[发明专利]一种高强度人造石的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度人造石的制备方法，属于人造石材料技术领域。本发明将苯乙烯和废旧橡胶粉混合，采用乙酸乙酯为液态物理发泡剂，通过挤出造粒制备出复合颗粒作为填料，以高铝水泥作为结构层，在结构层中添加羧基丁苯胶乳，制备出一种高强度人造石；羧基丁苯胶乳结合苯乙烯比例较高，具有较高的粘结力和结膜强度，机械及化学稳定性好，流动性、贮存稳定性均佳，填充量大等优点，将羧基丁苯胶乳添加到结构层中，能改善人造石的韧性，提高其抗压强度、弯曲强度及耐磨性；橡胶粒子在人造石体系中起着增强作用：因此可提高人造石的冲击强度和可塑性，而较大的橡胶粒子能防止单个银纹的生长和断裂，改善人造石的低温柔韧性。

技术领域

本发明涉及一种高强度人造石的制备方法，属于人造石材料技术领域。

背景技术

人造石具有色彩艳丽、可加工性好、颜色均匀一致，是消费者主要选择的建筑装饰材料之一；而且生产原材料丰富，制备工艺简单，使用性能优异，放射性低，弥补了天然石材资源匮乏和一些性能缺陷，具有广泛的发展前景。

人造石通常是指采用一定的粘接剂，并加入粗细填料，在既定的工艺条件下制备而成的，具有天然石材质地的一种建筑装饰用材料。在多数情况下，人造石是以碳酸钙与氧化硅作为填料，另外根据不同的装饰要求和性能要求也可以采用氢氧化铝、玻璃、陶瓷等作为填料。

树脂型人造石按照粘接剂的不同主要可以分为不饱和聚酯型（UPR）人造石、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）型人造石两类。

PMMA基人造石产品，因为采用氢氧化铝作为填料而具有很强的耐火性能，PMMA基人造石很受人们的喜爱，此类人造石不仅硬度大、抗冲击强度、抗折强度较高，同时还具备很好的耐水性，而且表面光泽度高，外观美观。但是也正因为采用氢氧化铝作为填料从而导致了该类人造石材成本一直居高不下，同时较高难度的生产过程加大了PMMA基人造石材推广生产的难度。不饱和聚酯型石材以大理石碎石、石英砂、方解石或者其他无机填料作为填料，加入树脂作为粘接剂，按照一定的比例混合，再加入促进剂、固化剂、颜料等外加试剂，经充分混合后、注膜、成型、脱模后固化、磨削抛光等加工工序制作而成。不饱和聚酯型人造石具有突出的装饰效果、优良的加工性，而且品光泽好、颜色鲜艳丰富。

不饱和聚酯型人造石和无机型人造石相比，其特点更为突出。第一，树脂型人造石吸水率低、具有优良的抗折能力。第二，树脂型人造石加工方便，可以实现材料之间的无缝接封；易于二次加工，还能制作出拥有各种颜色和花纹或者特殊形状的装饰用材料。第三，树脂型人造石质量轻，有较强的耐酸碱性，并且质地优良、美观。

聚酯型人造石特点突出，但是也存在一定的不足之处。这也是聚酯型人造石在生产过程中需要改进的地方，聚酯型人造石在使用过程中会出现原有花纹被破坏的情况。这一问题最直接的诱因就是表面出现的“斑印”而造成的；因为采用热固性的不饱和聚酯作为粘接剂，当粉料配比无法满足要求时，会使得人造石表面硬度降低以及很差的耐磨性。

复合型人造石板材制品的造价低廉，但是受温度的影响较大，在实际使用过程中容易产生基体层和高分子聚酯层的分离。复合型人造石材，顾名思义，其粘接剂有无机材料同时还有高分子材料。制作过程可分为胚体成型、高分子面材聚合、胶结剂粘接等过程。胚体制备所需材料来源广泛，性能稳定，且价格低廉；而高分子聚合层可以使用某一种单体，也可以是多种单体组合使用。

水泥是无机型人造石材的主要粘接剂，根据粘接剂的种类，可以将无机型人造石分为硅酸盐水泥类、氯氧镁水泥类以及铝酸盐水泥类，石粉以及一些助剂是该类人造石材的主要添加物。石材制品主要经过搅拌、成型、养护、切割、抛光等工艺而制得。相对而言，优异的耐候性能、不燃，是区分不饱和聚酯型人造石材和无机型人造石材的主要因素，有着与天然石材相当的机械性能。因为采用了廉价的无机材料，同时无机型人造石成本也较低。然而，无机型人造石生产周期长、抗折强度低、不耐酸碱，表面光泽度差等缺点严重制约着无机型人造石的应用。