一种高性能人造大理石的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能人造大理石的制备方法，包括以下重量份的原料：基体树脂10‑15份、填料50‑70份、固化剂0.6‑0.8份、促进剂0.2‑0.4份、颜料4‑5份、阻燃剂10‑20份。本发明专利技术的人造大理石主要是以不饱和聚酯树脂、改性环氧树脂、有机硅改性聚氨酯树脂为粘结剂，以大理石废石粉、改性镍渣和改性废旧玻璃为填料，加入各种颜料、固化剂以及促进剂，经搅拌、成型、固化、抛光而制成的石材制品，可大幅度提高人造大理石的综合力学性能，有效的降低了裂痕出现的几率，且不易磨损，而且得到的人造大理石的光泽度更好，从而达到人体舒适的视觉感受以及无光污染的空间装饰效果；阻燃性能优越，改善了人造大理石板的综合性能。

A Method for Preparing High Performance Artificial Marble

The invention discloses a preparation method of high-performance artificial marble, which comprises the following raw materials: matrix resin 10_15, filler 50_70, curing agent 0.6_0.8, accelerator 0.2_0.4, pigment 4_5, flame retardant 10_20. The artificial marble of the invention is mainly made of unsaturated polyester resin, modified epoxy resin, organosilicon modified polyurethane resin as binder, marble waste stone powder, modified nickel slag and modified waste glass as filler, various pigments, curing agents and accelerators, and stone products made by mixing, forming, curing and polishing can greatly improve the synthesis of artificial marble. Combining mechanical properties, it effectively reduces the probability of cracks, and is not easy to wear, and the gloss of artificial marble is better, so as to achieve the comfortable visual feeling of human body and space decoration effect without light pollution; the flame retardant performance is superior, and the comprehensive performance of artificial marble slab is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能人造大理石的制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，特别是涉及了一种高性能人造大理石的制备方法。
技术介绍
在现代建筑材料装饰市场中，天然大理石因其雅致、美观、装饰效果好等特点，被广泛应用于室内装修。然而天然大理石也有它的缺点和不足，一是因为天然大理石是一种矿石资源，其产地在世界上并不是很多，产量有限；二是天然大理石刚度有余，强度不足，因此极易破碎、毁坏，造成了运输和日常维护的困难。这些缺点极大的限制了天然大理石的应用。因此，寻找天然大理石的替代品，便成为了一项极为重要的课题。人造大理石不仅可以达到天然大理石的质感和美感，而且能够克服天然大理石材色泽不均匀和裂缝较多的缺点。另外，它还有便于造型，适合于制作复杂型材和器具的优势。人造大理石主要是由粘结剂和无机填料复合而成，目前，应用于人造大理石的粘结剂及无机填料种类繁多，但是专利技术人在实践中发现，现有的人造大理石仍然存在易老化、表面硬度低、耐磨性差、力学性能不佳，易引起制品的变形、断裂以及光泽度不好等问题，且产品防火性能极低。因此，研制出一种能够解决上述问题的人造大理石具有广泛的意义。
技术实现思路
为了弥补已有技术的缺陷，本专利技术提供一种高性能人造大理石的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种高性能人造大理石的制备方法，主要由以下重量份的原料制备而成：基体树脂10-15份、填料50-70份、固化剂0.6-0.8份、促进剂0.2-0.4份、颜料4-5份、阻燃剂10-20份。进一步地，所述基体树脂由不饱和聚酯树脂、改性环氧树脂、有机硅改性聚氨酯树脂以质量比6:4:1混合而成。本专利技术中，采用有机硅改性聚氨酯树脂能降低树脂的内应力、增加韧性。本专利技术中并不具体限定有机硅改性聚氨酯树脂的具体制备方法，可以采用现有技术中的已知方法进行，其对本领域技术人员为熟知的技术，在此不再赘述。进一步地，所述改性环氧树脂的制备方法为：在反应器中加入水性环氧树脂乳液和硅烷偶联剂，按水性环氧树脂乳液重量的比例加入28-35%的水、4-6%邻苯二甲酸二丁酯和0.3-1.2%的十二烷基二甲基甜菜碱，升温到50-60℃，反应1-2小时，得到改性环氧树脂。本专利技术中环氧树脂经过改性后，产生了各种可与其他材料化学结合的反应基团，在起到调节粘结剂粘度作用的同时，还可实现快速固化。人造大理石所用的树脂主要为不饱和聚酯树脂，但是专利技术人在实践中发现，仅以不饱和聚酯树脂作为粘结剂，人造大理石的表面有时会出现枝杈状、圈状的斑印区域，最终产品的力学性能下降，韧性差，而且人造大理石的光泽度不好。本专利技术中以改性环氧树脂和有机硅改性聚氨酯树脂替代部分不饱和聚酯树脂，可以增强基体树脂对填料的润湿性能，使基体树脂将填料良好粘结，减少斑印的产生，提高产品的综合力学性能；而且得到的人造大理石的光泽度更好，从而达到人体舒适的视觉感受以及无光污染的空间装饰效果。进一步地，所述填料由大理石废石粉、改性镍渣和改性废旧玻璃以质量比5:3:1混合而成。本专利技术中的大理石废石份是将大理石边角料打碎成碎石粉，再将碎石粉利用雷蒙磨磨成细粉。镍渣是在冶炼金属镍过程中产生的一种工业固体废渣，是部分熔融物经水淬等一系列物理操作后形成了一种粒化炉渣。根据生产实际，如果采用的是闪速炉熔炼法，每生产1吨镍就需要排出约6-16吨镍渣，目前镍渣的堆存量已超过1亿吨。镍渣作为工业固体废弃物的一种，存在排放量大、成分复杂、易磨性差、反应活性低等问题，由此带来的环境污染问题已引起社会的广泛关注。废旧玻璃作为一种工业废料和生活垃圾，大量废弃玻璃充斥着城市的垃圾场，在废旧玻璃排放量日益增加的形势下，废弃玻璃的处理也逐渐成为一个棘手的问题。本专利技术方案中利用大理石加工过程中产生的废石粉、镍渣、废旧玻璃作为主要的原料，不仅解决了废料的回收处理问题，也大大降低了人造大理石用填料的成本。进一步地，所述大理石废石粉的平均粒径范围为5-6mm，所述改性废旧玻璃的平均粒径范围为2-5mm，所述改性镍渣的平均粒径范围为1-2mm。本专利技术中，由不同粒径的大理石废石粉、改性镍渣和改性废旧玻璃以特定比例复配作为人造大理石的填料，可以显著减小填料与基体树脂间的界面张力，消除填料与基体树脂间两物质热膨胀系数不匹配的问题，消除固化过程中的成型应力，因此可以给予人造大理石更高强度、耐磨、耐冲击性能，进一步增强耐候性、并有增韧效果。专利技术人在实践中发现，仅以大理石废石粉和改性废旧玻璃作为填料，大理石的硬度低，但韧性好，而仅以大理石废石粉和改性镍渣作为填料，大理石的硬度高，但韧性差；但是以大理石废石粉、改性镍渣和改性废旧玻璃三者复配作为填料，大理石的硬度高，且韧性好。进一步地，所述改性镍渣的制备方法为：将100份镍渣在550-600℃下煅烧0.5-0.8h，然后加入2-5份卵磷脂、1-3份苯乙烯，进行球磨混合。进一步地，所述改性废旧玻璃的制备方法为：将废旧玻璃进行粉碎，在350-365℃下处理20-35s，然后在硫酸溶液中浸泡20-25min，清洗、烘干后得到预处理废旧玻璃；将预处理废旧玻璃与无水乙醇按质量比1:10混合，并加入预处理废旧玻璃质量0.2-0.4倍的硅烷偶联剂，超声振荡，过滤，干燥。现有技术中，虽然有利用废弃物镍渣和废旧玻璃制备人造大理石的研究，但是其都是简单的将废弃物镍渣和废旧玻璃烘干后进行粉碎研磨，专利技术人发现，经过这种处理后的镍渣和废旧玻璃作为填料，不易分散在基体树脂中，而若通过提高树脂的用量来解决其分散性差的问题，则树脂用量的增加将影响人造大理石的表面硬度、弯曲强度和耐磨性。专利技术人经过大量研究发现，采用不同的方法分别对镍渣和废旧玻璃进行改性，获得的改性镍渣和改性废旧玻璃与基体树脂有较好的亲和性，易于在基体树脂中分散，不用增加树脂用量。进一步地，所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化环己酮中的一种。进一步地，所述促进剂为环烷酸钴或异辛酸钴。本专利技术中并不具体限定颜料的颜色，所述的颜料的颜色根据大理石板材颜色而确定相应颜色。进一步地，所述阻燃剂由六苯氧基环三磷腈和聚磷酸铵按质量比1:2构成。阻燃剂中各成分的配合使用，使协同效果达到最优，确保阻燃效应最大程度的发挥出来，起到良好的阻燃效果。需要说明的是，本专利技术中，所述原料还可含有各种常用助剂，以满足人造大理石的其他实际需求。例如，所述助剂选自光稳定剂、消泡剂中的一种或两种。制备方法包括如下步骤：S1.按要求称量各组分原料；S2.将促进剂、颜料加入基体树脂中进行搅拌混合，充分混匀后，获得混合料A；S3.将混合料A与填料、阻燃剂进行混合，搅拌1-3分钟，获得混合料B；S4.将混合料B与固化剂混合均匀后，注入表面涂有脱模剂的模具内，高压真空成型，制得20-30mm厚人造大理石板材，脱模后再放置入恒温100-120℃的环境内4-5h，再经过磨削、抛光后，获得成品。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的人造大理石主要是以不饱和聚酯树脂、改性环氧树脂、有机硅改性聚氨酯树脂为粘结剂，以大理石废石粉、改性镍渣和改性废旧玻璃为填料，加入各种颜料、固化剂以及促进剂，经搅拌、成型、固化、抛光而制成的石材制品，可大幅度提高人造大理石的综合力学性能，有效的降低了裂痕出现的几率，且不易磨损，而且得到的人造大理石的光泽度更好，从而达到人体舒适的视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能人造大理石的制备方法，主要由以下重量份的原料制备而成：基体树脂10‑15份、填料50‑70份、固化剂0.6‑0.8份、促进剂0.2‑0.4份、颜料4‑5份、阻燃剂10‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种高性能人造大理石的制备方法，主要由以下重量份的原料制备而成：基体树脂10-15份、填料50-70份、固化剂0.6-0.8份、促进剂0.2-0.4份、颜料4-5份、阻燃剂10-20份。2.如权利要求1所述的高性能人造大理石的制备方法，其特征在于，所述基体树脂由不饱和聚酯树脂、改性环氧树脂、有机硅改性聚氨酯树脂以质量比6:4:1混合而成。3.如权利要求2所述的高性能人造大理石的制备方法，其特征在于，所述改性环氧树脂的制备方法为：在反应器中加入水性环氧树脂乳液和硅烷偶联剂，按水性环氧树脂乳液重量的比例加入28-35%的水、4-6%邻苯二甲酸二丁酯和0.3-1.2%的十二烷基二甲基甜菜碱，升温到50-60℃，反应1-2小时，得到改性环氧树脂。4.如权利要求1所述的高性能人造大理石的制备方法，其特征在于，所述填料由大理石废石粉、改性镍渣和改性废旧玻璃以质量比5:3:1混合而成。5.如权利要求4所述的高性能人造大理石的制备方法，其特征在于，所述大理石废石粉的平均粒径范围为5-6mm，所述改性废旧玻璃的平均粒径范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆顺欢，
申请(专利权)人：佛山市欧泊石业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44