[發明專利]無機人造合成石材及其制備方法

無效

• 申請號: 201210005418.2
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102557571A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 文梓蕓;殷素紅;晏錦;葉門康
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B28/00;B28B1/52;B28B1/087;B28B3/02
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技術領域

本發明屬于人造石材領域，具體涉及無機人造合成石材及其制備方法。

背景技術

目前市場上裝飾裝修用的人造合成石材主要包括人造石和石英石兩類，人造石一般以主要成分為碳酸鈣質礦物的天然石材或石粉為集料；而石英石以石英砂或石英粉為集料。人造石和石英石均以不飽和聚脂樹脂為膠結劑，因此又稱為樹脂型人造石材或有機人造石材，具有重量輕、厚度薄、強度高、加工性能好、光澤度高、顏色均勻、多花色圖案、裝飾性好等特點，可廣泛應用于廚衛、墻面、地面等室內裝飾工程中。然而，樹脂型人造石材在生產過程中存在有刺激性氣味、有毒等問題，在使用過程中存在耐高溫性能差、耐堿耐鹽腐蝕性能差、耐老化性能差、易產生體積變形等問題，在常溫正常使用情況下其使用年限為5～10年，不能用于溫度偏高的灶臺，防火等級要求高的公共場所，紫外線照射、冷熱交替的室外環境等。

無機人造合成石材可有效地改善樹脂型人造石材的上述缺點，傳統的無機人造合成石材主要指水泥型人造合成石材如水磨石，但是由其裝飾效果較差，很難滿足裝飾設計的要求，已基本被市場淘汰。因此，開發新型的無機人造合成石材，既能有效地改善樹脂型人造石材的缺點，又具有優異的裝飾效果，將具有廣泛的應用前景。

土壤聚合物是由堿激發鋁硅酸鹽反應生成的無機膠結材料，可用作無機人造合成石材的膠結劑，具有原材料來源廣泛、低碳環保、無毒無污染、成本低廉、硬化體強度高、耐酸堿鹽腐蝕能力強、耐候性能和耐久性能優異、耐高溫性能好的優點。但這類膠結劑應用于無機人造合成石材時在使用過程中會出現泛白泛堿現象，嚴重影響裝飾效果和使用性，而且抗污性能也較差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種生產過程無毒環保、成本較低、使用性能優異，裝飾效果好的無機人造合成石材及其制備方法。

本發明針對以土壤聚合物作為無機膠結劑制備的人造合成石材在使用過程中出現的泛白泛堿現象和抗污性能較差的問題，采用優化裝飾性集料、石材顆粒、石粉、偏高嶺土粉的級配，形成連續粒級的緊密堆積；采用提高壓制成型時的壓力，以提高石材的密實度；采用加溫養護提高早期反應程度；并在表面涂敷防護劑等技術措施來加以解決。

為了達到上述目的，本發明采用了如下技術方案。

一種無機人造合成石材，以天然大理石材及石粉為集料，或者以石英砂及石英粉為集料，再利用硅酸堿溶液激發偏高嶺土生成土壤聚合物作為無機膠結劑制備。

本發明所述無機人造合成石材包含以下質量分數的各組分：

偏高嶺土?????????????????????????6～12%，

硅酸堿溶液???????????????????????9～15%，

天然石材集料?????????????????????45～70%，

裝飾性集料???????????????????????15～30%，

調凝劑???????????????????????????0~0.6%，

無機顏料?????????????????????????0~0.6%，

纖維或纖維網?????????????????????0~0.2%。

本發明所述天然石材集料有兩種，其中第一種是以不同粒級連續級配的天然大理石顆粒及粉體為主，可加入方解石、石灰石或白云石中的一種或兩種以上的顆粒及粉體組成的集料；第二種是以不同粒級連續級配的石英砂及石英粉為主，可加入花崗巖顆粒及粉體組成的集料。

本發明所述裝飾性集料為玻璃顆粒、琥珀顆粒、貝殼碎片、鏡片或馬賽克中的一種或兩種以上。

本發明所述硅酸堿溶液為硅酸鈉溶液或硅酸鉀溶液；所述硅酸堿溶液的模數為1.0～2.0；所述硅酸堿溶液中氧化硅與氧化鈉或氧化鉀的質量濃度之和為30～45%。

本發明所述調凝劑為硼砂、氧化鋅、硫酸鋅或氯化鋇中的一種或兩種以上；所述纖維或纖維網為丙綸纖維、腈綸纖維、聚丙烯纖維或尼綸纖維中的一種。

本發明還提供一種無機人造合成石材的制備方法，包括以下步驟：