[发明专利]一种高耐磨低温烧结人造彩砂及其制备方法

说明书

本发明公开一种高耐磨低温烧结人造彩砂及其制备方法，主要由石英砂、无机颜料、内外双层包覆剂组成。其中石英砂为100份，无机颜料为1‑2份，内包覆剂为1‑20份，外包覆剂为1‑20份。所述石英砂细度为40‑100目，其主要化学组成为SiO2 90‑96%，Al2O3 1‑2%，Fe2O3+K2O 1‑3%。所述内包覆剂为自制的水性硅基改性剂，所述外包覆剂为自制的水性铝基改性剂。通过低温烧结制得彩砂。该产品颜色种类多样，色彩纯正，耐磨耐候性能良好，满足市场要求，且生产工艺简单，烧结温度低，节能环保，符合国家所倡导的资源节约型生产的要求，具有较高的市场价值和广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种高耐磨低温烧结人造彩砂的制备方法。

背景技术

彩砂作为一种重要的“装饰调味素”，在真石漆、环氧地坪、浮雕、玻纤沥青瓦等建材领域得到广泛使用，需求有增无减。然而天然彩石资源的无序开采已造成生态环境的破坏，不符合国家对资源节约型生产的要求，同时天然彩石批次色差大给生产使用带来困难，因此迫切需要研制一种能达到天然彩砂的使用效果且价格合理，制备工艺简单，符合资源节约型生产要求的人工彩砂制备工艺。人工彩砂制备方法主要有：染色法、树脂固化法、陶瓷彩釉法和高温烧结法。前两种方法虽然操作简单成本低，但是着色颜料涂层的耐水耐候性差，附着力也较差，不能满足真石漆配色搅拌的耐磨性要求；陶瓷彩釉法耐磨性较好，但是生产工艺复杂，技术要求高，能耗大，产品价格昂贵，颜色品种受到一定限制；高温烧结法工艺较简单，彩砂颜色纯正，耐候性好，但其耐磨性仍难以满足真石漆配色搅拌的要求，且价格高于天然彩砂。201510563419.2号中国专利申请公开了一种人工彩砂的制备方法，主要由石英砂、高岭土、硅微粉、色料、分散剂等组成，该方法将陶瓷烧结理论和新的原料体系相结合，简化了生产工序，但并没有降低烧结温度，仍需高温煅烧（1000℃），不符合国家倡导的节能环保的主题。201711460908.0号中国专利申请公开了一种人造彩砂的制备方法，主要由砂石基料、色料、树脂改性剂组成。该方法虽工艺简单、能耗较低，生产的彩砂成品色彩纯正，但是由于骨砂表面的树脂改性剂附着力不强，所以产品存在耐磨性不足的问题。

随着市场的发展，彩砂的应用范围越来越广，功能性也越来越强。除了在真石漆、环氧地坪、浮雕、玻纤沥青瓦等建材领域有较大应用价值，还可应用于诸如箔金工艺砂画、国画、传统脸谱等艺术作品，以及台面、柱面、桌面、雕塑等饰面材料上。因此，对人造彩砂的性能要求也越来越高，要求具有较高的硬度、较佳的耐水、耐磨和耐老化性能等。

发明内容

本发明的目的在于克服人造彩砂烧结温度高以及耐磨性不佳的关键问题，提供一种高耐磨低温烧结人造彩砂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高耐磨低温烧结人造彩砂，其特征在于，由以下重量份数配比的原料制成：石英砂为100份，颜料为1-2份，内包覆剂为1-20份，外包覆剂为1-20份；

所述内包覆剂按质量比为1:10的硅基改性剂与去离子水，制得水性硅基改性剂；

所述外包覆剂按质量比为1:10的铝基改性剂与去离子水，制得水性铝基改性剂。

在上述技术方案的基础上，还可以有以下进一步的技术方案：

所述硅基改性剂包括锂水玻璃、钾水玻璃、硅溶胶中的任一种，所述铝基改性剂包括硝酸铝、硫酸铝的任一种；

所述石英砂细度为40-100目，其主要化学组成为SiO₂ 90-96%，Al₂O₃ 1-2%，Fe₂O₃+K₂O 1-3%。

本发明还提供了一种高耐磨低温烧结人造彩砂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：