一种高硬度人造石英石及其制备方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202410111048.3 | 申请日 | 2024-01-26 |
| 公开(公告)号 | CN118005316A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 肇庆市帝帆新型材料有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 江通华; | 第一发明人 | 江通华 |
| 权利人 | 肇庆市帝帆新型材料有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 肇庆市帝帆新型材料有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省肇庆市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省肇庆市广宁县江屯镇河口村委会黄茅坪村高桥洲厂房15至17卡 | 邮编 | 当前专利权人邮编：526300 |
| 主IPC国际分类 | C04B26/02 | 所有IPC国际分类 | C04B26/02 ; C04B41/72 ; C04B41/64 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 广州立凡知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 白利霞; |
| 摘要 | 本 发明 涉及建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种高硬度人造 石英 石及其制备方法，所述制备方法通过对人造石英石基材依次进行热转印、化学 抛光 、封釉处理，与 现有技术 比较，在获得较好质感的 基础 上，还显著提高人造石英石的硬度与耐候性。 | ||
| 权利要求 | 1.一种高硬度人造石英石的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤: |
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| 说明书全文 | 一种高硬度人造石英石及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及建筑装饰材料技术领域，更具体地说，它涉及一种高硬度人造石英石及其制备方法。 背景技术[0002] 在建筑装饰领域，石材以其美观、高雅、装饰性强等特点已成为主要装饰材料之一。装饰性石材一般可分为天然石和人造石英石。一直以来，天然石材因其天然的装饰效果、质感而受到广泛应用，但由于存在资源有限、大面积铺贴存在色差和不同程度的放射性超标等问题，在一定程度上限制了其全方位的发展。 [0003] 人造石英石主要由石英砂与有机树脂制得，克服了天然石资源有限、色差不易控制的不足。在人造石英石研发前期，采用的是大颗粒度的石英砂，使得与之混合的有机树脂的量相对小，制得的人造石英石不存在硬度低的技术问题，但大颗粒度石英砂制得的人造石英石质感较差，逐渐不受消费者欢迎，于是生产厂家开始用细颗粒度甚至超细粒度的石英砂代替大颗粒度的石英砂。细颗粒度的石英砂使得与之混合的有机树脂的量相对大，导致制得的人造石英石硬度低，易刮花。 [0004] 此外，现有的人造石英石为了获得带有丰富元素或较小色差的外观效果，会采用热转印技术将转印纸上的图案层转印纸人造石英石基材(即人造石英石素板)上，然后在图案层表面涂覆有机硅蜡水作抗污处理。但转印纸上的图案层主要是有机墨水，有机硅蜡水形成的抗污涂层不足以保护图案层，使得图案层存在不耐候、易褪色的缺点。 发明内容[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： [0007] 一种高硬度人造石英石的制备方法，所述制备方法包括以下步骤: [0009] S2：对第一基材板依次进行降温处理、化学抛光处理，制得第二基材板； [0010] S3：对第二基材板进行封釉固化处理，制得一种高硬度的人造石英石。 [0011] 本发明中的人造石英石基材指的是常规的由石英砂粉与有机树脂及相关助剂经模具压制成的长方形板材，经物理打磨抛光后即可与转印纸结合进行转印，此时的第一基材板的光泽度约为30°‑50°；经化学抛光后制得的第二基材板的光泽度约为70°‑90°、硬度约为5H‑6H；经封釉固化后的人造石英石的光泽度约为80°‑90°、硬度约为8H‑9H，且其封釉形成的涂层能很好地将有机墨水形成的图案层与外界环境隔绝，从而能提高人造石英石的耐候性。 [0012] 优选地，步骤S3中的所述封釉固化处理具体为：依次对第二基材板进行预处理、喷涂釉料、加热固化。 [0013] 上述中的预处理具体为对第二基材板进行静电除尘处理、或水洗后进行烘干处理。 [0015] 上述抛光液由二氧化硅60‑80份、硅烷偶联剂3‑5份、水30‑40份组成。其中二氧化硅通过不停摩擦的方式，在第一基材板表面结晶成膜，从而起到提高光泽度的作用；硅烷偶联剂用于增强二氧化硅镀层与有机树脂之间的结合力；硅烷偶联剂包括但不限于KH‑550硅烷偶联剂、KH‑570硅烷偶联剂、A‑151硅烷偶联剂和A‑172硅烷偶联剂。 [0016] 优选地，所述釉料包括改性硅氧烷树脂和液态聚四氟乙烯。 [0017] 上述改性硅氧烷树脂用于进一步填充上述二氧化硅膜中的细小孔隙，从而进一步提高光泽度，但其成膜后质地很脆，为此通过添加液态聚四氟乙烯提高其韧性。此外，液态聚四氟乙烯还能提高整个釉料层的耐磨度、耐温性及抗紫外线效果。 [0019] 由于改性硅氧烷树脂成本较高，为了降低生产成本，可以添加适量环氧树脂；丙二醇甲醚用作溶剂；乙酸钾用于进一步增加釉料层的韧性。 [0020] 优选地，所述釉料包括以下重量份组分：改性硅氧烷树脂50‑60份、液态聚四氟乙烯10‑20份、环氧树脂5‑10份、丙二醇甲醚30‑40份及乙酸钾1‑3份。 [0021] 优选地，所述液态聚四氟乙烯的固含量为35‑65％。 [0022] 优选地，所述加热固化的固化温度为80‑150℃，其固化时间为20‑30min。 [0023] 优选地，所述第二基材板在湿度为70‑90％的环境中加热固化。 [0024] 本发明的釉料在潮湿环境中固化，能促进分子间交联，起到节省能耗的效果。 [0025] 本发明的另一目的是提供一种由上述制备方法制得的高硬度人造石英石。 [0026] 本发明相对于现有技术具有如下的优点：本发明的制备方法能显著提高人造石英石的表面硬度，更为显著的是能克服行业内还没能解决的人造石英石易褪色的技术问题。 具体实施方式[0027] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。 [0028] (1)制备人造石英石基材，其制备方法如下： [0029] 先将石英粉砂50份、玻璃砂20份加入到搅拌罐中混合，并搅拌均匀，得混合粉体；然后将不饱和树脂15份、OT固化剂1.5份、KH‑570硅烷偶联剂2份加入到另一搅拌罐中混合，并搅拌均匀，得液相料；将液相料倒入混合粉体中，以500r/min的速度搅拌为15min，使两者充分混合均匀，然后按照常规工艺依次进行压制、烘烤固化、冷却、物理抛光，得到人造石英石基材。 [0030] (2)将二氧化硅60份、KH‑570硅烷偶联剂5份、水40份按常规方法制备成化学抛光液。 [0031] (3)将改性硅氧烷树脂60份、固含量为50％的液态聚四氟乙烯15份、环氧树脂10份、丙二醇甲醚40份及乙酸钾2份按常规方法制备成釉料。 [0032] 实施例1 [0033] 一种人造石英石，其制备方法包括以下步骤: [0034] S1：将上述制得的人造石英石基材加热至170℃，将印刷有黑色图案的转印纸覆盖在其表面并展平，然后在转印纸表面放置硅胶板，对硅胶板施加压力，使转印纸上的图案层渗进人造石英石基材内部0.1‑0.2mm，制得第一基材板； [0035] S2：将第一基材板静置降温至30‑40℃，然后用上述制得的化学抛光液在第一基材板表面不停地打磨抛光(类似汽车打蜡抛光的过程)，制得第二基材板； [0036] S3：对第二基材板进行静电除尘处理，使其表面质量符合常规的喷涂要求，然后喷涂上述制得的釉料(厚度静置在3‑8μm)，流平后送入温度为120℃，湿度为70‑90％的烤箱中烘烤20min，取出冷却即制得一种高硬度的人造石英石。 [0037] 实施例2 [0038] 一种人造石英石，其制备方法与实施例1相比，区别仅在于釉料的烘烤温度为80℃。 [0039] 实施例3 [0040] 一种人造石英石，其制备方法与实施例1相比，区别仅在于釉料的烘烤温度为150℃。 [0041] 对比例1 [0042] 一种人造石英石，其制备方法与实施例1相比，区别仅在于用有机硅蜡水替代步骤S2中的化学抛光液进行打磨抛光，并省去步骤S3。此工艺为现有人造石英石制备中的常规工艺，人造石英石经机硅蜡水打磨抛光后，再经清洗、表干后，即可进行覆膜包装。 [0043] 对比例2 [0044] 一种人造石英石，其制备方法与实施例1相比，区别仅在于省去步骤S3。 [0045] 对比例3 [0046] 一种人造石英石，其制备方法与实施例1相比，区别仅在于步骤S3中的釉料未添加液态聚四氟乙烯。 [0047] 将实施例1‑3制得的人造石英石和对比例1‑3制得的人造石英石进行覆膜包装，室内自然放置7天后切割成合适大小，进行如下测试： [0048] (1)光泽度：使用同款60度光泽仪对实施例和对比例的人造石英石进行光泽度测试，得到如下数据： [0049] 表1实施例及对比例的光泽数据 [0050]测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 光泽度(GU) 90 90 90 70‑84 84 85 [0051] 光泽度数值越大代表人造石英石光泽越高，从表1可以看出，实施例中的人造石英石的光泽均要比对比例中的人造石英石要高，其中对比例2‑3的光泽稍低于实施例1‑3；对比例1的人造石英石在切割边缘处的光泽约为70，低于其中部区域(约84)，对其进行清洗抹干后发现，其边缘处轻微发雾，其原因为机硅蜡水形成的涂层易被切割液腐蚀。 [0052] (2)硬度测试：以垂直压力1kg的力量，45°斜角在漆膜表面画出3cm的长度，5次，漆膜没划痕，该铅笔级别硬度即为漆膜硬度；铅笔硬度级别分为6B‑B、HB、F、H‑9H，比如使用H铅笔表面无刮痕，使用2H铅笔有刮痕，则涂料硬度为H，得到如下数据： [0053] 表2实施例及对比例的硬度数据 [0054] 测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3硬度 9H 8H 9H 5H 5H 6H [0055] 从表2可以看出，实施例1‑3中的人造石英石经封釉处理后，其硬度得到显著提高。 [0056] (3)耐老化测试：按GB/T1865‑2009中循环A的规定进行，测试50天，然后取出试样，观察黄变、褪色(黑转白)情况，得到如下数据： [0057] 表3实施例及对比例的耐老化数据 [0058] [0059] [0060] 从表3可以看出，与对比例1‑2相比，实施例1‑3中的人造石英石经封釉处理后，其耐候性得到显著提高；比较实施例1‑3与对比例3可知，在釉料中添加液态聚四氟乙烯釉能提高人造石英石的耐候性，可长期使用不褪色。 [0062] 表4实施例及对比例的耐温数据 [0063] [0064] 从表4可以看出，与对比例1‑2相比，实施例1‑3中的人造石英石经封釉处理后，其耐温性得到显著提高；比较实施例1‑3与对比例3可知，在釉料中添加液态聚四氟乙烯釉能提高人造石英石的耐温性。 [0065] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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