[发明专利]复合材料

说明书

引言

本发明涉及复合材料，特别是来源于废物产品的复合材料，且特别是自身可再循环的复合材料。本发明还涉及制造复合材料的方法、以及包含复合材料的成形的物品。

背景技术

存在对装饰性建筑材料和表面比如内部瓷砖或外部瓷砖、覆盖层、面砖、及表面台面(例如工作台面、桌面及类似物)的广泛需求，以提供审美上令人愉悦的内部和外部环境。传统材料比如片材石材(例如石材覆盖层)和陶瓷瓷砖通常已经满足此需求。然而，对矿物资源的有限供应和填埋区废物不断增加的数量的上升的意识，已经引起新的更可持续的复合材料的创新，所述复合材料包含家庭和工业的废料。此外，由于原材料典型地经过长距离运输以便生产相关的装饰性建筑材料，所以存在解决由此施加的成本和能量负担的需求。

更可持续的复合材料包括(从Du Pont可商购)和(从Cosentino可商购)。

是固体的非多孔性材料，包含约33％的丙烯酸类树脂(PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯)和约66％的天然矿物(例如三水合铝)。作为片材或以成形的形式被供应。

是稠密的非多孔性石材样材料，包含约93％的粉状石英，且剩余物由树脂粘合剂(不饱和的聚酯树脂)和颜料构成。树脂粘合剂与石英变硬以充分地将石英集料结合在一起。

尽管和是成功的产品，但本发明人认识到对具有改进的环境可持续性的可选择的复合材料的需求。特别地，和复合材料不能直接地再循环，因为二者都包含粘合剂，所述粘合剂在它们可以被有效地再循环之前，必须首先在昂贵的和费力的预处理步骤中被除去。因此，由于不经济的再循环工艺，废弃的和趋向于被送往填埋区。此外，尽管和产品确实包含某些废弃的/再循环的原材料，但总的废物含量小于75wt％。

因此本发明的目标是解决现有技术的问题中的至少一个。

本发明的另一目标是提供具有改进的可再循环性的复合材料。

本发明的另一目标是提供具有比现有技术的那些更高的废物/再循环物(recyclate)含量同时仍然维持复合材料的结构完整性和审美质量的复合材料。

本发明的另一目标是利用在其他情况下将被送往填埋区或低价值的应用(例如用在道路中)的废料(比如阴极射线管)。

本发明的另一目标是提供展示独特的审美质量以及能够被改性以产生多种审美外观和纹理外观的复合材料。

本发明的另一目标是提供具有较简单的加工要求(特别地在生产成形的物品(例如瓷砖)中)的复合材料。例如，本发明的目标是提供可以被铸造(例如铸造成成形的物品)使得其在加热时保持其轮廓和纹理(因此不必需要烧制支撑模具(firing support mould))的复合材料。此外，本发明的目标是提供复合材料，所述复合材料在加热之后(例如在形成成形的物品期间)，在冷却期间不需要退火，从而使得更有效的热量回收、用水快速冷却、以及通过窑的高生产率成为可能。

发明概述

根据本发明的第一方面，提供了复合材料，所述复合材料包含：

玻璃组分；和

非玻璃矿物组分；

其中所述复合材料包含小于5wt％的合成粘合剂。

根据本发明的另外的方面(其代表第一方面的变型)，提供了复合材料，所述复合材料包含：

玻璃组分；和

非玻璃矿物组分；

其中所述复合材料包含小于5wt％的合成粘合剂；

其中所述复合材料包含至少20wt％的非玻璃矿物组分。

根据本发明的第二方面，提供了复合材料，所述复合材料包含：

玻璃组分；和

非玻璃矿物组分；

其中所述复合材料包含至少75wt％的废料。

根据本发明的另外的方面(其代表第二方面的变型)，提供了复合材料，所述复合材料包含：

玻璃组分；和

非玻璃矿物组分；

其中所述复合材料包含至少75wt％的废料；

其中所述复合材料包含至少20wt％的非玻璃矿物组分。

根据本发明的第三方面，提供了制造复合材料的方法，所述方法包括以下的步骤：

i)提供共混混合物，所述共混混合物包含玻璃组分和非玻璃矿物组分；

ii)使共混混合物经受加热以生产复合材料；

其中所述共混混合物包含至少75wt％的废料。

根据本发明的另外的方面(其代表第三方面的变型)，提供了制造复合材料的方法，所述方法包括以下的步骤：

iii)提供共混混合物，所述共混混合物包含玻璃组分和非玻璃矿物组分；