專利名稱：帶有增強骨架的人造石面材的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建筑材料加工技術領域，具體是涉及一種帶有增強骨架的人造石面材。
背景技術：
人造石又稱人造大理石，是ー種新型的復合材料，它是以甲基丙烯酸甲酯(MMA，俗名壓克力)、不飽和聚酯樹脂(UPR)等有機高分子材料為基體，以天然礦石粉、顆粒等為填料，加入顔料及其他輔助劑，經過真空澆鑄或模壓成型的高分子復合材料。在制造過程中配以不同的色料可制成具有色彩艷麗、光澤如玉酷似天然大理石的制品。因其具有無毒性、無 放射性、阻燃性、不粘油、不滲污、抗菌防霉、耐磨、耐沖擊、易保養、拼接無縫、任意造型等優點，正逐步成為裝修建材市場上的重要ー員。人造石可廣泛用于日常生活的各個領域，例如可用于各種家具臺面、水槽、建筑裝飾、藝術加工等領域。由于模壓成型エ藝成本較高，目前的制備方法大多是采用真空澆注，例如公開號為CN101362829的專利文獻公開了ー種亞克力人造大理石制品室溫聚合的方法，該方法主要包括亞克カ人造大理石預聚體與氫氧化鋁的混合物，在過氧化甲こ酮引發劑、三價釩促進劑的作用下，上述混合物在室溫條件下，經30-60分鐘完成聚合。上述方法由于采用室溫固化體系，エ藝及所用設備簡單、能耗低，從而使制品的制造成本下降；用上述方法制得的亞克カ人造大理石制品的性能符合并超過JC-908-2002標準規定。上述方法制備得到的人造石總體重量較重，使用不方便，且運送成本較高。且在使用過程中，易碎，使用壽命較短。為解決上述技術問題，公告號為CN2496649的專利文獻公開了ー種具內襯物的復合式人造石材結構，主要包括一人造石材層、一用以吸收人造石材硬化收縮壓力的內襯物，該內襯物是設在人造石材層中，內襯物可為泡棉塊，泡棉塊中可設有硬性支撐物體，適用于各式家具臺面、衛浴臺面或門的翼扇。上述人造石材重量輕，不易碎。現有技術中，也有采用PPC復合板代替上述內襯物，制備得到重量較輕、脆性較大的人造石。但是，上述兩種夾芯人造石在使用過程中容易發生板材與內襯物或復合板分層，產品容易變形，使用壽命低，提高了人造石的使用成本。

實用新型內容本實用新型提供了一種帶有增強骨架的人造石面材的制備方法，該方法エ藝簡単，制造成本低，制備得到的帶有增強骨架的人造石面材重量輕，且不易分層開裂，使用壽命長，降低了面材使用成本。本實用新型還提供了ー種由上述制備方法制備得到的人造石面材，該面材機械性能強，可用于各種場合的使用。一種帶有增強骨架的人造石面材的制備方法，包括(I)澆注下層物料，進行固化反應，控制固化時間不超過2小時，下層物料部分固化；(2)向步驟(I)部分固化的物料頂面鋪設增強骨架，所述的增強骨架上設有上下連通的間隙；(3)澆注上層物料，上層物料和下層物料完全固化后制備得到帶有增強骨架的人造石面材。增強骨架上設置間隙或通孔，有利于上層物料澆注時，物料沿間隙或者通孔與下層物料接觸，然后經固化形成一體，保證了人造石整體的機械強度，防止分層或者變形。步驟(I)中物料的固化時間不超過2小吋，目的是防止下層物料完全固化，以提高最終得到的面材中上層物料與下層物料之間的粘結性能，提高面材整體的機械強度。同時，部分固化的物料具有一定的支撐力，便于步驟(2)中增強骨架的擺放。根據實際物料組成的不同，該步驟中的固化時間需要做相應調整，以滿足制作需要。步驟(2)中使用的增強骨架可選用多種結構，為提高增強骨架的整體強度，所述的 增強骨架包括兩層玻纖網以及設于兩個玻纖網之間的支撐層。所述的支撐層可選用多種帶有間隙的結構，為減輕人造石的總體重量，所述的支撐層一般選用塑料結構。例如，所述的支撐層為平行設置的空心塑料管，相鄰兩個空心塑料管之間留有所述的間隙。為便于空心塑料管的加工，所述的空心塑料管可選擇方孔管或圓孔管。所述的空心塑料管可采用擠壓機直接壓制成型，也可采用有兩部分管體卡合而成。所述的支撐層也可選擇為蜂窩狀隔層，所述的蜂窩狀隔層上具有上下連通的通孔。蜂窩狀隔層可采用市售產品，也可単獨加工而成。蜂窩狀隔層上通孔孔徑設置的大小可根據實際需要確定，通孔的形狀可選擇方孔、圓孔、橢圓孔或三角孔等或者其他不規則通孔，可根據實際需要確定。根據實際支撐層的不同，為提高鋪設效率，即可選擇將兩個玻纖網以及中間的支撐層ー層層的直接鋪設在步驟(I)中部分固化的物料上；或者預先將加強骨架制作成ー個整體，然后將制作完成的整體一次性鋪設在步驟(I)中部分固化的物料上。為方便支撐層的鋪設，提高鋪設效率，作為優選的技術方案分別為當支撐層為蜂窩狀隔層時，所述的加強骨架的鋪設方法有兩種，一種鋪設方法為依次在下層部分固化的物料頂面鋪設第一層玻纖網、蜂窩狀隔層和第二層玻纖網；另一種鋪設方法為(i)預先制作增強骨架，具體方法為依次將蜂窩狀隔層、第二層玻纖網鋪設在在第一層玻纖網上，最后利用連接件或粘結的方式將第一層玻纖網、蜂窩狀隔層以及第ニ層玻纖網相互連接形成預制增強骨架；(ii)將步驟(i)預先制作完成的預制增強骨架鋪設在下層部分固化的物料頂面。當支撐層為平行設置的空心塑料管時，所述的加強骨架的鋪設方法一般采用預先制作增強骨架的方法，具體步驟為(i)預先制作增強骨架，具體方法為將兩端封閉的空心塑料管平行鋪設在第一層玻纖網上，相鄰兩個空心塑料管之間留有所述的間隙，再將第ニ層玻纖網鋪設在空心塑料管頂面，最后利用連接件或粘結的方式將第一層玻纖網、空心塑料管以及第ニ層玻纖網相互連接形成預制增強骨架；(i i )將步驟(i )預先制作完成的預制增強骨架鋪設在下層部分固化的物料頂面。空心塑料管兩端封閉，有效防止澆注上層物料時，物料直接進入空心塑料管內，降低人造石面材的體積密度。本實用新型主要是針對人造石面材的制備方法以及人造石面材的結構的改進，所使用的物料的具體組成和配方均可采用現有技術，沒有嚴格限制。一般情況下澆注過程中使用的物料的重量百分比組成包括復合亞克カ預聚體30-37%[0018]填料62.5-69.5%其余為助劑。所述的復合亞克カ預聚體由普通不飽和聚酯樹酯預聚體與亞克カ樹酯預聚體復合而成，可選用市售產品，也可由現有方法制備得到。所述的普通不飽和聚酯樹脂預聚體包括甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸異冰片酯、ニ甲基丙烯酸新戊ニ醇酯、ニ甲基丙烯酸1，2- 丁ニ醇酯、三羥甲基丙烷酸酯中的ー種或多種混合物。所述填料為本領域常規的無機填料，可選擇氫氧化鋁、ニ氧化硅滑石粉、玻璃微珠、重質碳酸鈣、磷酸氫鈣、天然大理石粉、無機花崗巖石粉中的ー種或多種。填料的作用主要有ー是填充體積；ニ是增強人造石的石材質感；三是增強人造石的機械力學性能；四是作為阻燃劑；只要能滿足上述功能的無機或有機填料均可作為本實用新型的填料使用。所述的助劑為促進劑和固化劑，促進劑和固化劑是人造石生產所必不可少的助 齊U，可控制板材的凝膠時間在預定的范圍內。促進劑或固化劑加入的重量為復合亞克カ預聚體加入重量的I. 5-2%，具體加入量可根據實際需要確定。所述固化劑為本領域常規的固化劑，可根據實際需要選擇，一般為市售產品。例如可選用有機過氧化物或偶氮化合物的一種，例如過氧化甲こ酮固化劑等。所述的促進劑一般與固化劑配套使用，例如可選用環烷酸鉆等。可根據實際具體場合的需要，在助劑中增加相應的功能成分，例如可根據實際需要加入著色劑、阻燃劑、增強劑、低收縮劑以及阻聚劑等等。可根據實際需要調配。ー種由上述制備方法制備得到的帶有增強骨架的人造石面材，包括面材本體以及帶有上下連通的間隙的增強骨架，所述的增強骨架預埋于所述的面材本體內。所述的增強骨架可選用多種結構，為提高增強骨架的整體強度，所述的增強骨架包括兩層玻纖網以及設于兩個玻纖網之間的支撐層。作為對上述人造石產品的優選，所述的支撐層為蜂窩狀隔層，蜂窩狀隔層一般為塑料件，同樣的所述蜂窩狀隔層上通孔孔徑的大小可根據實際需要確定，通孔的形狀可選擇方孔、圓孔、橢圓孔或三角孔等或者其他不規則通孔，可根據實際需要確定。另ー種優選是所述的支撐層為平行設置的空心塑料管，相鄰兩個空心塑料管之間留有所述的間隙。支撐層選擇塑料件，大大降低了人造石的整體重量。所述的空心塑料管為方孔管、圓孔管或者其他形狀的塑料管。塑料管管徑的大小根據實際需要確定。為保證人造石的整體強度，所述的玻纖網的網孔形狀可根據實際需要確定，可選擇矩形、三角形或正六邊形，所述的網孔孔徑為5-10mm。具體網孔大小可根據實際需要確定。目前使用的較為普遍的人造石面材的厚度一般為2-3.5cm，所以優選的面材本體的厚度為2-3. 5cm。制備上述面材時增強骨架設置的厚度可根據實際需要確定，一般為8-20mm。增強骨架兩側的物料的厚度一般為5_6mm，根據需要面材的厚度不同，可適當調整加強骨架層的厚度，例如對于需要制作2cm面材的場合，增強骨架層的厚度為8-10mm，對于需要制作3cm面材的場合，增強骨架層的厚度一般為18-20mm。本實用新型中固化反應在沒有明確說明的情況下均是在常溫下進行，一般是25攝氏度左右。溫度過低不利于固化反應的進行，溫度過高固化時間難于控制，増加制備難度。[0031]本實用新型的帶有增強骨架的人造石面材的制備方法，該方法エ藝簡單，制造成本低，制備得到的帶有增強骨架的人造石面材重量輕，且不易分層開裂，使用壽命長，降低了面材使用成本，且板材的厚度可根據實際需要隨意調整，實用性強。

圖I為本實用新型的帶有增強骨架的人造石面材的ー種實施方式的結構示意圖。圖2為圖I所示人造石面材的A-A剖視圖。圖3為本實用新型的帶有增強骨架的人造石面材的另一種實施方式的結構示意圖。圖4為圖3所不人造石面材B-B首I]視圖。
具體實施方式實施例I制備2cm的人造石面材如圖I和圖2所示，一種帶有增強骨架的人造石面材，包括面材本體，面材本體中預埋有增強骨架，增強骨架上設有上下連通的間隙。增強骨架包括兩層玻纖網4以及設于兩個玻纖網4之間的蜂窩狀隔層3 ;增強骨架兩側的物料的厚度均為5mm，實際厚度可根據實際物料的量的多少進行調整，一般為5-6mm。增強骨架的厚度為10mm，也可根據實際需要進行調整，一般為8_10mm。蜂窩狀隔層的通孔為正六邊形通孔，為塑料材料。玻纖網網孔形狀為長方形，長方形的寬邊為5_，長邊為8_。可根據實際需要調整。本實施方式的帶有增強骨架的人造石面材的制備方法如下根據實際需要配置物料，物料組成為復合亞克カ預聚體35kg，氫氧化鋁填料63. 8kg，環烷酸鈷促進劑600g，過氧化甲こ酮固化劑600g，將上述物料混合均勻；利用混合均勻的物料澆注下層物料2，澆筑厚度為5mm，固化反應20min，物料部分固化；鋪設第一層玻纖網，然后在第一層玻纖網上鋪設厚度為IOmm的蜂窩狀隔層支撐層3，最后在支撐層頂面鋪設第二層玻纖網4 ;澆注上層物料1，上層物料I澆注厚度為5mm，物料完全固化后取出，根據實際需要切削加工制備得到帶有增強骨架的人造石面材。復合亞克カ預聚體可采用市售產品，上海泰雨裝飾材料有限公司生產的型號為TY200601的復合亞克カ預聚體。實施例2制備3cm厚度的人造石面材與實施例I中人造石面材的結構相同，不同之處在于，其中，增強骨架兩側的物料的厚度為6mm，可根據實際需要調整，一般為5-6mm。增強骨架的厚度為18mm，支撐層的厚度也可根據實際需要調整，一般為12-20mm。該實施例中的人造石面材的制備方法同實施例I。實施例3制備2cm厚度的人石面材如圖3和圖4所示，與實施例I中人造石面材的結構相同，不同之處在于，增強骨架包括兩層玻纖網4以及設于兩個玻纖網之間的平行設置的空心塑料管5。另外增強骨架是采用預先制作好形成ー個整體，然后再將整體鋪設在部分固化的下層物料上，具體方法為(i)將兩端封閉的空心塑料管5平行鋪設在第一層玻纖網上，相鄰兩個空心塑料管之間留有間隙6，再將第二層玻纖網鋪設在空心塑料管頂面，最后利用連接件將第一層玻纖網、空心塑料管5以及第二層玻纖網相互連接形成ー個整體，該步驟中連接件可選擇塑料扣或者細鐵絲；(ii)將步驟(i)預先制作完成的增強骨架鋪設在下層部分固化的物料頂面。其中，加強骨架的厚度為10mm，加強骨架層兩側的物料的厚度為5mm。實施例4制備3cm厚度的人造石面材與實施例I中人造石面材的結構和物料組成相同，不同之處在于，其加強骨架的具體制作方法為(i)將蜂窩狀隔層平行鋪設在第一層玻纖網上，再將第二層玻纖網鋪設在空心塑料管頂面，最后利用粘結的方式將第一層玻纖網、空心塑料管以及第ニ層玻纖網相互連接形成一個整體；(ii)將步驟(i)預先制作完成的增強骨架鋪設在下層部分固化的物料頂面。其余步驟同實施例I。性能檢測 根據JC908-2002實體面材、GB6566-2001建筑材料放射性核素限量、GB/T1462-2005纖維增強塑料吸水性試驗方法，以及GB/T1463-2005纖維增強塑料密度和相對密度試驗方法等相關標準對實施例1-4制備得到人造石面材進行性能檢測，檢測結果表明，由實施例1-4制備得到的人造石面面材均符合國家標準對硬度(UPR類>50)、耐高溫、耐污染以及放射性要求。其中，彎曲強度和體積密度的檢測結果見表I :表I
實施例彎 強度體積密度
1300MPaI.63
2295MPaI. 54
3253MPaI.26
4308MPaI.61由表I的檢測結果可知，彎曲強度大大提高，可達到300MPa左右，遠遠高于普通人造石的彎曲強度(一般為40MPa);體積密度低，特別是由實施例3制備得到的人造石面材的體積密度為I. 2左右，小于普通人造石的體積密度(普通人造石的體積密度一般為I. 8左右)，大大降低了板材的整體重量。
權利要求1.一種帶有增強骨架的人造石面材，包括面材本體，其特征在于，還包括帶有上下連通的間隙的增強骨架，所述的增強骨架預埋于所述的面材本體內。
2.根據權利要求I所述的帶有增強骨架的人造石面材，其特征在于，所述的增強骨架包括兩層玻纖網以及設于兩個玻纖網之間的支撐層。
3.根據權利要求2所述的帶有增強骨架的人造石面材，其特征在于，所述的支撐層為蜂窩狀隔層。
4.根據權利要求2所述的帶有增強骨架的人造石面材，其特征在于，所述的支撐層為平行設置的空心塑料管，相鄰兩個空心塑料管之間留有所述的間隙。
5.根據權利要求4所述的帶有增強骨架的人造石面材，其特征在于，所述的空心塑料管為方孔管或圓孔管。
6.根據權利要求2所述的帶有增強骨架的人造石面材，其特征在于，所述的玻纖網網孔孔徑為5-1Omm。
7.根據權利要求I所述的帶有增強骨架的人造石面材，其特征在于，所述的面材本體的厚度為2-3. 5cm。
8.根據權利要求7所述的帶有增強骨架的人造石面材，其特征在于，所述的增強骨架的厚度為8-20mm。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有增強骨架的人造石面材，包括面材本體以及帶有上下連通的間隙的增強骨架，所述的增強骨架預埋于所述的面材本體內。本實用新型的帶有增強骨架的人造石面材的制造成本低，人造石面材重量輕，且不易分層開裂，使用壽命長，降低了面材使用成本，且板材的厚度可根據實際需要隨意調整，實用性強。
文檔編號B32B3/12GK202559644SQ201220238769
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月22日 優先權日2012年5月22日
發明者陳幼康 申請人:上虞市清大聯合多邦環保納米微晶石廠