[发明专利]一种彩石效果结构物及其制造方法

说明书

本发明属于复合材料结构物技术，适用于制造家具、卫生洁具、雕塑和装饰板等。

公知的户外用家具、卫生洁具、雕塑、装饰物由于要抵御日晒雨淋、严冬酷暑、硫酸腐蚀等恶劣环境，因此一般采用水泥、陶瓷、金属、天然石材生产，但亦存在着各种缺点：或外观性差，容易脆裂，制品成型麻烦，或造价昂贵，资源有限，生产周期长等等。近年来，这些应用领域出现了人造大理石和玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）这两种材料，使以上物件的外观和构造得到重大改进，但尚存在许多不足：人造大理石是使用不饱和聚酯树脂为基料，掺入天然石子和石粉作填充料成型的，外观上与天然石材接近，但这种外观的接近给人的感觉仅是相似或模仿，未能有创新感，而且，为了保证人造大理石产品的强度，不脆裂和不变形，成型后厚度一般都在15毫米以上，既笨重成本又高;普通的玻璃钢制品大多数亦使用不饱和聚酯树脂为基料，以玻璃纤维作增强材料成型，其外观一般为单一色彩，与普通塑料制品比较相似，缺乏天然材料的美感。

本发明的目的是要制造出一种厚度小，强度高，不脆裂，不变形，耐气候性好且具有天然美感的新型结构物，使户内、户外用的家具、卫生洁具、雕塑、装饰物等应用领域有一种成本费用增加不多，但效果甚佳的材料结构。

本发明的结构物由三层结合而成，表面层为增光层，中间层为彩石层，底层为加强层。增光层使结构物显得晶莹丰满，具有极佳的光洁度;彩石层中的彩石粒可以调配成几十种彩石效果;加强层增加结构物的强度，减小脆性和重量，并使结构物容易加工成各种形状。

增光层的组成为（重量）：不饱和聚酯树脂（78～82）%，丙酮（8～12）%，阻燃剂（4～10）%，促进剂（1.6～2）%，固化剂（1～1.4）%，增稠剂气相白碳黑0.2%或超细二氧化硅0.4%。

彩石层的组成为（重量）：不饱和聚酯树脂（20～25）%，粒度为10～80目的石英粒和彩色石英粒料（65～75）%，三氧化二锑（5～8）%，促进剂（0.5～0.8）%，固化剂（0.3～0.4）%。

加强层的组成为（重量）：不饱和聚酯树脂（56～60）%，玻璃纤维（15～18）%，填充剂（18～22）%，阻燃剂（3～5）%，促进剂（1～1.5）%，固化剂（0.7～0.9）%。其中，玻璃纤维可以是玻璃纤维丝、玻璃纤维毡或玻璃纤维布，选用哪种视所要求结构物形状和强度而定。

上述增光层、彩石层、加强层组成中较佳的选择是：促进剂为环烷酸钴或萘酸钴，固化剂为过氧化甲乙酮或过氧化环己酮，增稠剂为气相白碳黑，填充剂为滑石粉或活性高岭土。

彩石层中的彩色石英粒料是以石英砂为基料，作表面涂覆处理，其组成为（重量）：石英粒（80～85）%，甲基丙烯酸甲酯（10～12）%，丙酮（2～4）%，过氧化甲乙酮0.15%，环烷酸钴0.3%，颜料（3～5）%。彩色石英粒料的制作方法为：（1）将固体颜料加入石英粒中充分混合;（2）再加入甲基丙烯酸甲酯、丙酮（稀释）、环烷酸钴三种液体，混合搅拌1～2分钟;（3）然后加过氧化甲乙酮再混合搅拌2～3分钟;（4）将上述混合物缓慢加热至（50～55）℃，边翻动风干边用刮板研碎粒料，防止板结，过筛后便得到彩色石英粒料。

本发明实施例的结构物组成为（重量）：

增光层：不饱和聚酯树脂80%，丙酮12%，阻燃剂5%，环烷酸钴1.6%，过氧化甲乙酮1.2%，气相白碳黑0.2%;

彩石层：不饱和聚酯树酯23%，10～80目的石英粒及彩色石英粒料70%，三氧化二锑6%，环烷酸钴0.65%，过氧化甲乙酮0.35%;

加强层：不饱和聚酯树脂58%，玻璃纤维16%，滑石粉20%，阻燃剂4%，环烷酸钴1.2%，过氧化甲乙酮0.8%;

彩石层中的彩色石英粒料：石英粒83%，甲基丙烯酸甲酯10%，丙酮3%，过氧化甲乙酮0.15%，环烷酸钴0.3%，颜料3.55%。

本发明彩石效果结构物的制造方法，包括原料配制，模铸成型，固化，脱模抛光等步骤，其特征在于：增光层初凝后10分钟后开始敷制彩石层，以保证成型后结构物的光洁度，而加强层的部分玻璃纤维组分则应在彩石层初凝前开始敷制，以帮助彩石层定型，吸收彩石层的富余树脂。

本发明结构物的具体工艺方法实例如下：

（1）将专用模具表面清理干净，涂上脱模剂。

（2）在室温常压下将增光层组分气相白碳黑、丙酮、阻燃剂、环烷酸钴掺入到不饱和聚酯树脂中，调和，均匀搅拌约2分钟（要求气相白碳黑与树脂充分混合），然后再加入过氧化甲乙酮搅拌约2分钟，使之均匀，通过真空消泡，便制得增光层组合物;