CN108689639B - 一种人造玻璃石的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人造石板材技术领域，特别是一种人造玻璃石的制备方法，其包括如下步骤：A.将玻璃砂40‑70份和硅烷偶联剂搅拌至混合得到初始玻璃砂混合料；B.将有机硅树脂5‑15份加热，再与所述初始玻璃砂混合料混合，搅拌混合均匀，得到次级玻璃砂包裹料；C.想料槽内加入不饱和聚酯树脂8‑15份、固化剂1‑3份、颜填料3‑8份、石英石料0‑30份搅拌混合均匀，得到玻璃石预制料；D.将所述玻璃石预制料放入模框中，进行压制成预烧板，再将所述预烧板放入固化炉内进行固化，出炉得到以废弃可回收制得的物玻璃砂为主要石料的人造玻璃石，所述人造玻璃石的制备方法保证了产品质量的同时节约了矿石资源，又降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及人造石板材技术领域，特别是一种人造玻璃石的制备方法。
背景技术
近年来人造石的生产和销售日渐成熟完善，人造石通常是指人造石实体面材、人造石石英石、人造石岗石等，人造石的类型繁多，不同类型的人造石，其成分也不尽相同。但是目前多部分的人造石英石的生产中，都是由70-95％的石英和树脂、色料及其他调节、粘接或固化剂等助剂，在真空、高温和高压下制造人造石英石的。人造石英石中石英砂和石英粉是通过采矿将矿产破碎而来，属于不可再生资源；如果人造石英石的主要石料只采用石英砂或石英粉，制造成本会很高，且人造石英石的装饰效果和材料性能不高。
现有技术中为了控制人造石英石的生产成本，节约矿物资源，也会在人造石的制备中加入碎玻璃，碎玻璃与石英砂或份直接混合，再制备人造石；但是为了保证碎玻璃的装饰效果和制备出的人造石有良好的性能，玻璃砂不可以破碎得过细，常用的碎玻璃砂的棱角比较多，导致物料的流动性很差，再压制成石板时，会出现石板表面高低不平，或内部受力不均匀出现材料质地不均匀，石板厚度无法达到一致，压制出的石板也容易出现开裂，或者掉剥离颗粒的情况，因此目前的人造石无法将玻璃砂作为人造石主要石料的成份来制备人造石产品。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种将玻璃砂作为人造石主要石料成份，且能提高人造玻璃石的产品质量的制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种人造玻璃石的制备方法，其包括如下步骤：
A.将玻璃砂40-70份和硅烷偶联剂1-3份加入料槽内，搅拌至混合均匀，得到初始玻璃砂混合料；
B.将有机硅树脂5-15份加热至30-50℃后，加入料槽内，与所述初始玻璃砂混合料混合，搅拌混合均匀，得到次级玻璃砂包裹料；
C.想料槽内加入不饱和聚酯树脂8-15份、固化剂1-3份、颜填料3-8份、石英石料0-30份搅拌混合均匀，得到玻璃石预制料；
D.将所述玻璃石预制料放入模框中，进行压制成预烧板，再将所述预烧板放入固化炉内进行固化，出炉得到所述人造玻璃石。
更优的，所述步骤A中搅拌混合方式为低速搅拌1-2分钟；低速时搅拌机的工作频率为10-20赫兹。
更优的，所述步骤B中搅拌混合方式为低速搅拌4-6分钟，接着高速搅拌1-3分钟；低速时搅拌搅拌机的工作频率为10-20赫兹；高速搅拌时搅拌机的工作频率为40-60赫兹。
更优的，所述步骤C中搅拌混合方式为慢速搅拌2-4分钟，接着快速搅拌1-3分钟；慢速搅拌时搅拌机的工作频率为10-20赫兹；快速搅拌时搅拌机的工作频率为40-60赫兹。
具体的，所述步骤D中所述固化炉对所述预烧板进行固化的温度范围为：100-130℃。
搅拌机在不同的制备步骤是工作频率不一样，再结合具体的搅拌时间，可以保证搅拌效果能使得玻璃砂的流动性更好，且又不会应为搅拌过度破坏了形成的网状聚合物，从而保证了玻璃砂不会掉落，也使得制备过程更加高效精准，产品质量更高。
更优的，所述玻璃砂的26-120目；所述石英石料为石英粉，所述石英粉的大小为300-450目；玻璃砂和石英石料的大小可以进一步提高所述人造玻璃石在制备过程中的流动性和提高产品质量，因此进一步限定玻璃砂和石英石料的大小对提高所述人造玻璃石的质量有很大的意义。
更优的，所述改性有机硅树脂为高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷；使得所述有机硅树脂中的连接在硅原子上的乙烯基数量更多，更多的乙烯基能与不饱和聚酯树脂中含有的苯乙烯形成更加丰富的网状聚合物，从而进一步增加玻璃砂与所述人造玻璃石本体之间粘附作用，避免所述人造玻璃石出现掉剥离颗粒的情况，进一步提高了所述人造玻璃石的产品质量。
更优的，所述不饱和聚酯树脂是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物；该线型高分子化合物内含部分苯乙烯，且其含有苯乙烯能更加快速的与上述硅原子上的乙烯基发生加成反应，进而加快了混合反应速度，也使得网状聚合物形成更加快速丰富。
具体的，所述硅烷偶联剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；本发明的技术方案中加入了大量的玻璃砂，采用一般的偶联剂无法保证所述人造玻璃石的粘结性，粘结性不够时，玻璃砂之间的流动性也会降低，玻璃砂也容易脱落，因此采用上述特殊的硅烷偶联剂，硅烷偶联剂对于无机材料之间的填充和增粘效果更好，经过多次实验发现γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷应用于本发明的技术方案中效果最佳。
具体的，所述固化剂为过氧化2-乙基己酸叔丁酯。
本发明提出一种人造玻璃石的制备方法，其主要石料为玻璃砂，为了避免避免大量的玻璃砂在制备过程中出现流动性差的情况，在所述人造玻璃石的组分中加入了所述改性有机硅树脂和所述不饱和聚酯树脂，以玻璃砂为主要石料，将改性有机硅树脂作为包裹物，覆盖碎玻璃表面，降低其表面张力，从而增加其流动性，设计加成反应体系，又将改性有机硅树脂中硅原子上连接的乙烯基与不饱和聚酯树脂中含有的苯乙烯形成网状聚合物，从而使得玻璃砂能够牢固粘结在产品上，避免出现开裂及掉玻璃颗粒的情况；此外，进一步进行玻璃石配方的组分含量的优化设计，从而获得以废弃可回收制得的物玻璃砂为主要石料的人造玻璃石，有效克服了在现有人造石产品及制备工艺中，因碎玻璃砂的棱角比较多，导致物料的流动性差，会出现高低不平，厚度不一致，易开裂，掉玻璃粒的情况，使得玻璃能回收利用，并大量应用于人造石，节约了矿石资源，又降低了人造石的生产成本，在人造石的生产方面都具有十分重要的社会意义。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种人造玻璃石，其包括如下质量份的组分：石英石料、玻璃砂、改性有机硅树脂、不饱和聚酯树脂、硅烷偶联剂、固化剂和颜填料。
其制备方法为如下：
其制备方法为如下：
A.将玻璃砂和硅烷偶联剂加入料槽内，低速搅拌1分钟，搅拌至混合均匀，得到初始玻璃砂混合料；
B.将有机硅树脂加热至40℃后，加入料槽内，与所述初始玻璃砂混合料混合，低速搅拌5分钟，接着高速搅拌2分钟，搅拌混合均匀，得到次级玻璃砂包裹料；
C.向料槽内次级玻璃砂包裹料中，加入不饱和聚酯树脂、固化剂、颜填料、石英石料，慢速搅拌3分钟，接着快速搅拌2分钟，搅拌混合均匀，得到玻璃石预制料；
D.将所述玻璃石预制料放入模框中，进行压制成预烧板，再将所述预烧板放入固化炉内，在120℃下进行固化，出炉得到所述人造玻璃石。
所述玻璃砂的大小为26-150目时产品质量更好；所述石英石料为石英粉，所述石英粉的大小为200-450目时产品质量更好；所述步骤A中低速时搅拌机的工作频率为10-20赫兹；所述步骤B中低速时搅拌搅拌机的工作频率为10-20赫兹；高速搅拌时搅拌机的工作频率为40-60赫兹；所述步骤C中慢速搅拌时搅拌机的工作频率为10-20赫兹；快速搅拌时搅拌机的工作频率为40-60赫兹。
具体的，下述实施例中所述玻璃砂的大小为80目；所述石英石料为石英粉，所述石英粉的大小为325目；所述步骤A中低速时搅拌机的工作频率为10赫兹；所述步骤B中速时搅拌搅拌机的工作频率为10赫兹；高速搅拌时搅拌机的工作频率为50赫兹；所述步骤C中慢速搅拌时搅拌机的工作频率为10赫兹；快速搅拌时搅拌机的工作频率为50赫兹。
所述改性有机硅树脂为高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷；所述不饱和聚酯树脂是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物；所述硅烷偶联剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述固化剂为过氧化2-乙基己酸叔丁酯。
根据上述组分和制备方法，调整各组份之间的配比，获得不同的玻璃石，并对产品进行对比，具体如下表：
上述实施例中将石英石料的份数范围控制在0-30份的范围内，时为了保证所述人造玻璃石的石料中主要是玻璃砂，而不是像现有技术中石英杀或石英粉的用料量比玻璃砂多。
从上表中实施例1-7可以看出，当其他组分份数不变时，玻璃砂的份数在40-70份的范围内可以保证生产出的产品的表面平整，无开裂，玻璃砂无掉落。
从上表中实施例4和8-11可以看出，当其他组分份数不变时，改性有机硅树脂的份数在5-10份的范围内可以保证生产出的产品的表面平整，无开裂，玻璃砂无掉落。
从上表中实施例4和12-15可以看出，当其他组分份数不变时，不饱和聚酯树脂的份数在5-10份的范围内可以保证生产出的产品的表面平整，无开裂，玻璃砂无掉落。
从上表中实施例16-23可以看出，当其他组分份数不变时，所述硅烷偶联剂和固化剂的份数在1-3份的范围内可以保证生产出的产品的表面平整，无开裂，玻璃砂无掉落。
从上表中实施例18和22可以看出，当其他组分份数不变时，改性有机硅树脂和不饱和聚酯树脂的份数在指定的份数范围内可以保证生产出的产品的表面平整，无开裂，玻璃砂无掉落；当两者任意一项缺少或超出规定范围值，均会出现产品质量问题。
上表中实施例24为本发明中最优实施例，其中颜填料的分量决定了产品的外观色泽，对产品的平整、开裂和玻璃砂掉落等质量指标没关联，可根据色彩需要自信决定添加份数。
综上所述，以上实施例和对比结果表明，本发明提出一种人造玻璃石的制备方法，其主要石料为玻璃砂，为了避免避免大量的玻璃砂在制备过程中出现流动性差的情况，在所述人造玻璃石的组分中加入了所述改性有机硅树脂和所述不饱和聚酯树脂，以玻璃砂为主要石料，将改性有机硅树脂作为包裹物，覆盖碎玻璃表面，降低其表面张力，从而增加其流动性，设计加成反应体系，又将改性有机硅树脂中硅原子上连接的乙烯基与不饱和聚酯树脂中含有的苯乙烯形成网状聚合物，从而使得玻璃砂能够牢固粘结在产品上，避免出现开裂及掉玻璃颗粒的情况；此外，进一步进行玻璃石配方的组分含量的优化设计，从而获得以废弃可回收制得的物玻璃砂为主要石料的人造玻璃石，有效克服了在现有人造石产品及制备工艺中，因碎玻璃砂的棱角比较多，导致物料的流动性差，会出现高低不平，厚度不一致，易开裂，掉玻璃粒的情况，使得玻璃能回收利用，并大量应用于人造石，节约了矿石资源，又降低了人造石的生产成本，在现有的人造石基础上增加了人造石的材料分类和外观种类，在人造石的生产方面都具有十分重要的社会意义。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.将玻璃砂40-70份和硅烷偶联剂1-3份加入料槽内，搅拌至混合均匀，得到初始玻璃砂混合料；
B.将改性有机硅树脂5-15份加热至30-50℃后，加入料槽内，与所述初始玻璃砂混合料混合，搅拌混合均匀，得到次级玻璃砂包裹料；
C.向料槽内次级玻璃砂包裹料中，加入不饱和聚酯树脂8-15份、固化剂1-3份、颜填料3-8份、石英石料0-30份搅拌混合均匀，得到玻璃石预制料；
D.将所述玻璃石预制料放入模框中，进行压制成预烧板，再将所述预烧板放入固化炉内进行固化，出炉得到所述人造玻璃石；
所述玻璃砂的大小为26-120目。
2.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述步骤A中搅拌混合方式为低速搅拌1-2分钟；低速时搅拌机的工作频率为10-20赫兹。
3.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述步骤B中搅拌混合方式为低速搅拌4-6分钟，接着高速搅拌1-3分钟；低速时搅拌搅拌机的工作频率为10-20赫兹；高速搅拌时搅拌机的工作频率为40-60赫兹。
4.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述步骤C中搅拌混合方式为慢速搅拌2-4分钟，接着快速搅拌1-3分钟；慢速搅拌时搅拌机的工作频率为10-20赫兹；快速搅拌时搅拌机的工作频率为40-60赫兹。
5.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述步骤D中所述固化炉对所述预烧板进行固化的温度范围为：100-130℃。
6.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述石英粉的大小为300-450目。
7.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述改性有机硅树脂为高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷。
8.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。
9.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
10.根据权利要求1所述的一种人造玻璃石的制备方法，其特征在于，所述固化剂为过氧化2-乙基己酸叔丁酯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 528524 No. 97 and 99 Genghe Avenue, Genghe Town, Gaoming District, Foshan City, Guangdong Province Applicant after: Guangdong Yixin Home Co.,Ltd. Address before: No. 97 and 99 Genghe Avenue, Genghe Town, Gaoming District, Foshan City, Guangdong Province, 528000 Applicant before: FOSHAN NEW YIXIN STONE Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20250416 Address after: 527528 Chetianba, Nanxiang Village Committee, Liudu Town, Yun'an District, Yunfu City, Guangdong Province (next to Guangdong Legendary New Materials Co., Ltd.) Patentee after: Guangdong Innovation Stone Industry Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 528524 No.97, 99 Genghe Avenue, Genghe Town, Gaoming District, Foshan City, Guangdong Province Patentee before: Guangdong Yixin Home Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right |