一種松質(zhì)石材表面硬化工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及產(chǎn)品表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種松質(zhì)石材表面硬化工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]松質(zhì)石材例如砂巖是使用最廣泛的一種建筑用石材。幾百年前，用砂巖裝飾而成的建筑至今仍風(fēng)韻猶存，如巴黎圣母院、羅浮宮、英倫皇宮、美國(guó)國(guó)會(huì)、哈佛大學(xué)等。砂巖的高貴典雅的氣質(zhì)以及其堅(jiān)硬的質(zhì)地成就了世界建筑史上一朵朵奇葩。最近幾年砂巖作為一種建筑材料，被追隨時(shí)尚和自然的建筑設(shè)計(jì)師所推崇，廣泛地應(yīng)用在商業(yè)和家庭裝潢上。目前世界上已被開采利用的有澳洲砂巖、印度砂巖、西班牙砂巖、中國(guó)砂巖等。
[0003]目前很多松質(zhì)石材，如砂巖、洞石及風(fēng)化大理石都是采用人工合成的，采用人工合成石材，在合成過程中使用有機(jī)物，該有機(jī)物會(huì)揮發(fā)害氣體，導(dǎo)致污染環(huán)境和傷害人體健康；再者，合成的石材容易開裂、變色，也不具有石材本身的紋路，還會(huì)增加生產(chǎn)的成本。采用天然的松質(zhì)石材如砂巖、洞石及風(fēng)化大理石，石材表面容易被污染、風(fēng)化，石材的耐候性差，而且天然的松質(zhì)石材使用受到一定的限制，不能進(jìn)行地面裝飾，如作為地板、墻磚等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種松質(zhì)石材表面硬化工藝，在石材表面形成一層硬化層，在硬化層上一層特殊的防護(hù)劑，使得加工后的石材表面堅(jiān)硬并且表面光澤，性能好，具有很好的裝飾效果，使其具有漸變美觀的質(zhì)感和豐富的紋路，以提升塑膠制品檔次并且滿足人們對(duì)塑膠制品表面美觀的不斷追求的松質(zhì)石材表面硬化工藝。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種松質(zhì)石材表面硬化工藝，其包括以下步驟:
A、修切石材:將石材加工成所需厚度，修切四邊至所需尺寸待用；
B、初磨，將步驟A中的石材的表面拋光；
C、烘干，將步驟B中的石材加熱烘干，去除石材中的水分；
D、浸泡，將步驟C中的石材浸泡在硅酸鹽水溶液中，并密封加壓；
E、去除水分，將步驟D中的石材去除水分；
F、固化，將步驟E中的石材放入烘干爐加熱至180°C至220°C，保持溫度35至45分鐘；
G、冷卻，將步驟F中的石材轉(zhuǎn)至室溫冷卻；
H、精磨，將步驟G中的石材進(jìn)行精度拋光至所需的表面精度；
1、噴防護(hù)劑，將步驟H中的石材噴刷防護(hù)劑。
[0006]其中，所述步驟B中，將石材拋光至200至320目。
[0007]其中，所述步驟C中石材加熱烘干的溫度為60°C至80°C ;烘干后石材的相對(duì)濕度為15%以下。
[0008]其中，所述步驟D中硅酸鹽水溶液中的硅酸鹽選自堿金屬硅酸鹽、原硅酸四烷基酯、沉淀二氧化硅、熱解二氧化硅和二氧化硅水膠體懸浮液中的一種或多種。
[0009]其中，所述步驟D中密封加壓的壓力為2.6至3.4個(gè)大氣壓，浸泡時(shí)間為8至12分鐘。
[0010]其中，所述步驟E中，將石材放入真空設(shè)備中進(jìn)行抽真空，真空度為-0.3至-0.4mpa，時(shí)間為8至12分鐘。
[0011]其中，所述步驟H中，拋光所用磨料為320至1000目。
[0012]其中，所述步驟I中，所述防護(hù)劑為100?120份的丙烯酸樹脂、170?190羥基硅油、110?130份二甲苯溶劑、16?20份二氧化硅粉末的混合物。
[0013]優(yōu)選的，所述防護(hù)劑為105?115份的丙烯酸樹脂、175?185羥基硅油、115?1125份二甲苯溶劑、17?19份二氧化硅粉末的混合物。
[0014]其中，所述石材為砂巖、洞石或風(fēng)化大理石中的任意一種。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
(I)、本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，石材原材料豐富，制造成本，易于自動(dòng)化大批量生產(chǎn)，處理后的石材具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，并且整個(gè)工藝環(huán)保，實(shí)用性很強(qiáng)。
[0016](2)、處理前石材的莫氏硬度很低，石材表面也容易污染、風(fēng)化、石材的耐候性差，不能進(jìn)行地面裝飾，如作為地板、墻磚等。通過本發(fā)明處理后，在石材表面形成一層以二氧化硅晶體為主的硬化層，使得石材表面的莫氏硬度達(dá)到相當(dāng)于花崗石的硬度(花崗石的莫氏硬度為6至8)，增加了砂巖的耐磨性，擴(kuò)大了石材的用途。
[0017](3)、在以二氧化硅晶體為主的硬化層表面噴刷防護(hù)劑，增加石材表面光澤度，同時(shí)使石材具有防水性能、高透明度、高韌性、耐腐蝕性、耐候性、耐沾污性和耐化學(xué)介質(zhì)性等。處理后石材具有自身的紋理，又具有高硬度，使得石材具有美觀的裝飾效果。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
[0019]實(shí)施例一。
[0020]一種松質(zhì)石材表面硬化工藝，其包括以下步驟:
A、修切石材:將砂巖加工成所需厚度，修切四邊至所需尺寸待用；B、初磨，將步驟A中的砂巖的表面拋光，其表面拋光至200目，使石材砂巖表面平整、均勻；C、烘干，將步驟B中的砂巖加熱烘干，加熱烘干的溫度為60°C，烘干后砂巖的相對(duì)濕度為15%以下，去除砂巖中的水分，使得有效的吸收步驟D中的硅酸鹽水溶液，并能夠保持硅酸鹽水溶液濃度不變；D、浸泡，將步驟C中的砂巖浸泡在堿金屬硅酸鹽和原硅酸四烷基酯的為主要成分的硅酸鹽水溶液中，并密封加壓的壓力為2.6個(gè)大氣壓，浸泡12分鐘，使砂巖充分吸收硅酸鹽水溶液；E、去除水分，將步驟D中的砂巖放入真空設(shè)備中進(jìn)行抽真空，真空設(shè)備中的真空度為-0.3Mpa，抽真空時(shí)間為12分鐘，去除砂巖水分，為砂巖下一步進(jìn)行縮合反應(yīng)做準(zhǔn)備；F、固化，將步驟E中的砂巖放入烘干爐加熱至180°C，保持溫度45分鐘，使砂巖與硅酸鹽進(jìn)行縮合反應(yīng)，在砂巖的表面形成一層以二氧化硅晶體為主的硬化層；G、冷卻，將步驟F中的砂巖轉(zhuǎn)至室溫冷卻；H、精磨，將步驟G中的砂巖用磨料為320目進(jìn)行精度拋光至所需的表面精度；1、噴防護(hù)劑，將步驟H中的砂巖噴刷防護(hù)劑，增加砂巖表面光澤度、防水性能、高透明度、光亮豐滿、涂膜堅(jiān)韌、耐腐蝕性、耐紫外光性、耐候性、耐沾污性和耐化學(xué)介質(zhì)性等，該防護(hù)劑為100份的丙烯酸樹脂、190羥基硅油、110份二甲苯溶劑、16份二氧化硅粉末的混合物。
[0021]處理前砂巖的莫氏硬度為2，其硬度較低，砂巖表面也容易被污染、風(fēng)化，石材的耐候性差，不能進(jìn)行地面裝飾，如作為地板、墻磚等。通過本發(fā)明處理后，在砂巖表面形成一層以二氧化硅晶體為主的硬化層，使得砂巖表面的莫氏硬度達(dá)到5.6，其莫氏硬度提升了
2.75倍，相當(dāng)于花崗石的硬度(花崗石的莫氏硬度為6至8)，增加了砂巖的耐磨性；在以二氧化硅晶體為主的硬化層表面噴刷防護(hù)劑，增加砂巖表面光澤度、同時(shí)使砂巖具有防水性能、高透明度、高韌性、耐腐蝕性、耐候性、耐沾污性和耐化學(xué)介質(zhì)性等。處理后砂巖石材具有自身的紋理，又具有高硬度，使得石材具有美觀的裝飾效果，還可用于地面作為地板、墻磚等裝飾之用。
[0022]本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，砂巖原材料豐富，制造成本，易于自動(dòng)化大批量生產(chǎn)，處理后的砂巖石材具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，并且整個(gè)工藝環(huán)保，實(shí)用性很強(qiáng)。
[0023]實(shí)施例二。
[0024]一種松質(zhì)石材表面硬化工藝，其包括以下步驟:
A、修切洞石:將洞石加工成所需厚度，修切四邊至所需尺寸待用；B、初磨，將步驟A中的洞石的表面拋光，其表面拋光至260目，使洞石表面平整、均勻；C、烘干，將步驟B中的洞石加熱烘干，加熱烘干的溫度為70°C，烘干后洞石的相對(duì)濕度為14%以下，去除洞石中的水分，使得有效的吸收步驟D中的硅酸鹽水溶液，并能夠保持硅酸鹽水溶液濃度不變；D、浸泡，將步驟C中的洞石浸泡在沉淀二氧化硅和熱解二氧化硅為主要