本發明涉及人造石英石領域，尤其涉及一種新型人造石英石板材及其制作方法。

背景技術：

當前在有腐蝕性的工作環境中，如化工廠、冶煉廠、國防基地設施的地面、墻面、溝渠、涵洞等其防腐的措施是采用天然花崗巖，但是花崗巖存在先天的不足，如：裂隙、夾層等，使得有腐蝕性的液體滲入到花崗巖的底部，造成花崗巖或整個鋪設花崗巖的地方腐蝕。同時人們為了減少石材的使用量，降低整體重量，試探著將板材厚度降低，但由于板材厚度變薄后耐沖擊性能明顯降低，易出現破碎現象。

技術實現要素：

本發明的目的是解決現有技術的不足，采用人造合成的方法，提供一種新型人造石英石板材及其制作方法，即解決石材密度不足、存在裂隙、溶洞等問題，同時解決石英石板材防火、防高溫性不足，抗污性差的問題。

本發明采用的技術方案是：一種新型人造石英石板材，依次包括抗污層、網格層、耐火層和網格層，所述耐火層和網格層內設有結構件，所述結構件為“⊥”型，錯落分布于耐火層和網格層；所述耐火層的原料成分wt%為：34%～37%的石英石砂、34%～37%的石英石粉、6.5%～8%的防腐樹脂、0.2%～0.4%的固化劑、0.5%～0.8%的偶聯劑、3.5%～5.5%的二氧化硅、4.5%～5.5%氧化鋁和4%～6%的金紅石型鈦白粉；所述網格層的原料成分wt%為：46%～54%的石英石砂、46%～54%的石英石粉、6.5%～8%的防腐樹脂、0.2%～0.4%的固化劑、0.04%～0.1%的促進劑、0.5%～0.8%的偶聯劑，并以玻璃纖維網為骨架；所述抗污層的原料成分wt%為：44%～47%的石英石砂、44%～47%的石英石粉、6.5%～8%的防腐樹脂、0.2%～0.4%的固化劑、0.04%～0.1%的促進劑、0.5%～0.8%的偶聯劑、0.7%～0.9%的防腐色漿和0.1%～0.3%的云母氧化鐵粉，所述的云母氧化鐵粉采用溶膠-凝膠法在其表面包覆納米級二氧化硅進行改性處理；所述抗污層的表面附有涂料，所述涂料包括水性納米二氧化硅凝膠、有機硅改性水性環氧樹脂和助劑；所述石英石砂和石英石粉采用攪拌球磨機械活化改性處理。

一種新型人造石英石板材的制作方法，包括如下步驟：1）原材料準備，按照重量比分別將抗污層、耐火層和網格層的石英石砂和石英石粉準備好后加入分散介質，再采用攪拌球磨機械活化改性處理；2）攪拌，調各層調配好的原料放入分散機內攪拌2～5分鐘后，再加入至經過改性的石英石砂和石英石粉，放入物料攪拌機攪拌5～10分鐘；3）鋪模底紙，在準備好的模具底部鋪墊一層相同規格的200克高強牛皮紙，再相應位置放入玻璃纖維網和結構件；4）布料，將攪拌均勻的原料均勻的鋪在模板上，使其盡量的平整，然后再鋪上一張牛皮紙，再蓋上一層膠皮；5）壓制，將布料好的模板送到壓機內進行100～140秒左右的抽真空，并進行二次加壓，二次加壓的時間為20～30秒，然后進行震動加壓180～220秒；6）涂覆，將壓制好的板材放置到鋼模或玻璃模板上，在人造石英石板表面用水性納米二氧化硅凝膠、有機硅改性水性環氧樹脂和助劑按比例混合后輥涂在人造石英石板表面，滲透并填滿人造石英石板表面微米級小孔；7）固化，將鋼模或玻璃模板上的石英石板材加熱固化，固化時間為40～120分鐘，固化溫度為60°～110°。

本發明采用的有益效果是：本發明采用人造合成的方式在真空條件下將石英石晶體及輔料通過異構聚合技術制成，即解決石材密度不足、存在裂隙、溶洞等問題，同時解決石英石板材防火、防高溫性不足，抗污性差的問題。同時方便加工，摒棄了傳統復合板材復雜的加工工藝。本發明不僅綠色環保，同時可以根據客戶的需要，做出各種各樣的花色和圖案。

附圖說明

圖1為本發明示意圖。

圖中所示：1耐火層，2網格層，3抗污層，4結構件。

具體實施方式

下面結合圖1，對本發明做進一步的說明。

如圖1所示，一種新型人造石英石板材，依次包括抗污層3、網格層2、耐火層1和網格層2，所述耐火層1和網格層2內設有結構件4，所述結構件4為“⊥”型，錯落分布于耐火層和網格層；網格層起到加強各層之間連接的作用，結構件作為在不增加板材厚度和重量的情形下，提高整個板材強度的作用。

所述耐火層的原料成分wt%為：34%～37%的石英石砂、34%～37%的石英石粉、6.5%～8%的防腐樹脂、0.2%～0.4%的固化劑、0.5%～0.8%的偶聯劑、3.5%～5.5%的二氧化硅、4.5%～5.5%氧化鋁和4%～6%的金紅石型鈦白粉；二氧化硅和氧化鋁是傳統的耐火材料，但是如若直接將氧化鋁和二氧化硅作為耐火層來使用，或導致整個板材的強度不夠，同時易出現開裂的問題。將原料中的石英石砂和石英石粉經過機械活化改性，增強石英石砂粉在壓制過程中的流動性，趨向有序最密堆積，同時在固化過程中增加石英粉砂與樹脂的結合力，從而能夠有效的結合二氧化硅和氧化鋁，進而使得整個板材具備一定的阻燃性。

所述網格層的原料成分wt%為：46%～54%的石英石砂、46%～54%的石英石粉、6.5%～8%的防腐樹脂、0.2%～0.4%的固化劑、0.04%～0.1%的促進劑、0.5%～0.8%的偶聯劑，并以玻璃纖維網為骨架；以玻璃纖維網作為增強網，采用樹脂粘合劑進行粘固，使生產出的復合板材具有粘結牢固、強度高。防腐樹脂不僅具有防腐的功能，同時配合固化劑、促進劑、偶聯劑的作用，具備粘固功能。同時將原料中的石英石砂和石英石粉經過機械活化改性，增強石英石砂粉在壓制過程中的流動性，趨向有序最密堆積，也同時在固化過程中增加石英粉砂與樹脂的結合力，進而保證整個板材各層之間的結合，放置破裂問題。

所述抗污層的原料成分wt%為：44%～47%的石英石砂、44%～47%的石英石粉、6.5%～8%的防腐樹脂、0.2%～0.4%的固化劑、0.04%～0.1%的促進劑、0.5%～0.8%的偶聯劑、0.7%～0.9%的防腐色漿和0.1%～0.3%的云母氧化鐵粉，所述的云母氧化鐵粉采用溶膠-凝膠法在其表面包覆納米級二氧化硅進行改性處理；所述抗污層的表面附有涂料，所述涂料包括水性納米二氧化硅凝膠、有機硅改性水性環氧樹脂和助劑；在人造石英石的表面孔用二氧化硅凝膠填滿，形成化學吸附，增加了人造石英石表面的光澤度；水性納米二氧化硅凝膠、有機硅改性水性環氧樹脂和助劑按比例混合后輥涂在人造石英石板表面，滲透并填滿人造石英石板表面微米級小孔，并經光照熱固化在人造石英石表面形成一層透明薄膜，形成的微米級薄膜，具有疏水特性，油性污染在24小時內，用濕潤的棉布即可清除，可有效防止藏污、滲色，具有較強的耐污特性。

不飽和樹脂和石英砂本身就是防腐材料，關鍵是顏料和偶聯劑、促進劑等加入后，雖然分散性都比較好，與石英砂等可以包裹，但是要確保做好的石英石板材具有高防腐性能，這里必須添加采用溶膠-凝膠法在其表面包覆納米級二氧化硅進行改性處理的云母氧化鐵，同時對石英石砂和石英石粉進行機械活性改性，這樣就更加有效的起到隔離和屏蔽防腐液體的侵蝕。在加工產品之前，需要對所有的材料進行防酸、堿、鹽檢測，包括云母氧化鐵、顏料及所有的添加劑都必須檢測。另外，在做人造石英石板材之前，要制定好每種材料的配比測試，特別是石英砂和石英粉的配比，確保做出來的防腐板材密度達到做好。

所述石英石砂和石英石粉均采用攪拌球磨機械活化改性處理。石英石砂和石英石粉的機械活化改性處理，雖然起到了更好的結合功能，但是對整個板材起到作用的還是各層的作用結合。尤其要注意的是，本發明板材的層并不是界限分明的，由于石英石砂和石英石粉經過機械活化改性處理，增強石英粉砂在壓制過程中的流動性，趨向有序最密堆積。同時為了保證生產采用高效簡單實用的生產方法，從而導致層與層之間會出現相互的滲透，這種滲透也進一步的增強了整個板材的連接性和強度。

本發明，通過使用不同的模具及略有不同的原料配方可以生產各種不同顏色圖案規格的石英石板材。對制得的人造石英石板材進行表征，包括以下幾個主要特征：1、外觀：本發明的石英石制品光亮美觀.顏色柔和，無斑點，無突起，無變形。2、物理性能：硬度(洛氏)＞60，光澤度＞80，吸水率＜0.5％，收縮率＜0.2％。3、化學性能：本發明的石英石制品具有耐腐蝕性，其與85％鹽酸，50％硫酸接觸24小時無明顯變化。4、耐高溫。

一種新型人造石英石板材的制作方法，包括如下步驟：

1）原材料準備，按照重量比分別將抗污層、耐火層和網格層的石英石砂和石英石粉準備好后加入分散介質，再采用攪拌球磨機械活化改性處理；將石英石砂和石英石粉分成三種不同配比配置經改性后備用。

2）攪拌，調各層調配好的原料放入分散機內攪拌2～5分鐘后，再加入至經過改性的石英石砂和石英石粉，放入物料攪拌機攪拌5～10分鐘；將輔料分別和三種不同配比的石英石砂粉混合攪拌，作為材料。

3）鋪模底紙，在準備好的模具底部鋪墊一層相同規格的200克高強牛皮紙，再相應位置放入玻璃纖維網和結構件；由于本發明的板材屬于復合類板材，因此模具為一體形，出料口分成4個，分別對應抗污層3、網格層2、耐火層1和網格層2。

4）布料，將攪拌均勻的原料均勻的鋪在模板上，使其盡量的平整，然后再鋪上一張牛皮紙，再蓋上一層膠皮；

5）壓制，將布料好的模板送到壓機內進行100～140秒左右的抽真空，并進行二次加壓，二次加壓的時間為20～30秒，然后進行震動加壓180～220秒；

6）涂覆，將壓制好的板材放置到鋼模或玻璃模板上，在人造石英石板表面用水性納米二氧化硅凝膠、有機硅改性水性環氧樹脂和助劑按比例混合后輥涂在人造石英石板表面，滲透并填滿人造石英石板表面微米級小孔；

7）固化，將鋼模或玻璃模板上的石英石板材加熱固化，固化時間為40～120分鐘，固化溫度為60°～110°。

采用本方法制作人造石英石板材，最重要的優點就是步驟少、時間快，生產效率高、生產成本低。尤其是解決了分層的板材生產中步驟繁瑣的問題，同時還有利用整個板材的整體性。本發明的板材層與層之間的界限在實際生產中沒有那么規整，這樣的情況不僅沒有影響整個板材的質量，反而提高整個板材的可靠性。由于每層的主料相同，同時經過機械活化改性處理，因此能夠很好的相互兼容和融合，使得整個人造石英石板材成為一個整體，兼顧抗污、防腐性，耐高溫，具備一定的防火性能。

為進一步解釋本發明，特選取實施例做進一步說明。

實施例1，一種新型人造石英石板材，依次包括抗污層3、網格層2、耐火層1和網格層2，所述耐火層1和網格層2內設有結構件4，所述結構件4為“⊥”型，錯落分布于耐火層和網格層；

所述耐火層的原料成分wt%為：37%的石英石砂、37%的石英石粉、8%的防腐樹脂、0.3%的固化劑、0.7%的偶聯劑、5.5%的二氧化硅、5.5%氧化鋁和6%的金紅石型鈦白粉；

所述網格層的原料成分wt%為：46%的石英石砂、46%的石英石粉、7%的防腐樹脂、0.2%的固化劑、0.1%的促進劑、0.7%的偶聯劑，并以玻璃纖維網為骨架；

所述抗污層的原料成分wt%為：45%的石英石砂、45%的石英石粉、7.5%的防腐樹脂、0.4%的固化劑、0.1%的促進劑、0.8%的偶聯劑、0.9%的防腐色漿和0.3%的云母氧化鐵粉，所述的云母氧化鐵粉采用溶膠-凝膠法在其表面包覆納米級二氧化硅進行改性處理；所述抗污層的表面附有涂料，所述涂料包括水性納米二氧化硅凝膠、有機硅改性水性環氧樹脂和助劑；

所述石英石砂和石英石粉均采用攪拌球磨機械活化改性處理。

一種新型人造石英石板材的制作方法，其特征是包括如下步驟：

1）原材料準備，按照重量比分別將抗污層、耐火層和網格層的石英石砂和石英石粉準備好后加入分散介質，再采用攪拌球磨機械活化改性處理；

2）攪拌，調各層調配好的原料放入分散機內攪拌5分鐘后，再加入至經過改性的石英石砂和石英石粉，放入物料攪拌機攪拌10分鐘；

3）鋪模底紙，在準備好的模具底部鋪墊一層相同規格的200克高強牛皮紙，再相應位置放入玻璃纖維網和結構件；在模具的四邊內側放上硅膠條，硅膠條的高度要比模具高出7mm。

4）布料，將攪拌均勻的原料均勻的鋪在模板上，使其盡量的平整，然后再鋪上一張牛皮紙，再蓋上一層膠皮；

5）壓制，將布料好的模板送到壓機內進行140秒左右的抽真空，并進行二次加壓，二次加壓的時間為30秒，然后進行震動加壓200秒；盡可能的在真空環境下，對原料進行高頻壓制。

6）涂覆，將壓制好的板材放置到鋼模或玻璃模板上，在人造石英石板表面用水性納米二氧化硅凝膠、有機硅改性水性環氧樹脂和助劑按比例混合后輥涂在人造石英石板表面，滲透并填滿人造石英石板表面微米級小孔；

7）固化，將鋼模或玻璃模板上的石英石板材加熱固化，固化時間為90分鐘，固化溫度為90°。

然后對制作出來的人造石英石板材根據需要進行常規調整，

a)定厚，產品厚度為25mm；第一面定厚；翻板；第二面定厚；

b）在線切割，將生產中的石英石板材的兩邊和兩端進行在線自動切割；

c）拋光，將在線切割后的石英石板材送入拋光機內拋光；

d）風干，采用熱風風干；

e）上光打蠟、貼膜；

f）切割。

將實施例1中的石英石板材進行檢測。

外觀尺寸：板材長度公差±2mm、寬度公差0~+2mm；厚度公差±0.5mm；對角線偏差≤10mm；不平整度≤厚度的5%；板材邊緣不直度≤1.5mm/m。

巖相分析：表面干凈，無明顯污跡；色澤均勻一致；板邊平整，無缺棱掉角；圖案清晰、花紋明顯；表面光滑平整，無波紋、凹凸不平、方料痕、刮痕、裂紋、氣泡、雜質；無破損、無崩缺、氣孔；拼接無縫隙。

吸水率:吸水率≤0.1%；

密度：2.37~2.5×103kg/m3；

彎曲強度：≮35.2mpa；

抗壓強度：≮180mpa；

耐磨性：≯0.007g/cm2；

防滑性：usrv值≥35；

摩擦系數：0.5-0.7之間（gb19079.1-2003）；

抗凍性：強度降低值不超過25%，重量損失不超過5%防火性：石英石表面具有突出好的耐高溫性，石英的熔點高達1300℃，石英石板材不會因為高溫而導致燃燒；

肖氏硬度：≥80hsd；

耐酸性：9.5%-11%硫酸溶液室溫浸泡48h，質量損失率k≤2%且外觀無變化。實施例1的各項原料的配比在多項測試中具有最優表現。性能全面、平穩，為最優選項。

本發明采用人造合成的方式在真空條件下將石英石晶體及輔料通過異構聚合技術制成，即解決石材密度不足、存在裂隙、溶洞等問題，同時解決石英石板材防火、防高溫性不足，抗污性差的問題。同時方便加工，摒棄了傳統復合板材復雜的加工工藝。本發明不僅綠色環保，同時可以根據客戶的需要，做出各種各樣的花色和圖案。

本領域技術人員應當知曉，本發明的保護方案不僅限于上述的實施例，還可以在上述實施例的基礎上進行各種排列組合與變換，在不違背本發明精神的前提下，對本發明進行的各種變換均落在本發明的保護范圍內。