專利名稱：一種納米石材及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米石材及其生產(chǎn)方法，屬于建筑、裝飾材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
人造石材，是目前市場廣泛用于建筑及家居裝飾的面板材料。與其他材質(zhì)相比，人造石材具有花色豐富、整體成型、可任意長度無縫粘接、接縫處無痕的特點(diǎn)，同時(shí)，耐磨、耐酸、抗壓等綜合性能也高于天然石材、木材和硬質(zhì)塑料等。
人造石材主要由膠結(jié)劑和主材料組成。膠結(jié)劑可用聚合物(如不飽和聚脂樹脂、 環(huán)氧化合物)，也可用無機(jī)膠粘劑(如水泥、石灰等硅酸鹽)，主材料從大理石、方解石、石英砂發(fā)展到利用工業(yè)廢渣(如高爐廢渣、銅渣、鎳渣、廢玻璃等)。按照人造石材生產(chǎn)所用原料，可分為以下四類
1.樹脂型人造石材。
樹脂型人造石材是以不飽和聚脂樹脂為膠結(jié)劑，與天然大理石碎石、石英砂、方解石、石粉或其他無機(jī)填料按一定的比例配合，再加入催化劑、固化劑、顏料等外加劑，經(jīng)混合攪拌、固化成型、脫模烘干、表面拋光等工序加工而成。使用不飽和聚脂的產(chǎn)品光澤好、顏色鮮艷豐富、可加工性強(qiáng)、裝飾效果好；這種樹脂粘度低，易于成型，常溫下可固化。
2.復(fù)合型人造石材。
復(fù)合型人造石材采用的膠結(jié)劑中，既有無機(jī)材料，又有有機(jī)高分子材料。其制作工藝是先用水泥、石粉等制成水泥砂漿的坯體，再將坯體浸于有機(jī)單體中，使其在一定條件下聚合而成。對(duì)板材而言，底層用性能穩(wěn)定而價(jià)廉的無機(jī)材料，面層用聚脂和大理石粉制作。無機(jī)膠結(jié)材料可用快硬水泥、普通硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥以及熟石膏等。有機(jī)單體可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲脂、醋酸乙烯、丙烯晴、丁二烯等，這些單體可單獨(dú)使用，也可組合使用。復(fù)合型人造石材制品的造價(jià)較低，但它受溫差影響后聚脂面易產(chǎn)生剝落或開裂。
3.水泥型人造石材。
水泥型人造石材是以各種水泥為膠結(jié)劑，砂、天然碎石粒為主材料，經(jīng)配制、攪拌、 加壓蒸養(yǎng)、磨光和拋光后制成的人造石材。配制過程中，混入色料，可制成彩色水泥石。水泥型石材的生產(chǎn)取材方便，價(jià)格低廉，但其裝飾性較差。水磨石和各類花階磚即屬此類。
4.燒結(jié)型人造石材。
燒結(jié)型人造石材的生產(chǎn)方法與陶瓷工藝相似，是將長石、石英、輝綠石、方解石等粉料和赤鐵礦粉，以及一定量的粘土共同混合，一般配比為石粉60%，粘土 40 %，采用混漿法制備坯料，用半干壓法成型，再在窯爐中以1000°C左右的高溫焙燒而成。燒結(jié)型人造石材的裝飾性好，性能穩(wěn)定，但需經(jīng)高溫焙燒，因而能耗大，造價(jià)高。
在上述人造石材中，使用最廣泛的，綜合性能較好的是樹脂型人造石材。但是，樹脂型人造石材耐熱性、耐候性較差，易老化，耐污性弱 ；同時(shí)，樹脂型人造石材的硬度只大于木材和硬質(zhì)塑料，鐵制品之類很容易對(duì)它表面造成劃傷，使用一段時(shí)間以后，表面會(huì)有很多細(xì)小劃痕。
現(xiàn)有技術(shù)是通過在石材表面加上一層防護(hù)涂層材料來提高人造石材的耐熱性、硬度等，例如，申請(qǐng)?zhí)枮?1113907. 2和申請(qǐng)?zhí)枮?00710028661. 5的發(fā)明專利公開了兩種納米石材表層防護(hù)涂層材料。將防護(hù)涂層材料用在人造石材的表層，當(dāng)對(duì)石材進(jìn)行再加工或者打磨修復(fù)等操作后，涂層材料便失去了防護(hù)作用；而且，涂層材料不具備隔熱性能，對(duì)于需要較長時(shí)間高溫使用的人造石材(如，櫥柜臺(tái)面)，涂層材料的防護(hù)作用就弱了。防護(hù)涂層材料不能從根本上解決人造石材耐熱性差、不耐污、易損壞等問題。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)存在的問題，本發(fā)明提供了一種納米石材，具有不易磨損、耐熱性好、耐污等特點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了一種納米石材的生產(chǎn)方法，該方法操作簡單、成本低。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種納米石材，包含主材料和膠結(jié)劑，主材料為天然石材和(或)工業(yè)廢渣，膠結(jié)劑為固化劑、色漿等配以聚合物或無機(jī)膠粘劑的混合物，還包含納米材料，所述納米石材組成成分的重量百分含量為納米材料I 20%、主材料65 90%，膠結(jié)劑3 15% ;上述天然石材可以用普通石粉、石子、或者河沙，工業(yè)廢渣可以用廢棄的玻璃鏡片、礦渣等。
優(yōu)選的，所述的納米材料是金屬或者金屬氧化物納米粉，或者納米金屬氧化物溶液。
優(yōu)選的，所述的金屬或者金屬氧化物納米粉是氣相納米二氧化硅、氧化硅、氧化鈦、氧化鋅、鎳、鋁、銀的納米粉或者它們的混合物；所述的納米金屬氧化物溶液是20 40%的納米氧化硅溶液、5 20%的納米氧化鈦溶液或二者的混合物。
優(yōu)選的，膠結(jié)劑的組成成分及其重量百分含量為有色粘稠狀液體23%、樹脂 12%、固化劑15. 5%、色漿39%、I 3%粉煤灰4%、脫模臘2. 5%、硅膠4%。
所述的納米石材的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
(I)配制膠結(jié)劑選用有色粘稠狀液體、樹脂、固化劑、色漿、I 3%粉煤灰、脫模臘、以及硅膠，混合均勻作為膠結(jié)劑；
(2)選用天然石材、工業(yè)廢渣或者它們的混合物作為主材料，并且將主材料進(jìn)行攪拌、粉碎后裝入模具中；
(3)在模具中裝入納米材料，與主材料攪拌均勻；
(4)將步驟(I)中配制 好的膠結(jié)劑裝入模具中，與其他材料攪拌均勻；
(5)把模具中的空氣抽空，進(jìn)行高壓真空成型；
(6)把成型后的材料烘干，烘干溫度為70 200攝氏度，時(shí)間為3 6小時(shí)；
(7)對(duì)納米石材進(jìn)行打磨、拋光。
有益效果本發(fā)明所述的納米石材通體材料一致,通過添加納米材料改變?nèi)嗽焓牡男阅?，得到的納米石材具有韌性好硬度高、長期使用不易磨損的特點(diǎn)，同時(shí)，耐污性能優(yōu)良、耐高溫，即使對(duì)原材料進(jìn)行再加工或者打磨修復(fù)也不會(huì)改變其性能，能從根本上解決人造石材存在的問題；而且，該納米石材的生產(chǎn)方法操作簡單、成本低，可廣泛運(yùn)用于公共建筑和室內(nèi)裝修行業(yè)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種納米石材，包含主材料、膠結(jié)劑和納米材料，各組成成分的重量百分含量為 納米材料I 20%、主材料65 90%，膠結(jié)劑3 15% ;主材料為天然石材和(或)工業(yè)廢渣，膠結(jié)劑為固化劑、色漿等配以聚合物或無機(jī)膠粘劑的混合物，納米材料是金屬或者金屬氧化物納米粉，或者納米金屬氧化物溶液。
上述天然石材可以用普通石粉、石子、或者河沙，工業(yè)廢渣可以用廢棄的玻璃鏡片、礦渣等。
所述膠結(jié)劑的組成成分及其重量百分含量為有色粘稠狀液體23%、樹脂12%、 固化劑15.5%、色漿39%、1 3%粉煤灰4%、脫模臘2.5%、硅膠4%。
所述的金屬或者金屬氧化物納米粉是氣相納米二氧化硅、氧化硅、氧化鈦、氧化鋅、鎳、鋁、銀的納米粉或者它們的混合物；所述的納米金屬氧化物溶液是20 40%的納米氧化硅溶液、5 20%的納米氧化鈦溶液或者它們的混合物。
按照以下步驟生產(chǎn)所述納米石材
(I)配制膠結(jié)劑選用有色粘稠狀液體、樹脂、固化劑、色漿、I 3%粉煤灰、脫模臘、以及硅膠，混合均勻作為膠結(jié)劑；
(2)選用天然石材、工業(yè)廢渣或者二者混合作為主材料，并且將主材料進(jìn)行攪拌、 粉碎后裝入模具中；
(3)在模具中裝入納米材料，與主材料攪拌均勻；
(4)將步驟(I)中配制好的膠結(jié)劑裝入模具中，與其他材料攪拌均勻；
(5)把模具中的空氣抽空，進(jìn)行高壓真空成型；
(6)把成型后的材料烘干，烘干溫度為70 200攝氏度，時(shí)間為3 6小時(shí)；
(7)對(duì)納米石材進(jìn)行打磨、拋光。
實(shí)施例2
—種納米石材，各組成成分的重量百分含量為氧化硅納米粉5%、河沙和高爐廢渣的混合物85%，膠結(jié)劑10%。所述膠結(jié)劑的組成成分與實(shí)施例1中的膠結(jié)劑相同。
實(shí)施例3
—種納米石材，各組成成分的重量百分含量為30%的納米氧化硅溶液和10%的納米氧化鈦溶液的混合溶液15%、天然石子78%、膠結(jié)劑7%。所述膠結(jié)劑的組成成分與實(shí)施例I中的膠結(jié)劑相同。
本發(fā)明所提供的納米 石材是由納米材料加廢棄的玻璃鏡片、礦渣、河沙、天然石粉、膠結(jié)劑，經(jīng)過真空澆鑄或模壓成型的礦物填充型高分子復(fù)合材料(簡稱實(shí)體面材或?qū)嵭陌宀?，是一種無放射性元素、環(huán)保型的、可重復(fù)利用的綠色新型建筑裝飾材料。具有以下特點(diǎn)
一、高貴柔和的外表。納米石材花色品種多，色彩明快，自然高雅，現(xiàn)代感實(shí)足，足顯其高貴和豐富的內(nèi)涵，是追求心靈意境的完美體現(xiàn)。
二、不含放射性元素。不會(huì)像天然石材那樣出現(xiàn)對(duì)人體的放射性傷害，是現(xiàn)代最為安全的綠色環(huán)保型材料，且國家鼓勵(lì)生產(chǎn)。
三、阻燃耐高溫，無毒無味。其不會(huì)因冷熱突變而裂開或扭曲變形?？膳c食物經(jīng)常接觸，絕對(duì)安全。
四、耐污性能優(yōu)良，抗菌衛(wèi)生。因?qū)爰{米材料改性后，其表面無毛細(xì)孔，吸水率極低，油煙不易滲透，細(xì)菌和霉菌無法寄生，是今日所能購買到的最干凈衛(wèi)生的新型表面裝飾材料。
五、抗擊強(qiáng)度高。其抗折，抗壓及彎曲強(qiáng)度大大高于天然石材。
六、可打磨重新修補(bǔ)，具有可修復(fù)性。使用一段時(shí)間后，稍經(jīng)打磨便可恢復(fù)如新，是目前廚具臺(tái)面的首選材料。
七、易拼接無接縫。納米石材手感暢滑，不同顏色的搭配，與星盆組合天一無縫，完美無缺。
八、具有木材的易加工性。納米石材表里如一，致密度極高(實(shí)心無孔)，可隨心所欲裁切、打磨、加工成各式各樣的家具臺(tái)面、廚衛(wèi)臺(tái)面及工藝品等，幾乎沒有任何設(shè)計(jì)制作上的限制。
本發(fā)明所述納米石材通體材料一致，只是使用面做一下打磨即可，但整體性能優(yōu)于普通瓷磚、地磚；同時(shí)，選用材料多樣化，各種工業(yè)廢渣均可，無污染、無異味，屬于環(huán)保產(chǎn)品；而且，用途廣泛，可用于洗手臺(tái)面、底板、墻面、彩燈等。
權(quán)利要求
1.一種納米石材,包含主材料和膠結(jié)劑,主材料為天然石材和(或)工業(yè)廢渣,膠結(jié)劑為固化劑、色漿等配以聚合物或無機(jī)膠粘劑的混合物，其特征在于還包含納米材料，所述納米石材組成成分的重量百分含量為納米材料I 20%、主材料65 90%，膠結(jié)劑3 15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米石材，其特征在于所述的納米材料是金屬或者金屬氧化物納米粉，或者納米金屬氧化物溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米石材，其特征在于所述的金屬或者金屬氧化物納米粉是氣相納米二氧化硅、氧化硅、氧化鈦、氧化鋅、鎳、鋁、銀的納米粉或者它們的混合物；所述的納米金屬氧化物溶液是20 40%的納米氧化硅溶液、5 20%的納米氧化鈦溶液或者二者的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米石材，其特征在于膠結(jié)劑的組成成分及其重量百分含量為有色粘稠狀液體23%、樹脂12%、固化劑15.5%、色漿39%、1 3%粉煤灰4%、脫模臘2.5%、硅膠4%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的納米石材的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟(1)配制膠結(jié)劑選用有色粘稠狀液體、樹脂、固化劑、色漿、I 3%粉煤灰、脫模臘、以及硅膠，混合均勻作為膠結(jié)劑；(2)選用天然石材、工業(yè)廢渣或者其混合物作為主材料，并且將主材料進(jìn)行攪拌、粉碎后裝入|吳具中；(3)在模具中裝入納米材料，與主材料攪拌均勻；(4)將步驟(I)中配制好的膠結(jié)劑裝入模具中，與其他材料攪拌均勻；(5)把模具中的空氣抽空，進(jìn)行高壓真空成型；(6)把成型后的材料烘干，烘干溫度為70 200攝氏度，時(shí)間為3 6小時(shí)；(7)對(duì)納米石材進(jìn)行打磨、拋光。
全文摘要
本發(fā)明提供一種納米石材及其生產(chǎn)方法，該納米石材包含主材料和膠結(jié)劑，主材料為天然石材和(或)工業(yè)廢渣，膠結(jié)劑為固化劑、色漿等配以聚合物或無機(jī)膠粘劑的混合物，還包含納米材料，所述納米石材組成成分的重量百分含量為納米材料1～20％、主材料65～90％，膠結(jié)劑3～15％。所述納米石材是通過高壓真空定型、烘干、拋光等步驟制作而成的礦物填充型高分子復(fù)合材料，具有不易磨損、耐熱性好、耐污等特點(diǎn)，而且，生產(chǎn)方法操作簡單、成本低，可廣泛用于公共建筑和室內(nèi)裝修行業(yè)。
文檔編號(hào)C04B28/00GK103043957SQ20121058031
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者李建平 申請(qǐng)人:李建平