本发明属于建筑材料
技术领域：
，具体涉及一种高强度石英石板材及其制备方法。
背景技术：
：人造石英石是采用天然石英砂、石英粉、树脂及颜料混合，经专用设备加工而成的一种新型聚合材料。石英石花色品种多、装饰效果好、硬度高、耐磨性好、抗污性强、抗腐蚀、环保、无辐射、耐高温不变形、强度高、韧性好、易连结。人造石英石板材无辐射，防污效果好，是替代天然大理石首选绿色环保家装材料。相较于天然石材，石英石具有无毒无污染、色彩丰富等独特优势；相较于人造岗石，石英石具有强度高、韧性好、耐高温等优势。因为具有天然石材和人造岗石无法比拟的优点和特质，石英石已成为石材市场的新宠，被建筑市场广泛采用。目前，人造石英石板材存在密度不均、强度不高、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。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高强度石英石板材及其制备方法。本发明提供了一种高强度石英石板材，包括如下质量百分含量的各组份：石英粉25-30％，石英砂35-40％，硅烷偶联剂1-2％，固化剂1-2％，山梨醇2-5％，氯化铝1-3％，膨润土10-18％，聚氨酯树脂5-15％。优选的，包括如下质量百分含量的各组份：石英粉28％，石英砂37％，硅烷偶联剂2％，固化剂1.6％，山梨醇3.4％，氯化铝2％，膨润土13％，不饱和树脂13％。优选的，所述石英粉的粒径为100-300目。优选的，所述石英砂的粒径为10-80目。优选的，所述硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)。优选的，所述固化剂为过氧化甲乙酮或过氧化环己酮。优选的，所述固化剂为过氧化甲乙酮。本发明还提供了一种高强度石英石板材的制备方法，包括以下步骤：1)在50-60℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀后升温至70-80℃，再加入山梨醇，搅拌均匀即得混合物；2)50-80r/min的搅拌下往混合物中依次加入石英砂，石英粉，氯化铝，膨润土和固化剂，加完后，增大搅拌速度至300-400r/min，继续搅拌10-30min，混匀后得到混合料；将混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，成型后的板材在90-95℃下固化反应，反应结束后经过脱模，冷却，即得石英石板材。优选的，步骤2)所述真空条件下的真空度为-0.1～-0.08mpa。优选的，步骤1)所述加入山梨醇的搅拌时间为30-60min。本发明所述聚氨酯树脂为广东粤美化工有限公司供应的型号为ams-2099。本发明所述膨润土为潍坊圣石蒙脱石科技有限公司供应的钠基膨润土。现有技术中石英石板材的主要原料为石英材料(石英砂、石英粉或石英块)，其具有强度高以及韧性好的优点，但是其与其它原料(如树脂、膨润土)混合不均匀，造成所得石英石板材易结粉成团，板材内部的间隙较大，结构不紧密，最终导致石英石板材的强度不高，密度不均匀，使用寿命大大缩短。本发明加入山梨醇和氯化铝与其它原料相配合，可以有效的提高人造石英石板材的机械强度、热稳定性、隔热等性能。本发明还加入膨润土，可以提高板材的抗渗透能力，耐水性，使生产出来的石英石板材不易入色。本发明首先在50-60℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀后升温至70-80℃，再加入山梨醇，控制山梨醇和硅烷偶联剂的加入温度和加入顺序，先对聚氨酯树脂进行前期的处理，然后再与剩余的原料一起混合，能够解决石英材料与聚氨酯树脂和膨润土混合不均匀的问题，避免石英石板材结粉成团，板材内部的间隙较小，结构紧密，最终导致石英石板材的强度高，密度均匀，使用寿命大大延长。采用本发明的原料并控制各原料加入的顺序，能够使各原料之间均匀混合，并且在原料加入期间控制搅拌速度在50-80r/min，所有原料加完以后再将搅拌速度提高到100-200r/min，通过控制原料混合期间的搅拌速度，能够使原料之间混合更均匀，最终得到的石英石板材的物理性能优异，并且吸水率低，提高了板材的综合性能指标，延长了使用寿命。本发明的有益效果是：1、本发明加入山梨醇和氯化铝与其它原料相配合，可以有效的提高人造石英石板材的机械强度、热稳定性、隔热等性能。本发明还加入膨润土，可以提高板材的抗渗透能力，耐水性，使生产出来的石英石板材不易入色。2、本发明首先在50-60℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀后升温至70-80℃，再加入山梨醇，控制山梨醇和硅烷偶联剂的加入温度和加入顺序，先对聚氨酯树脂进行前期的处理，然后再与剩余的原料一起混合，能够解决石英材料与聚氨酯树脂和膨润土混合不均匀的问题，避免石英石板材结粉成团，板材内部的间隙较小，结构紧密，最终导致石英石板材的强度高，密度均匀，使用寿命大大延长。3、采用本发明的原料并控制各原料加入的顺序，能够使各原料之间均匀混合，并且在原料加入期间控制搅拌速度在50-80r/min，原料加完以后再将搅拌速度提高到100-200r/min，通过控制原料混合期间的搅拌速度，能够使原料之间混合更均匀，最终得到的石英石板材的物理性能优异，并且吸水率低，提高了板材的综合性能指标，延长了使用寿命。4、本发明通过对配方的优化，不同原料的相互配合，提高了石英石板材的耐磨、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。具体实施方式下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围内。实施例1一种高强度石英石板材，包括如下质量百分含量的各组份：300目石英粉30％，10目的石英砂35％，硅烷偶联剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)2％，固化剂过氧化甲乙酮2％，山梨醇5％，氯化铝3％，膨润土18％，聚氨酯树脂5％。其制备方法如下：1)在60℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀后升温至80℃，再加入山梨醇，搅拌60min后即得混合物；2)50r/min的搅拌下往混合物中依次加入石英砂，石英粉，氯化铝，膨润土和固化剂，加完后，增大搅拌速度至400r/min，继续搅拌20min，混匀后得到混合料；将混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，真空度为-0.1mpa，成型后的板材在95℃下固化反应，反应结束后经过脱模，冷却，即得石英石板材。实施例2一种高强度石英石板材，包括如下质量百分含量的各组份：100目石英粉28％，80目的石英砂37％，硅烷偶联剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)2％，固化剂过氧化甲乙酮1.6％，山梨醇3.4％，氯化铝2％，膨润土13％，聚氨酯树脂13％。其制备方法如下：1)在60℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀后升温至75℃，再加入山梨醇，搅拌40min后即得混合物；2)60r/min的搅拌下往混合物中依次加入石英砂，石英粉，氯化铝，膨润土和固化剂，加完后，增大搅拌速度至300r/min，继续搅拌10min，混匀后得到混合料；将混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，真空度为-0.08mpa，成型后的板材在95℃下固化反应，反应结束后经过脱模，冷却，即得石英石板材。实施例3一种高强度石英石板材，包括如下质量百分含量的各组份：250目石英粉25％，50目的石英砂40％，硅烷偶联剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)1％，固化剂过氧化环己酮1％，山梨醇2％，氯化铝1％，膨润土15％，聚氨酯树脂15％。其制备方法如下：1)在50℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀后升温至70℃，再加入山梨醇，搅拌30min后即得混合物；2)80r/min的搅拌下往混合物中依次加入石英砂，石英粉，氯化铝，膨润土和固化剂，加完后，增大搅拌速度至350r/min，继续搅拌30min，混匀后得到混合料；将混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，真空度为-0.085mpa，成型后的板材在90℃下固化反应，反应结束后经过脱模，冷却，即得石英石板材。对比例1一种高强度石英石板材，包括如下质量百分含量的各组份：100目石英粉30％，80目的石英砂37％，硅烷偶联剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)2％，固化剂过氧化甲乙酮1.6％，山梨醇3.4％，膨润土13％，聚氨酯树脂13％。其制备方法如下：1)在60℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀后升温至75℃，再加入山梨醇，搅拌40min后即得混合物；2)60r/min的搅拌下往混合物中依次加入石英砂，石英粉，膨润土和固化剂，加完后，增大搅拌速度至300r/min，继续搅拌10min，混匀后得到混合料；将混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，真空度为-0.08mpa，成型后的板材在95℃下固化反应，反应结束后经过脱模，冷却，即得石英石板材。对比例2一种高强度石英石板材，包括如下质量百分含量的各组份：100目石英粉29％，80目的石英砂39.4％，硅烷偶联剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(kh570)2％，固化剂过氧化甲乙酮1.6％，氯化铝2％，膨润土13％，聚氨酯树脂13％。其制备方法如下：1)在60℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀即得混合物；2)60r/min的搅拌下往混合物中依次加入石英砂，石英粉，氯化铝，膨润土和固化剂，加完后，增大搅拌速度至300r/min，继续搅拌10min，混匀后得到混合料；将混合料灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，真空度为-0.08mpa，成型后的板材在95℃下固化反应，反应结束后经过脱模，冷却，即得石英石板材。对比例3原料及其比例与实施例2相同，按照重量百分比称取所有原料，混合均匀后灌入模具中，然后在真空条件下压制成型，真空度为-0.08mpa，成型后的板材在95℃下固化反应，反应结束后经过脱模，冷却，即得石英石板材。将实施例1-3和对比例1-3所得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，结果如下表1。表1石英石板材性能测试结果实施例弯曲强度(mpa)抗压强度(mpa)莫氏硬度吸水率(％)实施例157.7231.86.80.04实施例264.2243.37.30.02实施例354.5235.77.20.08对比例133.6146.52.30.042对比例237.8172.83.50.085对比例341.1187.43.10.071从上表中可以看出，采用本发明的原料及方法得到的石英石板材与对比例相比，其弯曲强度和抗压强度高于对比例得到的石英石板材，吸水率低于对比例得到的石英石板材。实施例2与对比例1和2相比，说明本发明只有将氯化铝、山梨醇和其他原料混合，两者共同作用蔡宁使所得高强度石英石板材的强度和硬度高，吸水率低，提高了板材的综合性能指标，延长了使用寿命。与对比例3相比，说明本发明首先在50-60℃下，往聚氨酯树脂中加入硅烷偶联剂，混合均匀后升温至70-80℃，再加入山梨醇，控制山梨醇和硅烷偶联剂的加入温度和加入顺序，先对聚氨酯树脂进行前期的处理，然后再与剩余的原料一起混合，能够解决石英材料与聚氨酯树脂和膨润土混合不均匀的问题，避免石英石板材结粉成团，板材内部的间隙较小，结构紧密，最终导致石英石板材的强度高，密度均匀，使用寿命大大延长。当前第1页12