[发明专利]无机人造合成石材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于人造石材领域，具体涉及无机人造合成石材及其制备方法。

背景技术

目前市场上装饰装修用的人造合成石材主要包括人造石和石英石两类，人造石一般以主要成分为碳酸钙质矿物的天然石材或石粉为集料；而石英石以石英砂或石英粉为集料。人造石和石英石均以不饱和聚脂树脂为胶结剂，因此又称为树脂型人造石材或有机人造石材，具有重量轻、厚度薄、强度高、加工性能好、光泽度高、颜色均匀、多花色图案、装饰性好等特点，可广泛应用于厨卫、墙面、地面等室内装饰工程中。然而，树脂型人造石材在生产过程中存在有刺激性气味、有毒等问题，在使用过程中存在耐高温性能差、耐碱耐盐腐蚀性能差、耐老化性能差、易产生体积变形等问题，在常温正常使用情况下其使用年限为5～10年，不能用于温度偏高的灶台，防火等级要求高的公共场所，紫外线照射、冷热交替的室外环境等。

无机人造合成石材可有效地改善树脂型人造石材的上述缺点，传统的无机人造合成石材主要指水泥型人造合成石材如水磨石，但是由其装饰效果较差，很难满足装饰设计的要求，已基本被市场淘汰。因此，开发新型的无机人造合成石材，既能有效地改善树脂型人造石材的缺点，又具有优异的装饰效果，将具有广泛的应用前景。

土壤聚合物是由碱激发铝硅酸盐反应生成的无机胶结材料，可用作无机人造合成石材的胶结剂，具有原材料来源广泛、低碳环保、无毒无污染、成本低廉、硬化体强度高、耐酸碱盐腐蚀能力强、耐候性能和耐久性能优异、耐高温性能好的优点。但这类胶结剂应用于无机人造合成石材时在使用过程中会出现泛白泛碱现象，严重影响装饰效果和使用性，而且抗污性能也较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种生产过程无毒环保、成本较低、使用性能优异，装饰效果好的无机人造合成石材及其制备方法。

本发明针对以土壤聚合物作为无机胶结剂制备的人造合成石材在使用过程中出现的泛白泛碱现象和抗污性能较差的问题，采用优化装饰性集料、石材颗粒、石粉、偏高岭土粉的级配，形成连续粒级的紧密堆积；采用提高压制成型时的压力，以提高石材的密实度；采用加温养护提高早期反应程度；并在表面涂敷防护剂等技术措施来加以解决。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案。

一种无机人造合成石材，以天然大理石材及石粉为集料，或者以石英砂及石英粉为集料，再利用硅酸碱溶液激发偏高岭土生成土壤聚合物作为无机胶结剂制备。

本发明所述无机人造合成石材包含以下质量分数的各组分：

偏高岭土                         6～12%，

硅酸碱溶液                       9～15%，

天然石材集料                     45～70%，

装饰性集料                       15～30%，

调凝剂                           0~0.6%，

无机颜料                         0~0.6%，

纤维或纤维网                     0~0.2%。

本发明所述天然石材集料有两种，其中第一种是以不同粒级连续级配的天然大理石颗粒及粉体为主，可加入方解石、石灰石或白云石中的一种或两种以上的颗粒及粉体组成的集料；第二种是以不同粒级连续级配的石英砂及石英粉为主，可加入花岗岩颗粒及粉体组成的集料。

本发明所述装饰性集料为玻璃颗粒、琥珀颗粒、贝壳碎片、镜片或马赛克中的一种或两种以上。

本发明所述硅酸碱溶液为硅酸钠溶液或硅酸钾溶液；所述硅酸碱溶液的模数为1.0～2.0；所述硅酸碱溶液中氧化硅与氧化钠或氧化钾的质量浓度之和为30～45%。

本发明所述调凝剂为硼砂、氧化锌、硫酸锌或氯化钡中的一种或两种以上；所述纤维或纤维网为丙纶纤维、腈纶纤维、聚丙烯纤维或尼纶纤维中的一种。

本发明还提供一种无机人造合成石材的制备方法，包括以下步骤：