐酸碱、耐盐雾、耐汽油等有机溶剂各方面的性能指标均很高，经久耐用，完全达到高仿真天然石材的效果O
具体实施例方式一种高耐磨人造石英石板材，其由如下重量份的原料制成:5目石英砂7.5份、10目石英砂12.5份、20目石英砂30份、250目石英粉5份、325目石英粉7.5份、400目石英粉12.5份、粘合剂36份、莫来石砂16份、高硅氧玻璃纤维8份、活性白土 12份、纳米重晶石16份、水玻璃25份、粉煤灰15份、四异丙基二( 二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯0.5份、颜料0.2份。其中，所述的粘合剂由下列重量份的原料组成:不饱和聚酯树脂70份、Y-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷2份、乙烯基三甲氧基硅烷4份、N- (β-氨乙基)_ Y-氨丙基三甲氧基硅烷3份、增塑剂FRP (纤维增强复合塑料)2份、改性树木灰烬I份、苯乙烯20份；
其制备方法如下:首先将不饱和树脂加入反应锅内，使锅内温度升到55°C，然后加入Y-甲基丙稀酸氧基二甲氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、N- ( β -氛乙基)-Y -氛丙基二甲氧基硅烷，搅拌20-分钟；然后在钼金催化剂的前提下，催化反应，当温度升到60°C时，停止加热，恒温15分钟，然后加入增塑剂、改性树木灰烬，搅拌6分钟，待温度降至常温后，力口入苯乙烯稀释至粘度达到800-900Pa.m/s后，搅拌均匀即可。所述的改性树木灰烬由下列方法制得:先用15%双氧水煮沸树木灰烬20min，再用蒸馏水洗净，置于110°C的烘箱内烘干，加入相当于树木灰烬重量3%的聚异丁烯、3%的月桂醇硫酸钠、2%的羧甲基淀粉钠、4%的柠檬酸三丁酯，在90°C水浴中以3000r/min高速搅拌2h，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。高耐磨人造石英石板材的生产工艺，包括以下步骤:
(I)将纳米重晶石、活性白土分别干燥后加入高速混合机中，再加入四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯，在110°C下以SOOrpm的速度搅拌混合30min，再加入水玻璃继续搅拌7min后,加入粉煤灰在以1500rpm的速度共混6min,送入造粒机中造粒,粒径控制在3_，即得粉煤灰包覆颗粒，烘干，待用；
(2)将上述制得粉煤灰包覆颗粒与余下各原料加入搅拌机中搅拌均匀，不留死角，结合颗粒度的大小，搅拌速度可调节0-1500rpm,物料在搅拌机内经调比搅拌结束后,入混料盘内，边转边洒料，使物料更进一步均匀混合，然后送入搅拌机再充分混合，物料更加均匀，花色均匀、清晰、仿真度高；
(3)将混合好的物料送入打散机把一些没有搅拌结团的物料进一步打散，打散过后，经电子计量进入布料机内布料，然后送进制板模中，将制板模送入成型压机在真空、振动、加压下进行成型，压制频率55HZ，压制时间180s，压力2.4MPa，真空度_98Pa ；
(4)将成型的板材送入固化箱固化，固化温度为90°C，时间为45min；
(5)板材固化结束后，经定厚、抛光深加工处理，即制得人造石英石板材。将上述制得的人造石英石板材切割成长度为300mm,宽150mm,高20mm的板材,做各项性能测试。测试结果如下表所示:
权利要求
1.一种高耐磨人造石英石板材，其特征在于，其由如下重量份的原料制成:5-20目石英砂45-55、200-400目石英粉20-30、粘合剂30-40、莫来石砂10_20、高硅氧玻璃纤维5-10、活性白土 10-15、纳米重晶石15-20、水玻璃20-30、粉煤灰15-20、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯0.5-1、颜料0.2-0.3。
2.根据权利要求1所述的高耐磨人造石英石板材，其特征在于，所述的5-20目石英砂由10-20%的5目石英砂，20-30%的10目石英砂和50-60%的20目石英砂组成。
3.根据权利要求1所述的高耐磨人造石英石板材，其特征在于，所述的200-400目石英粉由15-25%的250目石英粉，30-40%的325目石英粉和40-50%的400目石英粉组成。
4.根据权利要求1所述的高耐磨人造石英石板材，其特征在于，所述的粘合剂由下列重量份的原料组成:不饱和聚酯树脂70-80、Y-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷2-3、乙烯基三甲氧基硅烷4-5、N- ( β-氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷3-4、增塑剂FRP 2_3、改性树木灰烬1-2、苯乙烯20-25 ; 其制备方法如下:首先将不饱和树脂加入反应锅内，使锅内温度升到50-60°C，然后加入Y _甲基丙稀酸氧基二甲氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、N- (@-氛乙基)-^-氛丙基三甲氧基硅烷，搅拌20-30分钟；然后在钼金催化剂的前提下，催化反应，当温度升到60-70°C时，停止加热，恒温10-15分钟，然后加入增塑剂、改性树木灰烬，搅拌5-8分钟，待温度降至常温后，加入苯乙烯稀释至粘度达到800-900Pa.m/s后，搅拌均匀即可。
5.根据权利要求4所述的高耐磨人造石英石板材，其特征在于，所述的改性树木灰烬由下列方法制得:先用10-15%双氧水煮沸树木灰烬20-30min，再用蒸馏水洗净，置于100-110°C的烘箱内烘干，加入相当于树木灰烬重量2-3%的聚异丁烯、3-4%的月桂醇硫酸钠、2-3%的羧甲基淀粉钠、3-5%的柠檬酸三丁酯，在80-90°C水浴中以2000_3000r/min高速搅拌2-3h，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。
6.一种如权利要求1所述的高耐磨人造石英石板材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤: (1)将纳米重晶石、活性白土分别干燥后加入高速混合机中，再加入四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯，在110-120°C下以500-1000rpm的速度搅拌混合20_30min，再加入水玻璃继续搅拌5-10min后，加入粉煤灰在以1500-2000rpm的速度共混4_6min，送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4_，即得粉煤灰包覆颗粒，烘干，待用； (2)将上述制得粉煤灰包覆颗粒与余下各原料加入搅拌机中搅拌均匀，不留死角，结合颗粒度的大小，搅拌速度可调节0-1500rpm,物料在搅拌机内经调比搅拌结束后,入混料盘内，边转边洒料，使物料更进一步均匀混合，然后送入搅拌机再充分混合，物料更加均匀，花色均匀、清晰、仿真度高； (3)将混合好的物料送入打散机把一些没有搅拌结团的物料进一步打散，打散过后，经电子计量进入布料机内布料，然后送进制板模中，将制板模送入成型压机在真空、振动、加压下进行成型，压制频率52-62HZ，压制时间150-200s，压力1.5-3.0MPa，真空度-10(T-95Pa ； (4)将成型的板材送入固化箱固化，固化温度为80-90°C，时间为40-50min； (5)板材固化结束后，经定厚、抛光深加工处理，即制得人造石英石板材。
全文摘要
本发明公开了一种高耐磨人造石英石板材及其生产工艺，其由如下重量份的原料制成5-20目石英砂45-55、200-400目石英粉20-30、粘合剂30-40、莫来石砂10-20、高硅氧玻璃纤维5-10、活性白土10-15、纳米重晶石15-20、水玻璃20-30、粉煤灰15-20、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯0.5-1、颜料0.2-0.3。本发明生产出来的人造石英石板材具有质轻、密度均匀、色彩鲜艳、图案丰富、高强度、耐高温、高抗冲、耐磨性好、耐候性好、不易变形、耐划伤抗老化、不易入色、环保无污染等优点，耐酸碱、耐盐雾、耐汽油等有机溶剂各方面的性能指标均很高，经久耐用，完全达到高仿真天然石材的效果。
文档编号C04B28/26GK103204658SQ20131009049
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者徐长青, 耿相建, 叶良飞, 刘继平, 韩同萍 申请人:安徽瑞翔石英制品有限公司