本发明涉及一种人造石英石板材及其制备方法，特别涉及一种阻燃人造石英石板材及其制备方法。
背景技术：
人造石是一种无放射性、无污染、可重复利用、绿色环保的建筑室内新型装饰材料。作为一种符合国家可持续发展的战略新型健康环保产品，于上世纪80年代引入国内市场。目前市场上销售的人造石主要以高分子树脂材料作为胶粘剂的有机型人造石，分为三类：人造大理石(以下简称人造岗石)、人造石英石和亚克力。我国的人造石行业虽然起步较晚，但经过十多年的快速发展，在市场规模和应用普及率方面居世界前列。
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也都适用。
无卤阻燃剂，如氢氧化镁、氢氧化铝等不但价格低廉而且阻燃材料燃烧不产生很多烟雾，释放物主要为水和二氧化碳等不会对环境造成很大伤害的物质，所以属于绿色环保型产品。但由于无卤阻燃剂与热塑性树脂的相容性很差，在树脂中不容易分散，即使分散，亲和力也不好。国内大多数企业采用偶联剂的方法，把塑胶粉、氢氧化镁或氢氧化铝粉、偶联剂以及其它添加剂直接混合，但存在分散不易均匀、阻燃效率低、需要较高填充量等弊病。为提高偶联度，国外有采用喷粉雾化工艺加工的氢氧化镁阻燃剂，使用性能较好，但生产设备工艺较复杂。
技术实现要素：
本发明目的是针对现有技术的不足，在制备人造石英石时，采用改性纳米氢氧化铝复合阻燃剂作为阻燃剂，阻燃性能优越，特别适合于消防、防爆场所使用，对保证生命财产安全具有潜在的价值。
具体地，本发明一方面提供一种阻燃人造石英石板材，包括如下原料：
0.075～5mm颗粒原料55～65份、0.005～0.045mm石英粉20～30份；不饱和聚酯树脂10～15份偶联剂0.15～0.2份；固化剂0.1～0.15份；改性阻燃剂10～1份；其中，颗粒原料为石英颗粒或玻璃颗粒或两种的混合物，改性阻燃剂为改性纳米氢氧化铝复合阻燃剂；以上份数为质量份数。
优选的，所述不饱和聚酯树脂是环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。
优选的，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、过氧化二苯甲酰和脂肪多元胺中的一种或多种。
优选的，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、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
优选的，所述改性纳米氢氧化铝复合阻燃剂包括以下组分，改性纳米氢氧化铝8-10份、硼砂30-50份、改性纳米膨润土10-15份、硅烷偶联剂2-3份、水玻璃3-5份。
进一步的，所述无机氧化物包覆型阻燃粉的制备方法如下：
(1)将氢氧化铝粉体、去离子水和硅烷偶联剂溶液加入高剪切乳化机中，充分搅拌制成含硅烷偶联剂的氢氧化铝浆液。
(2)上述氢氧化铝浆液经泵送至两级搅拌球磨机，研磨150分钟。
(3)将两级研磨后的氢氧化铝浆液再经泵送至喷雾干燥器中脱水干燥，得到平均粒径为改性氢氧化铝粉体。
(4)先按一定重量份比例将改性纳米氢氧化铝、硼砂、改性纳米膨润土、硅烷偶联剂和水玻璃加入到反应釜中，100-130℃加热1-3h，然后降温到60-100℃，再加入其他成分，搅拌混合，100-130℃加热1-2h，冷却即可。
本发明另一方面还提供一种上述任一项所述阻燃人造石英石板材的制备方法，包括如下步骤：
1)称料，原料配方为：0.075～5mm颗粒原料55～6份、0.005～0.045mm石英粉20～30份；不饱和聚酯树脂10～15份；偶联剂0.15～0.2份；固化剂0.1～0.15份；改性纳米氢氧化铝复合阻燃剂10～15份；按配方准备并称量；
2)搅拌，将按比例调配好的原料混和并在专用的搅拌桶内进行搅拌，直至搅拌均匀；搅拌好后，将原料放入预先准备好的容器中并称量好；
3)布料，
(1)铺模底纸：在传送带上铺一层与模具规格相同的牛皮纸或硅胶皮，将模具放在铺好的牛皮纸上，模具四边内侧还要放上4条牛皮纸条，再放上4条硅胶条，高度要比模具板高出3mm，将牛皮纸条折叠以盖住生胶条；
(2)布料：将分配好的原料平均分布在模具内，板面平整之后，再在上面盖上一层牛皮纸之后再垫上一层胶皮，得布料板；
4)压制，
将布料板在0.097～-0.1mpa真空下抽真空115～125秒，然后进行二次加压抽真空，二次加压时间为20～30秒；然后再震动启动，进行震动加压，震动加压时间为180～220秒；最后关闭震动，打开真空阀，待压力正常后，将真空罩、震板升起，得人造石英石成板；
5)脱模，
除去人造石英石成板的上层硅胶皮和牛皮纸，查看板材成型品质，合格后，除去模具和生胶条，得板材，送至固化架内等待加热固化；
6)热固化,
板材进行固化，固化时间6～10小时，固化的温度为70～160度，得固化后的板材；
7)将固化后的板材经定厚、抛光即得人造石英石。
本发明的优点如下：
在制备人造石英石时，采用改性纳米氢氧化铝复合阻燃剂作为阻燃剂，阻燃性能优越，在800℃的高温强火烧损下都不会开裂，而且硬度强，对于爆炸引起的冲击波和冲击物的冲击都有一定的耐受力，石英石不导电，其表面光泽好，附着力小，燃烧灰烬不易沾染到石英石表面，特别适合于消防、防爆场所使用，对保证生命财产安全具有潜在的价值。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
改性纳米氢氧化铝复合阻燃剂的制备：
(1)将氢氧化铝粉体100g、去离子水200ml和硅烷偶联剂溶液15g加入高剪切乳化机中，在80℃下充分搅拌60分钟，制成含硅烷偶联剂为氢氧化铝粉体质量1.5％的氢氧化铝浆液。所述硅烷偶联剂溶液为质量浓度为10％的乙醇溶液。
(2)上述氢氧化铝浆液经泵送至两级搅拌球磨机，研磨2小时。
(3)将两级研磨后的氢氧化铝浆液再经泵送至喷雾干燥器中脱水干燥，得到改性纳米氢氧化铝粉体。
(4)将改性纳米氢氧化铝80g、硼砂40g、改性纳米膨润土15g、硅烷偶联剂2g、水玻璃4g，加入到反应釜中，100-130℃加热1-3h，然后降温到60-100℃，再加入其他成分，搅拌混合，100-130℃加热1-2h，冷却即可。
【实施例2】
1)配料，原料配方为：按质量份数：0.075～5mm石英颗粒原料65份、0.075～5mm颗粒原料55份、0.005～0.045mm石英粉30份；聚氨酯树脂15份；乙烯基三乙氧基硅烷0.15份；过氧化二苯甲酰0.15份；实施例1所制备的改性纳米氢氧化铝复合阻燃剂12份按配方准备并称量；
2)搅拌，搅拌过程比较简单，只需先把按比例调配好的树脂、偶联剂、固化剂和阻燃色料等原料混和在专用的搅拌桶内进行搅拌，直至搅拌均匀，
3)布料，在传送带上铺一层与模具规格相同的牛皮纸或硅胶皮，将模具放在铺好的牛皮纸上，模具四边内侧还要放上4条牛皮纸条，再放上4条硅胶条，高度要比模具板高出3mm，将牛皮纸条折叠以盖住生胶条；将分配好的原料平均分布在模具内，板面基本平整之后，再在上面盖上一层牛皮纸之后再垫上一层胶皮，得布料板；
4)压制，布料完成之后布料板经自动生产线输送到压机之内，启动液压，降下真空罩，关闭液压，-0.1mpa真空下进行125秒左右抽真空操作；完成之后再启动液压，降下真空罩、震板，进行二次加压抽真空，二次加压时间一般25秒左右。然后再震动启动，进行震动加压，震动加压时间6min左右；最后关闭震动，打开真空阀，待压力正常后，将真空罩、震板升起，通过自动传动装置将成板输出；
将布料板在-0.1mpa真空下抽真空120秒，然后进行二次加压抽真空，二次加压时间为25秒；然后再震动启动，进行震动加压，震动加压时间为200秒左右；最后关闭震动，打开真空阀，待压力正常后，将真空罩、震板升起，得人造石英石成板；
5)脱模，除去人造石英石成板的上层硅胶皮和牛皮纸，查看板材成型品质，(若出现小面积缺料，在缺料处加上一定料铺平，用专用工具人工打压；若出现大面积缺料，将缺处补平后，盖上牛皮纸和硅胶皮，返回压机进行反压；若发现整片板因配方、拌料不匀等无法用上述两条解决的问题，可将其卸下，手工捏碎或放入粉碎机粉碎，然后倒入搅拌机中重新搅拌)，合格后，然后除去模具和生胶条，得板材，送至固化架内等待加热固化；
6)热固化，固化时间一般要用8小时，固化的温度在160℃左右，固化完成后的的板材，出窑后放置于预先准备好的”人”字形架上；
7)定厚，先测量出石英石毛坯板的厚度，来确定定厚机的吃刀量，对机器进行调试，机器调试好后把自然冷却后的石英石毛坯板，经轨道输送到定厚机里；再开机之前要对机器的电机、轴承等加入少量润滑油，确保机器润滑，以防对机器造成损害。检查急停开关是否打开，打开后把机器调成自动，然后打开磨头保证电机正常运转然后按启动键，机器就进行自主运作；对石英石毛坯板进行加工，加工出来的板的厚度是否在规定值内，如果不在检查机器对机器再进行调试，直到加工出来的板达到标准；板出来以后经过翻板机把板翻过来，对另一面进行加工，确保出来的板厚度达标；刮平一片大板的时间也要大概约13～15分钟时间；
8)抛光，将两面已刮平的石英石大板由自动生产线输送到抛光线内，使用由粗至细的抛光头进行抛光，抛光一片大板约使用15分钟时间；再抛光中要注意进入传送带的板面必须平整，如不平整把板翻转过来对另一面进行抛光；磨机开机前同定厚机一样都必须进行润滑，确保机器的正常运作；石英石抛光工序完成后，经自动生产线输送到切割机工位段；即得人造石英石成品。
经检测，本发明所得人造石英石在800℃的高温强火烧损下都不会开裂，而且硬度强，对于爆炸引起的冲击波和冲击物的冲击都有一定的耐受力，其表面光泽良好，附着力小，燃烧灰烬不易沾染到石英石表面，特别适合于消防、防爆场所使用，对保证生命财产安全具有潜在的价值。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。