一种二层复合人造石材的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种二层复合人造石材，二层复合人造石材由面层石材和底层石材复合而成；其中，底层是由蜂窝状骨架以及填充在其内的石材物料复合而成。底层石材由于有蜂窝状结构的骨架存在其中，填充入的石材物料其强度和抗压性要求降低，可以加入更大量的填充物料，降低成本，同时也提高了板材的强度、韧性、耐变形性、抗压性、抗震性、抗冲击性等性能。
【专利说明】
一种二层复合人造石材
技术领域
[0001] 本实用新型涉及人造石材领域，主要涉及一种二层复合人造石材。
【背景技术】
[0002] 人造石材是石英砂、碳酸钙或工业废渣等为填料(骨料），以不饱和聚酯树脂为粘 合剂，经铸模、固化成型而制得。现有技术中填料与树脂的比例通常为3:1，即填充率为 75%;当填充率达80%以上时，因为填料浸渍树脂不足，不能制备出坚实的人造石基体，人 造石的性能就会大幅度下降。如何在不影响产品性能的情况下提高填充率，进一步降低生 产成本，是现有技术仍需研究和改进的方向。
[0003] 因此，现有技术还有待于改进和发展。 【实用新型内容】
[0004] 鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种二层复合人造石材， 旨在提供一种新型低成本、性能良好的人造石材。
[0005] 本实用新型的技术方案如下：
[0006] -种二层复合人造石材，其中，由面层石材和底层石材复合而成；其中，底层是由 蜂窝状骨架以及填充在其内的石材物料复合而成。
[0007] 所述的二层复合人造石材，其中，所述蜂窝状骨架为纸蜂窝状骨架、铝蜂窝状骨架 或塑料蜂窝状骨架。
[0008] 所述的二层复合人造石材，其中，所述塑料蜂窝状骨架采用PVC、PE、PET或PP制成。
[0009] 所述的二层复合人造石材，其中，所述蜂窝状骨架的蜂窝孔形态设置为六角形、圆 孔或半圆槽型。
[0010] 所述的二层复合人造石材，其中，二层复合人造石板材的底层厚度与面层厚度之 比为1:1或以上。
[0011] 有益效果:本实用新型的二层复合人造石材，由面层石材2和底层石材1复合而成； 底层石材由于有蜂窝状结构的骨架存在其中，填充入的石材物料其强度和抗压性要求降 低，可以加入更大量的填充物料，降低成本，同时也提高了板材的强度、韧性、耐变形性、抗 压性、抗震性、抗冲击性等性能。
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型二层复合人造石材的结构示意图。
[0013] 图2为本实用新型二层复合人造石材的底层结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 本实用新型提供一种二层复合人造石材，为使本实用新型的目的、技术方案及效 果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0015] 本实用新型所提供的一种二层复合人造石材，结合图1和图2所示，由面层石材2和 底层石材1复合而成;其中，底层是由蜂窝状骨架11以及填充在其内的石材物料复合而成。 蜂窝状结构起源于仿生学，科学家通过对蜂窝的观察研究，发现蜂窝的六角如同有机化学 的苯环结构，是最稳定的一种结构。以蜂窝状结构为骨架，填充入石材物料的板材，具有强 度高、韧性好、不易变形、抗压、抗震、抗冲击等特点。底层石材1由于有蜂窝状结构的骨架存 在其中，填充入的石材物料其强度和抗压性要求降低，可以加入更大量的填充物料，降低成 本，同时也提高了板材的强度、韧性、耐变形性、抗压性、抗震性、抗冲击性等性能。
[0016] 人造石板材为达到强度和抗压性的要求，厚度通常达20mm以上，而本实用新型所 提供的二层复合人造石板材的底层厚度为5mm或以上，面层厚度为5mm或以上，总厚度只需 IOmm或以上，成本更低。二层复合人造石板材的底层厚度与面层厚度之比约为1:1或以上。
[0017] 所述蜂窝状骨架11可以采用纸蜂窝状骨架、铝蜂窝状骨架或塑料蜂窝状骨架。所 述塑料蜂窝状骨架可以采用PVC、PE、PET或PP等塑料片材叠合而成，具有质量轻、强度大等 特点。其中，所述蜂窝状骨架的蜂窝孔形态可以设置为六角形、圆孔或半圆槽型。
[0018] 进一步地，所述面层石材2和底层石材1是采用不同的石材物料制成，主要差别在 面层石材2的填料与树脂比例较高，而底层石材1的填料与树脂比例较低。这样，可以在不影 响产品性能的情况下提高填充率，进一步降低生产成本。因为底层石材1由于有蜂窝状结构 的骨架存在其中，填充入的石材物料其强度和抗压性要求降低，因此可以加入更大量的填 充物料，降低成本，同时也提高了板材的强度、韧性、耐变形性、抗压性、抗震性、抗冲击性等 性能。采用本实用新型二层复合人造石材的结构可降低成本达1/3或以上。
[0019] 进一步地，本实用新型中还提供一种二层复合人造石材的原料组成，具体地，所述 面层石材2的石材物料，按质量比计，包括以下组分：
[0020] 树脂 100 份；
[0021] 填料40~300份；
[0022] 固化剂0.05~2份；
[0023] 促进剂0.5~4份。
[0024] 所述底层石材1的石材物料，按质量比计，包括以下组分：
[0025] 树脂 100 份；
[0026] 填料 100 ~2000份；
[0027] 固化剂0.05~2份；
[0028] 促进剂0.5~4份。
[0029] 其中，面层石材2和底层石材1的石材物料采用相同的原料组成，只是填料的用量 不同。所述树脂可以采用不饱和聚酯树脂。所述不饱和聚酯树脂是由饱和的和不饱和的二 元酸与二元醇缩聚形成的不饱和聚酯树脂，其中该饱和的酸是邻苯型、间苯型、对苯型的； 而该二元醇类是乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇、二甘醇、新戊二醇类。
[0030] 所述填料可以采用碳酸钙、石英砂、玻璃珠、抛光砖废渣中的一种或多种。在本实 用新型的实施例方案中，优选为采用抛光砖废渣作为填料。所述抛光砖废渣是抛光砖在研 磨、抛光的过程中产生的废渣，抛光砖废渣主要为二氧化硅、长石等硅酸盐组成。实用新型 人经过大量的实验研究发现，由于抛光砖的废渣本身是打磨出的废料，粒度小，而且抛光砖 废渣经过1200度以上高温烧结过，结构非常稳定，将抛光砖废渣用作高分子复合材料的填 料，比采用普通填料的效果更好，具有补强作用。而且，抛光砖废渣无需经过再粉碎加工，只 需经过干燥、筛选就可以用做高分子复合材料的填料使用。在本实用新型实施例中，优选为 使用60目及以上抛光砖废渣作为人造石材的填料。
[0031] 更进一步地，为了达到更好的效果，所述抛光砖废渣在使用前需经过偶联剂进行 活化处理。由于偶联剂极性基团的存在，在抛光砖废渣和不饱和聚酯树脂分子链间的范德 华力由单纯的色分散力转变为色分散力加诱导力，再加上偶联剂分子与不饱和聚酯树脂链 的缠结作用，这样抛光砖废渣在不饱和聚酯树脂基体中起到了物理交联点的作用，并融入 了不饱和聚酯树脂的分子链缠结网络。偶联剂活化的处理过程如下：
[0032] 抛光砖废渣首先在高速混合机(预热到物料温度达100~110°C)中搅拌烘干，敞口 10~15分钟，目的是赶走水分，使填料含水量低于0.3% ;缓缓加入按废渣总质量0.5~5% 切碎的偶联剂(注意勿使偶联剂被搅拌桨打到混合机内壁），可以分三次加入，每次隔3分钟 加入，总的活化时间9分钟;排料备用。所述偶联剂可以是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸 酯偶联剂中的一种或多种。本实用新型实施例中优选铝酸酯偶联剂DL-411。
[0033] 所述固化剂和促进剂为不饱和聚酯树脂专用促进剂和固化剂。所述固化剂可以是 过氧伦甲乙酮和过氧化环己酮。所述固化剂可以为过氧化苯酰、过氧伦甲乙酮、过氧化环己 酮中的一种或多种。所述促进剂可以为二甲基苯胺、萘酸钴中的一种或两种。
[0034] 进一步地，还可以根据需要，加入色浆1~10份，对人造石材进行调色。
[0035] 本实用新型中还所提供的所述二层复合人造石材的制备方法，包括搅拌混合、复 合灌模、固化成型、脱模修饰等生产工序。具体地，包括以下步骤：
[0036] (1)面层石材2物料的制备：
[0037]将树脂放进真空搅拌罐中，放入促进剂搅拌2~3分钟;放入色浆搅拌3~6分钟;加 入填料搅拌18~25分钟;加入固化剂真空均匀搅拌18~25分钟，制得面层石材2物料。
[0038] (2)底层石材1物料的制备：
[0039] 将树脂放进真空搅拌罐中，放入促进剂搅拌2~3分钟;放入色浆搅拌3~6分钟;加 入填料搅拌18~25分钟;加入固化剂真空均匀搅拌18~25分钟，制得底层石材1物料。
[0040] (3)复合灌模：
[0041]把面层石材2物料灌注入模具内，振动密实至周边饱满，待面层石材2物料凝结但 还没完成完全固化前，将蜂窝状骨架11放置在面层石材2物料上，再在蜂窝状骨架11中灌注 入底层石材1物料，振动密实至平整。
[0042]或者，先将蜂窝状骨架11放置入模具内，灌注入底层石材1物料，振动密实至蜂窝 状骨架11和周边饱满，待底层石材1物料凝结但还没完成完全固化前，再灌注入面层浆料， 振动密实平整。
[0043] (4)固化成型：
[0044]把装有石材物料的模具放置入恒温50~80°C的环境内3~6小时，进一步固化成 型。
[0045] (5)脱模修饰：
[0046]把固化成型的人造石材脱模，再进行抛光、切割、磨边等修饰加工制得二层复合人 造石材。
[0047] 若填料采用抛光砖废渣，所述制备方法还包括以下步骤：
[0048] 抛光砖废渣首先在高速混合机(预热到物料温度达100~110°C)中搅拌烘干，敞口 10~15分钟，目的是赶走水分，使填料含水量低于0.3% ;缓缓加入按废渣总质量0.5~5% 切碎的偶联剂(注意勿使偶联剂被搅拌桨打到混合机内壁），可以分三次加入，每次隔3分钟 加入，总的活化时间9分钟;排料备用。所述偶联剂可以是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸 酯偶联剂中的一种或多种。本实用新型实施例中优选铝酸酯偶联剂DL-411。
[0049] 以下通过实施例对本实用新型做进一步说明。
[0050] 实施例1
[0051 ] 一、填料的预处理
[0052]抛光砖废渣首先在高速混合机(预热到物料温度达100~110°C)中搅拌烘干，敞口 10分钟，使填料含水量低于〇.3% ;缓缓加入按废渣总质量1 %切碎的铝酸脂偶联DL-411-A (注意勿使偶联剂被搅拌桨打到混合机内壁），分三次加入，每次隔3分钟加入总的活化时间 9分钟，排料备用。
[0053] 二、制备人造石材 [0054] (1)面层石材2物料的制备：
[0055]将100份树脂放进真空搅拌罐中，放入2份促进剂搅拌2~3分钟;放入5份色浆搅拌 3~6分钟;加入150份填料搅拌18~25分钟;加入1份固化剂真空均匀搅拌18~25分钟，制得 面层石材2物料。
[0056] (2)底层石材1物料的制备：
[0057]将100份树脂放进真空搅拌罐中，放入2份促进剂搅拌2~3分钟;放入5份色浆搅拌 3~6分钟;加入1500份填料搅拌18~25分钟；加入1份固化剂真空均匀搅拌18~25分钟，制 得底层石材1物料。
[0058] (3)复合灌模：
[0059] 先将蜂窝状骨架11放置入模具内，灌注入底层石材1物料，振动密实至蜂窝状骨架 11和周边饱满，待底层石材1物料凝结但还没完成完全固化前，再灌注入面层浆料，振动密 实平整。
[0060] (4)固化成型：
[00611把装有石材物料的模具放置入恒温50~80°C的环境内3~6小时，进一步固化成 型。
[0062] (5)脱模修饰：
[0063] 把固化成型的人造石材脱模，再进行抛光、切割、磨边等修饰加工制得二层复合人 造石材。
[0064] 实验结果:抛光砖废渣骨料人造石材，性能检测结果如表1所示。制备得到的人造 石材是以抛光砖废渣为骨料，以不饱和聚酯树脂为粘合剂，经铸模、固化成型而制得，与采 用其它骨料制得的人造石材相比，耐热性、耐腐性、耐老化性更好。
[0065] 表 1
[0067] 实施例2
[0068] 一、填料的预处理
[0069] 抛光砖废渣首先在高速混合机(预热到物料温度达100~110°C)中搅拌烘干，敞口 10分钟，使填料含水量低于0.3%;缓缓加入按废渣总质量4%切碎的铝酸脂偶联DL-411-A (注意勿使偶联剂被搅拌桨打到混合机内壁），分三次加入，每次隔3分钟加入总的活化时间 9分钟，排料备用。
[0070] 二、制备人造石材
[0071] (1)面层石材2物料的制备：
[0072] 将100份树脂放进真空搅拌罐中，放入1份促进剂搅拌2~3分钟;放入2份色浆搅拌 3~6分钟;加入300份填料搅拌18~25分钟；加入2份固化剂真空均匀搅拌18~25分钟，制得 面层石材2物料。
[0073] (2)底层石材1物料的制备：
[0074] 将100份树脂放进真空搅拌罐中，放入4份促进剂搅拌2~3分钟;放入2份色浆搅拌 3~6分钟；加入2000份填料搅拌18~25分钟；加入2份固化剂真空均匀搅拌18~25分钟，制 得底层石材1物料。
[0075] (3)复合灌模：
[0076] 把面层石材2物料灌注入模具内，振动密实至周边饱满，待面层石材2物料凝结但 还没完成完全固化前，将蜂窝状骨架11放置在面层石材2物料上，再在蜂窝状骨架11中灌注 入底层石材1物料，振动密实至平整。
[0077] (4)固化成型：
[0078]把装有石材物料的模具放置入恒温50~80°C的环境内3~6小时，进一步固化成 型。
[0079] (5)脱模修饰：
[0080] 把固化成型的人造石材脱模，再进行抛光、切割、磨边等修饰加工制得二层复合人 造石材。
[0081] 实验结果：以抛光砖废渣为骨料的人造石材，性能检测结果如表2所示。制备得到 的人造石材是以抛光砖废渣为骨料，以不饱和聚酯树脂为粘合剂，经铸模、固化成型而制 得，与采用其它骨料制得的人造石材相比，耐热性、耐腐性、耐老化性更好。
[0082] 表 2 L〇〇84」 买施例3
[0085] 一、填料的预处理
[0086] 抛光砖废渣首先在高速混合机(预热到物料温度达100~110°C)中搅拌烘干，敞口 10分钟，使填料含水量低于〇.3% ;缓缓加入按废渣总质量2.5%切碎的铝酸脂偶联DL-411-A(注意勿使偶联剂被搅拌桨打到混合机内壁），分三次加入，每次隔3分钟加入总的活化时 间9分钟，排料备用。
[0087] 二、制备人造石材 [0088] (1)面层石材2物料的制备：
[0089] 将100份树脂放进真空搅拌罐中，放入1份促进剂搅拌2~3分钟;放入5份色浆搅拌 3~6分钟；加入40份填料搅拌18~25分钟；加入0.1份固化剂真空均匀搅拌18~25分钟，制 得面层石材2物料。
[0090] (2)底层石材1物料的制备：
[0091] 将100份树脂放进真空搅拌罐中，放入0.5份促进剂搅拌2~3分钟;放入5份色浆搅 拌3~6分钟;加入100份填料搅拌18~25分钟;加入0.1份固化剂真空均匀搅拌18~25分钟， 制得底层石材1物料。
[0092] (3)复合灌模：
[0093] 把面层石材2物料灌注入模具内，振动密实至周边饱满，待面层石材2物料凝结但 还没完成完全固化前，将蜂窝状骨架11放置在面层石材2物料上，再在蜂窝状骨架11中灌注 入底层石材1物料，振动密实至平整。
[0094] (4)固化成型：
[0095]把装有石材物料的模具放置入恒温50~80°C的环境内3~6小时，进一步固化成 型。
[0096] (5)脱模修饰：
[0097] 把固化成型的人造石材脱模，再进行抛光、切割、磨边等修饰加工制得二层复合人 造石材。
[0098] 实验结果:抛光砖废渣骨料人造石材，性能检测结果如表3所示。制备得到的人造 石材是以抛光砖废渣为骨料，以不饱和聚酯树脂为粘合剂，经铸模、固化成型而制得，与采 用其它骨料制得的人造石材相比，耐热性、耐腐性、耐老化性更好。 「00991 券 3
[0101]应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来 说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权 利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种二层复合人造石材，其特征在于，由面层石材和底层石材复合而成；其中，底层 是由蜂窝状骨架以及填充在其内的石材物料复合而成。2. 根据权利要求1所述的二层复合人造石材，其特征在于，所述蜂窝状骨架为纸蜂窝状 骨架、铝蜂窝状骨架或塑料蜂窝状骨架。3. 根据权利要求2所述的二层复合人造石材，其特征在于，所述塑料蜂窝状骨架采用 PVC、PE、PET或PP制成。4. 根据权利要求1所述的二层复合人造石材，其特征在于，所述蜂窝状骨架的蜂窝孔形 态设置为六角形、圆孔或半圆槽型。5. 根据权利要求1所述的二层复合人造石材，其特征在于，二层复合人造石板材的底层 厚度与面层厚度之比为1:1或以上。
【文档编号】B32B9/04GK205439388SQ201521115548
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月25日
【发明人】林铭昭
【申请人】林铭昭