本發(fā)明涉及一種人造石英石及其制備方法，特別涉及一種耐水人造石英石及其制備方法。
背景技術：
人造石是一種無放射性、無污染、可重復利用、綠色環(huán)保的建筑室內新型裝飾材料。作為一種符合國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略新型健康環(huán)保產(chǎn)品，于上世紀80年代引入國內市場。目前市場上銷售的人造石主要以高分子樹脂材料作為膠粘劑的有機型人造石，分為三類：人造大理石(以下簡稱人造崗石)、人造石英石和亞克力。我國的人造石行業(yè)雖然起步較晚，但經(jīng)過十多年的快速發(fā)展，在市場規(guī)模和應用普及率方面居世界前列。
人造石英石以不飽和聚酯樹脂或熱塑性高分子聚合物為基體，以硅酸鹽(類)天然石英石和/或粉、硅砂、尾礦渣等無機材料(其主要成分為二氧化硅)為主要填料，經(jīng)特定的工藝加工而成的具有一定規(guī)格尺寸和形狀的人造石。因其質地堅硬(莫氏硬度5～7)、結構致密，具有其他裝飾材料無法比擬的耐磨、耐壓、抗腐蝕、防滲透等特性。人造石英石廣泛應用于櫥房臺面、實驗室臺面、窗臺、吧臺、電梯口、地面、墻面等。在建筑對材料要求比較高的場所人造石英石也都適用。
傳統(tǒng)的人造石英石在光澤度和抗污性能上尚未達到比較好的水平。特別在抗污性能上，對于一些頑固污跡以及特殊污跡的抗污性能上表現(xiàn)不理想，從而限制了人造石英石的廣泛應用和推廣。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術的不足，采用納米材料改性的氟化聚氨酯作為耐水填料，該方法制備的人造石英石既具有疏水和疏油性能，又具的耐熱、抗蝕、耐磨損等性能。
具體地，本發(fā)明一方面提供一種耐水人造石英石，其由如下重量份的組分制成：20～50目煅燒石英砂65～75份、20～50目云母石粉35～46份、20～50目二硫化鉬粉4～10份、不飽和聚酯樹脂10～20份、固化劑10～15份、促進劑1～5份、色料4～6份、改性氟化聚氨酯20～30份、偶聯(lián)劑5～10份。
優(yōu)選的，所述不飽和聚酯樹脂是環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂中的一種或多種，所述促進劑為二月桂酸二丁基錫、N，N～二甲基對甲基苯胺、亞甲基雙苯二胺、8-羥基喹啉中的至少一種。
優(yōu)選的，所述固化劑為過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二苯甲酰和脂肪多元胺中的一種或多種。所述偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。
進一步的，所述改性氟化聚氨酯的制備方法如下：
將親水性聚醚多元醇與脂肪族二異氰酸酯、含氟一元醇兩種中一種成分混合，將所得混合液在氮氣保護下放入反應釜內，在55～65℃下加入脂肪族二異氰酸酯、含氟一元醇兩種中的余下一種成分及溶劑，95～105℃下攪拌2～4小時，加入擴鏈劑、催化劑和經(jīng)通氟超聲波分散的納米石墨烯的乙醇溶液，攪拌1～2小時，50～100℃下繼續(xù)反應0.5～1小時，得到改性氟化聚氨酯納米復合材料。
優(yōu)選的，所述通氟超聲波分散是將納米粉料納米石墨烯加入到乙醇溶液，在超聲分散的同時向含無機納米顆粒的乙醇液中通入氟氣，從而使無機納米粒子均勻分散40～60分鐘。
所述的脂肪族二異氰酸酯的-NCO基與聚醚多元醇的-OH基的摩爾比為1:0.5～0.95；所述的脂肪族二異氰酸酯與擴鏈劑的摩爾比為1:0.5～1；所述的脂肪族二異氰酸酯與含氟一元醇的摩爾比為1:0.1～0.5。所述的親水性聚醚多元醇分子量為200～4000。所述的親水性聚醚多元醇為聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚氧化乙烯一氧化丙烯二醇。所述的含氟一元醇為全氟烷基乙醇、含雜原子的全氟烷基乙醇；全氟烷基乙醇分子式：C2F5(CF2CF2)n CH2CH2OH(n＝2～6)；所述的脂肪族二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯(HDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)及其衍生物。所述的擴鏈劑為疏水性的長鏈聚醚二醇，可以選自聚四氫呋喃均聚醚二醇、聚環(huán)氧丙烷二醇、聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷共聚醚二醇、四氫呋喃-環(huán)氧丙烷二元共聚醚二醇或四氫呋喃-環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷三元共聚醚二醇。所述的溶劑為醋酸乙酯、二甲苯、甲苯或其混合溶劑。所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫(DBTDL)或辛酸亞錫，其加入量為0.05～0.1毫升。
本發(fā)明另一方面提供一種耐水人造石英石的制備方法，包括如下步驟：
(1)將20～50目煅燒石英砂在800～900℃高溫下煅燒1小時，然后用5℃冷水沖澆，再將它們在900～1000℃高溫下煅燒1小時，然后再冷卻至常溫；
(2)向步驟(1)的材料中加入云母石粉、二硫化鉬粉、不飽和聚酯樹脂、固化劑、促進劑、色料、偶聯(lián)劑和改性氟化聚氨酯，各組分均勻混合；
(3)將混合好的物料送入布料機布料進制板模中，然后將制板模送入真空室，抽真空，振動成型，再送入烘箱固化，即制得人造石英石。
優(yōu)選的，所述固化分兩階段，第一階段固化溫度為92～98℃，固化時間為50分鐘，第二階段固化溫度為80～84℃，固化時間為30分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點如下：
本發(fā)明所制備的人造石英石防水防油，適合于廚房等需要防水防油場所使用，而且本發(fā)明還具有一定的抗菌能力，表面附著力小，水珠不易粘著在表面，清理起來非常方便，硬度好，不易刮花。
具體實施方式
下面對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
【實施例1】
改性氟化聚氨酯的制備：在1L玻璃燒杯中加入聚丙二醇(PPG400)200克、2-全氟辛基乙醇464克，置于恒溫加熱磁力攪拌器上使內容物混合，恒溫至65℃，混合1小時，將所得混合液在氮氣保護下裝入反應釜內，加入異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)444克、醋酸乙酯2000ml，混合攪拌2小時，升溫至100℃左右時加入聚四氫呋喃均聚醚二醇(PTMG2000)2000克、辛酸亞錫0.5ml，快速攪拌30分鐘，降溫至70℃，混合攪拌1小時，降低溫度至40℃，加入平均粒徑為40nm的納米石墨烯的乙醇分散液，快速攪拌分散60分鐘，降溫至室溫，出料。
【實施例2】
(1)將350g目煅燒石英砂在800-900℃高溫下煅燒1小時，然后用5℃冷水沖澆，再將它們在900-1000℃高溫下煅燒1小時，然后再冷卻至常溫；
(2)向步驟(1)的材料中加入240g云母石粉、325g二硫化鉬粉、115g不飽和聚酯樹脂、150g過氧化苯甲酸叔丁酯、30g二月桂酸二丁基錫、35g鎘黃、60gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和250g改性氟化聚氨酯，各組分均勻混合；
(3)將混合好的物料送入布料機布料進制板模中，然后將制板模送入真空室，抽真空，振動成型，再送入烘箱固化，即制得人造石英石。所述固化分兩階段，第一階段固化溫度為92～98℃，固化時間為50分鐘，第二階段固化溫度為80～84℃，固化時間為30分鐘。
【對比例1】
【對比例】
采用實施例2相同的制備方法，區(qū)別僅將實施例1所制備的氟化聚酰胺樹脂替換為聚酰胺樹脂。本發(fā)明實施例2制得的石英石和對比例1制得的普通人造石英石檢測數(shù)據(jù)對比結果如下表所示：
由上述表格的對比實驗數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的人造石英石比普通人造石英石各方面性能都有很大的提升。
上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式。需要指出的是，熟悉該領域的技術人員對本發(fā)明的具體實施方式所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權利要求書的范圍。相應地，本發(fā)明的權利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式。