[发明专利]改性凹凸棒石粘土复合人造石材及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人造石材，尤其涉及一种改性凹凸棒石粘土复合人造石材及其生产方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对于建筑石材的需求日益增大，人造石材因其原料易得、组分可控、色彩图案多样、环保节能等特点，广泛应用与商业、住宅、甚至军事领域等。生产人造石材浆料一般可分为结构浆料、颜色浆料、面层浆料和隔离中间层浆料。其中，结构浆料（也称基体浆料）对人造石材性能影响最大。

目前人造石材中复合人造石材结构浆料，其组分主要包括无机材料、有机高分子材料以及添加剂等。制作工艺为：先用水泥、石粉等制成水泥浆料，再将水泥浆料与有机单体混合，再倒入模具，使其在一定条件下聚合成型而成。由于无机材料与有机高分子材料性能差异大，使用现有人造石材组合物成分制成高稳定性、高强度、高抗裂性的复合人造石材，需要较高的聚合条件和聚合反应时间，因此导致复合人造石材生产周期长、生产成本增加、产品性能不佳等问题。

因此有必要对人造石材及其生产工艺进行更多的研究，以寻求一种新型的复合人造石材及其工艺，以满足市场对高性能复合人造石材的需求。

发明内容

针对复合人造石材领域所存在的上述问题，本发明提供了一种改性凹凸棒石粘土复合人造石材及其生产方法，本发明提供的组分配比科学、工艺合理。改性凹凸棒石粘土的引入提高了人造石材成型固化后的强度、抗裂性和抗泛碱性能。

本发明所述的改性凹凸棒石粘土复合人造石材包括结构浆料制成的主体，结构浆料包括改性凹凸棒石粘土、无机胶凝材料及有机添加剂，其中有机添加剂包括塑化剂、可再分散乳胶粉、纤维素及其衍生物中的任意一种或几种的混合物。

其中，所述结构浆料的具体组分优选为包括：

硅酸盐水泥10～50重量份，优选为20～40重量份；

微硅粉1～5重量份，优选为2～4重量份；

粉煤灰10～50重量份、优选为15～40重量份；

改性凹凸棒石粘土0～5重量份、优选为1～3重量份；

砂2～30重量份、优选为5～20重量份；

玻化微珠2～15重量份、优选为5～10重量份；

陶粒5～50重量份、优选为10～20重量份；

聚羧酸盐超塑化剂0～2重量份、优选为0.2～0.8重量份；

纤维素醚0～0.1重量份、优选为0.005～0.02重量份；

高分子聚合物短切纤维0～1重量份、优选为0.05～0.5重量份；

消泡剂0～0.1重量份、优选为0.005～0.03重量份；

(HOCH₂CH₂)_n NH_3-n0.01～0.08重量份、优选为0.02～0.04重量份；

n为整数2或3。

应当理解的是，本发明上述配方组分中还可以加入流变剂、表面活性剂、其他增稠剂、胶黏剂中的任意一种或几种的混合物。

本发明所述凹凸棒石粘土改性的步骤包括：

步骤1，在高粘型凹凸棒石粘土中加入1～5%（v/v）的硅烷偶联剂水溶液，并使用盐酸将其PH值调节至3～4备用；

步骤2，常温下，用分散机转速2000～3000r/min分散上述浆料30min；

步骤3，温度调节至60℃，采用50～100r/min低速搅拌处理6～8h；

步骤4，经分离、烘干、粉碎并过200目筛后，得改性凹凸棒石粘土。

本发明所述高粘型凹凸棒石粘土其粘度不低于2000Mpa.S。

本发明所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH550）、γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH570）、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷（KH792）、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（DL602）、乙烯基三甲氧基硅烷（DL171）中的一种或多种的混合物。其水溶液浓度优选为3%（v/v）。

本发明所述高分子聚合物短切纤维不受限制，可以是聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚丙烯晴纤维、聚乙烯纤维、聚氯乙烯纤维等。