[發明專利]一種水性人造石及制備方法

有效

• 申請號: 201310274402.6
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103342501A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 易承志;付少輝
• 申請（專利權）人: 廣東海順新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B26/06
• 分類號: C04B26/06;C04B26/10;C04B26/32
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技術領域

本發明涉及一種用于制造人造石的配方及制備方法，屬于新材料領域。

背景技術

人造石學名為實體面材（Solid?Surfacing?Material），通常是指人造石實體面材、人造石石英石、人造石崗石等。它是一種新型環保復合材料。相比不銹鋼、陶瓷等傳統建材，人造石不但功能多樣，顏色豐富，應用范圍也更加廣泛。還具有無毒性、放射性，阻燃、不粘油、不滲污、抗菌防霉、耐磨、耐沖擊、易保養、無縫拼接、造型百變等眾多優點。

人造石類型不同，其成分也不盡相同。主要是以有機高分子材料為基體，以天然礦石粉、顆粒等為填料，加入顏料及其他輔助劑，經過真空澆鑄或模壓成型的高分子復合材料。

人造石的制作目前主要使用的高分子材料基體為聚酯樹脂或亞克力樹脂（聚甲基丙烯酸甲酯）。聚酯樹脂由于制造過程中使用有機溶劑，做出的人造石會釋放對人體和環境有害的氣體。亞克力樹脂則需要高溫固化，能耗較大，價格十分昂貴。而且亞克力樹脂本身是易燃品，其熱變形溫度為96℃，最高連續使用溫度為65-95℃。所以制造的人造石耐熱性、阻燃性都不足。不飽和聚酯由于固化收縮率較大，加工定型性不好，熱變形溫度在50-60℃，耐熱阻燃性都不理想。這些影響了人造石的廣泛使用。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種人造石的配方及制造方法，該種人造石是無有機溶劑體系生產人造石，可以解決其后期釋放有害氣體的問題，同時還能解決力學性能差、阻燃性不高等問題。

本發明的目的是通過如下技術方案得以實現的。本發明提供一種人造石，該人造石由水性高分子材料和無機材料制備而成，其中所述的水性高分子材料是丙烯酸酯乳液，有機硅改性丙烯酸酯乳液（下稱硅丙乳液），苯乙烯-丙烯酸酯乳液（下稱苯丙乳液），聚氨酯改性丙烯酸酯乳液，叔碳酸乙烯酯-丙烯酸酯乳液，醋酸乙烯酯-丙烯酸酯乳液，羥基丙烯酸乳液，水性聚氨酯分散體，有機硅改性聚氨酯分散體，水性氨基樹脂，水性環氧樹脂，環氧改性丙烯酸乳液等中的一種或幾種；其中，各乳液的粘度為50-2500mPas，固體含量（wt%）為30-70%。

其中，所述的水性高分子材料的質量占配方總質量的2%-20%。

硅丙乳液是將含有不飽和鍵的有機硅單體與丙烯酸類單體通過核殼包覆聚合工藝聚合而成的乳液。它結合了有機硅耐高溫性、耐候性、耐化學品性，疏水、表面能低不易污染性和丙烯酸類樹脂的高保色性、柔韌性、附著性。是一種高耐候、高耐水、抗污染的乳液。有成品商品，經試驗優選出適合本發明的硅丙乳液需要滿足以下參數：粘度（25℃，3轉子60r/min）50-800mPas；固體含量（wt%）為40-60%；進一步優選為50-600mPas，固含量為45-50%。

苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯單體經乳液共聚而得。苯丙乳液是乳液聚合中研究較多的體系，也是當今世界有重要工業應用價值的十大非交聯型乳液之一。苯丙乳液附著力好，膠膜透明，耐水、耐油、耐熱、耐老化性能良好。乳白色液體，帶藍光。有成品商品，經試驗優選出適合本發明的苯丙乳液需要滿足以下參數：固體含量（wt%）為40～60%，粘度80～2000mPa·s，單體殘留量小于1.0%，PH值8～9；進一步優選為粘度80-1000mPas，固含量為50-55%。

聚氨酯改性丙烯酸乳液中聚氨酯的含量為25%-65%。

丙烯酸酯樹脂(PA)作為基料制得的人造石具有耐候、耐污染、耐酸、耐堿、透明性好等性能，且生產成本較低，因此被廣泛用作人造石水性的基料。然而，聚丙烯酸酯類人造石也存在著低溫易變脆、高溫變黏等缺點，影響了其裝飾效果和使用價值。為此，采用其它樹脂改性聚丙烯酸酯類樹脂的研究受到了人們的廣泛關注。聚氨酯(PU)分子中因含有大量的氨酯鍵和脲鍵等，大分子間易形成氫鍵，產生廣泛物理交聯，使乳膠膜具有優異的耐溶劑性、耐磨性、耐劃傷、柔韌性和彈性等，但其生產成本較高，而將聚氨酯和聚丙烯酸酯結合在一起得到的聚氨酯。聚丙烯酸酯(PUA)復合乳液，不僅大大降低了生產成本，而且乳膠膜兼具有兩者的優點。

優選水性高分子材料由44-64%的硅丙乳液、20-40%的苯丙乳液、8-25%的聚氨酯改性丙烯酸乳液組成。

水性高分子材料的質量占配方總質量的2%-20%，優選為5-15%。

本發明提供一種人造石，其配方如下：

水性高分子材料????????5-15%

石英砂????????????????15-30%

玻璃粉????????????????15-25%