[發明專利]一種提高微波固化人造石效率的方法

在審

• 申請號: 202111380861.3
• 申請日: 2021-11-20
• 公開（公告）號: CN114315222A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 黃志民;莫秋鳳;徐夢雪;黃譯鋒;馬藍宇;賴文欽;鄭益華;謝松伯;房嚴嚴;黎演明
• 申請（專利權）人: 廣西科學院
• 主分類號: C04B26/04
• 分類號: C04B26/04;C04B20/10;C04B40/02;C04B14/32;C04B14/28
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 黃南概

本發明公開了一種提高微波固化人造石效率的方法，其先將乙烯基硅烷偶聯劑、低級醇和去離子水混合均勻，用冰醋酸調節pH至4~6后配制硅烷水解溶液，接著再將碳化硅加入硅烷水解溶液中攪拌反應、靜置后過濾得到改性碳化硅顆粒，然后洗滌以去除碳化硅顆粒表面多余的乙烯基硅烷，再將改性碳化硅顆粒加熱固化，冷卻至常溫后備用；將大理石顆粒、改性碳化硅顆粒混合均勻得到骨料，然后向骨料中加入粘結劑和助劑攪拌成團，再將其注入模具中，通過真空振動壓制成型得到未固化的人造石荒料；將人造石荒料置于微波條件下固化即可得到人造石。本發明有效提高了人造石在微波處理中的升溫速率，從而縮短固化時間，減少能源消耗，同時提高人造石的機械強度。

技術領域

本發明屬于人造石制備技術領域，具體涉及一種提高微波固化人造石效率的方法。

背景技術

人造石是以天然大理石、白云石、石英砂、方解石、玻璃或其他無機填料為骨料，不飽和聚酯樹脂和甲基丙烯酸甲酯等有機高分子材料作為粘結劑，再按一定比例加入引發劑、促進劑及顏料等，經攪拌混勻、固化成型、鋸割拋光等工序加工而成。目前，人造石固化方法主要包括常溫放置、蒸汽養護、隧道爐、紫外光固化及微波固化等工藝。研究表明，利用微波對大尺寸人造石荒料進行后固化處理，可將人造石固化時間由傳統常溫放置工藝的10～15天縮短至1小時以內，同時可顯著提高其機械強度和抗熱性等性能。

然而，在微波固化人造石的過程中，由于有機高分子粘結劑、苯乙烯溶劑及無機骨料的介電常數均較低，介電損耗較小，導致微波熱效應不佳，需要輸入大功率微波才能使荒料達到快速固化的目的，因而能耗相對較大。因此，如何在人造石中引入微波熱效應較大的微波敏化劑，以增加人造石荒料中的有效熱點，使荒料快速升溫，縮短固化時間，降低能耗，是人造石荒料固化研究的重點，這對開發經濟、環保和高效的有機人造石具有重要的應用價值與現實意義。

發明內容

針對上述不足，本發明公開了一種提高微波固化人造石效率的方法，提高人造石在微波處理中的升溫速率，從而縮短固化時間，減少能源消耗。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種提高微波固化人造石效率的方法，其包括以下步驟：

（1）將乙烯基硅烷、低級醇和去離子水混合均勻得到混合液，混合液中乙烯基硅烷的質量濃度為3～8wt%，低級醇和去離子水的質量比為2:1~6:1，然后將混合液用冰醋酸調節pH至4~6，并且在25～40℃的條件下攪拌反應60～180min，得到硅烷水解溶液；將碳化硅加入硅烷水解溶液中，在30～50℃的條件下攪拌反應30～90min，再靜置30～60min后過濾得到改性碳化硅顆粒，然后依次采用無水乙醇和去離子水洗滌2～3次以去除碳化硅顆粒表面多余的乙烯基硅烷，然后將改性碳化硅顆粒置于50～80℃的烘箱內加熱固化30～60min，冷卻至常溫后備用；

（2）將大理石顆粒、改性碳化硅顆粒混合均勻得到骨料，所述改性碳化硅顆粒的質量為大理石顆粒質量的1～5%，然后向骨料中加入粘結劑和助劑攪拌成團，再將其注入模具中，通過真空振動壓制成型得到未固化的人造石荒料；所述人造石荒料中包括以下重量份數的組分：骨料70～90份、粘結劑8～15份、助劑2～5份；

（3）將步驟（2）中得到的人造石荒料置于溫度為55～70℃且微波條件下固化15～30min得到人造石，所述微波的頻率為915MHz，微波功率為30～60KW；將得到的人造石常溫放置1～2天后再進行鋸割拋光處理得到人造石產品。

進一步的，步驟（1）中所述乙烯基硅烷為乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基二甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基二乙氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷中的一種或幾種混合。

進一步的，步驟（1）中所述低級醇為甲醇、乙醇中的任意一種。

進一步的，步驟（1）中所述碳化硅為黑碳化硅。