一种石英石复合板及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石材装饰材料技术领域，具体涉及一种石英石复合板及其生产工艺。
【背景技术】
[0002]复合面材又称人造石英石，凭借其色彩丰富艳丽、无辐射、耐磨、耐压、抗刮伤、抗腐蚀、抗老化、防渗透、硬如石、明如镜等众多优点，深受广大用户的喜爱，并渐渐成为取代天然大理石、花岗岩、普通人造大理石等传统石材的新型装饰材料。
[0003]随着产品技术和市场不断成熟，石英石市场已被激活，消费需求不断增加。目前石英石面材已被广泛应用在墙面、台面、壁炉、喷泉以及各种商业装饰等领域。特别是复合型的石英石以陶瓷作为底层基材，以人造石英石作为面材，既有其独特的花色及特色效果，同时又兼有瓷砖成熟的地板贴合工艺，能大范围使用至地面墙面，广受设计师和普通消费者的热烈追捧。
[0004]目前复合板材生产成型产品如:石英石陶瓷复合板、石英石铝蜂窝复合板、大理石陶瓷复合板，都是将人造石英石板材或大理石厚板剖锯成4-6_的薄板，或是将石英石材料压制成8-10_厚的板材，经两面定厚到4-6_，再与陶瓷砖或铝蜂窝板材复合，这种生产工艺对瓷砖与石英石薄板的表面平整度要求非常高，瓷砖在复合前也必须经过刮平处理，否则难以保证陶瓷板材平整度而影响复合后的板材质量。
[0005]目前，传统方法是将石英石板材通过胶水与瓷砖层直接复合，这种加工方法存在以下缺陷:1、人造石英石板材和大理石板材的硬度非常高且锯剖工艺的局限性而导致锯剖板材速度非常慢，而且破损率高，而采用天然石材虽然硬度低，使用中很容易被刮花，影响使用；2、石英石瓷砖复合板需将石英石8-10_板材定厚到4-6_，定厚费用高、石英石材成本增高；3、现有的石英石热膨胀糸数大，与水泥粘接性不好等问题，导致其很难在在地面、墙面等环境中大面积得到使用；4、生产工艺在复合过程中容易造成空心气泡等问题，表面石材易剥离；5、由于天然石材的自身裂隙发达，在使用过程中水份会到达胶合面破坏粘接，造成石材与瓷片剥离，产品寿命不稳定；6、天然石材与瓷砖热膨胀系数不同，变形比大，复合后易脱落。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种石英石复合板及其生产工艺，石英石层和瓷砖不易分离，粘接力强，本发明的生产工艺简单，且在复合过程中不会产生空心气泡，制备的石英石复合板的强度高，使用寿命长，有利于推广应用。
[0007]本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0008]一种石英石复合板的生产工艺，包括以下步骤:
步骤(1)、制备石英砂浆:称量用于成型石英石层的砂浆原料，搅拌，备用；
步骤(2)、在模具底面铺一层牛皮纸或PVC膜，将搅拌好的砂浆原料均匀倒入模具内，在划平的砂浆原料表面铺放一张纤维网，并在纤维网上放置一层牛皮纸或PVC膜，经抽真空、振动，压实得到未固化的石英砂浆层；
具体地，所述模具的底面是由厚度为2-3cm的密度板切割成要求尺寸制作而成，在密度板的四周配以橡胶模具待用，制成高度为5-6_的用于成型复合石英石板的模具，当然模具的大小或高度可根据实际生产需求进行调整。
[0009]其中，所述纤维网为将玻璃纤维网5*5cm至20*20cm切割成要求尺寸600*600mm或 800*800mm。
[0010]步骤(3)、揭去纤维网上的牛皮纸或PVC膜，将涂布有改性涂胶的瓷砖贴合在纤维网的表面上，改性涂胶的厚度为0.05-0.2cm，依次经压实，高温固化，冷却成型，然后打磨定尺得到复合石英石板。具体地，固化温度为90-100°C，固化时间为20-35min。
[0011]其中，所述步骤(1)中，砂浆原料由以下重量份的原料组成:
石英砂50-70份
石英粉20-40份
不饱和树脂6-15份
固化剂0.05-0.5份
偶联剂0.1-2份
色粉0_3份
其中，所述不饱和树脂为对苯型不饱和树脂、丙烯酸树脂、乙烯基树脂中的至少一种。具体地，所述对苯型不饱和树脂为对苯型不饱和聚酯树脂。
[0012]优选地，所述砂浆原料由以下重量份的原料组成:
石英砂55-65份
石英粉20-35份
不饱和树脂8-12份
固化剂0.05-0.3份
偶联剂0.5-1.5份
色粉0.1-3份。
[0013]其中，所述石英粉为纳米级石英粉和微米级石英粉以质量比为2-3:5-7的混合物，纳米级石英粉的粒径为100-300nm，微米级石英粉的粒径为150-250 μ m ;每百克石英砂中，目数为60-90目的石英砂的重量含量为30-35%，目数为120-150目的石英砂的重量含量为 65-70%。
[0014]本发明采用石英砂和石英粉混合，石英粉为纳米级石英粉和微米级石英粉的混合物，每百克石英砂中，包括有目数为60-90目的石英砂以及目数为120-150目的石英砂。由于加入粒径大小不同的石英砂和石英粉，粒径小的石英粉可嵌入到粒径大的石英粉的外壁或内部，石英粉又可以嵌入到石英砂的外壁或表面，从而使砂浆原料的混合更均匀，微米级和纳米级的石英砂、不同目数大小的石英粉、不饱和树脂、固化剂、偶联剂、色粉的分散性好，混合均匀，确保砂浆原料的着色均匀，制得的砂浆原料的膨胀系数小，与瓷砖的粘接性强。
[0015]所述石英砂为乳白色硅酸盐矿物，石英砂的目数为60-120目，每百克石英砂中目数为60-90目的含量为30-35%，目数为100-120目的含量为65_70%，细小的石英砂能够将细小瓷砖缝隙填充好，起到填缝作用，较大的石英砂能够粘结瓷砖，减少砂浆的使用量，大大降低成本。另外，在砂浆使用过程中，由于石英砂的颗粒度大小不一致，目数小的石英砂颗粒会嵌入目数大的石英砂颗粒之间，填补石英砂颗粒之间的间隙，石英砂颗粒与增粘剂材料等粘合后，大大增强砂浆的粘结性能和填缝性能，制得的二合一瓷砖干粉砂浆的性能更佳。
[0016]其中，所述固化剂为酰胺类、脂肪胺、改性胺、酸酐类、酚醛类、聚硫醇型、异氰酸酯型固化剂中的至少一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560或硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
[0017]具体地，所述异氰酸酯型固化剂为聚亚苯基多甲基多异氰酸酯(PAPI)、液态二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或两种。
[0018]所述色粉为钛白粉、三氧化二铁、氯化钴、炭黑、铬黄和铬绿中的至少一种。
[0019]钛白粉主要成份为白色二氧化钛，在常用的白色颜料中，二氧化钛的相对密度最小，同等质量的白色颜料中，二氧化钛的表面积最大，颜料体积最高。
[0020]氯化钴是粉红色至红色结晶，无水物为蓝色，红色单斜晶系结晶，熔点86°C，易溶于水，溶于乙醇、醚、丙酮；三氧化二铁溶于盐酸，为红棕色粉末，其红棕色粉末为一种颜料，工业上称氧化铁红，性能稳定。
[0021]炭黑是一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，炭黑粒子具有微晶结构，与砂浆中的淀粉醚混合共同形成稳定结合，大大提供稳定性，也使砂浆形成黑色。
[0022]铬黄可溶于碱液、无机酸，不溶于水，不溶于油类。
[0023]铬绿，即三氧化二铬，为绿色六方结晶粉末，密度5.21g/cm3，熔点2266±25°C，沸点4000°C，溶于热的碱金属溴酸盐溶液，不溶于水、醇、酸和碱，对光、大气、高温及二氧化硫和硫化氢等腐蚀性气体均极稳定，有很高的遮盖力。
[0024]本发明的色粉耐晒，耐热，耐候，耐溶剂性好，与砂浆原料混合一起可以形成不同的颜色，增加砂浆原料不同的使用范围，而且颜料遮盖力强，不透光。
[0025]其中，所述不饱和树脂的粘度为3.2-5.6Pa.s’固体含量为75_90%。不饱和树脂的粘度适中，确保砂浆原料与瓷砖表面的改性涂胶能一体固化成型，粘接性强，不易渗水。
[0026]其中，所述步骤(2)中，压力机的压力为12-20吨，真空度为_0.1?_0.5MPa，振动频率为30-40HZ。优选地，压力机的压力为12-16吨，真空度为_0.1?-0.3MPa，振动频率为 30-35HZ。
[0027]其中，所述步骤(3)中，所述改性涂胶包括以下重量份的原料:
乙烯基树脂90-110份
固化剂 1-5份
其中，所述固化剂为酰胺类、脂肪胺、改性胺、酸酐类、酚醛类、聚硫醇型、异氰酸酯型固化剂中的至少一种，所述异氰酸酯型固化剂为聚亚苯基多甲基多异氰酸酯(简称PAPI)、液态二苯基甲烷二异氰酸酯(简称MDI)中的一种或两种。
本发明的固化剂的固化速度快，固化效果好，且由于砂浆原料中和改性涂胶中均含有固化剂，进行高温固化时，能将石英石层和瓷砖层迅速固化成一体，利用石英石层的砂浆原料固化时收缩抵消瓷砖的变形，制得的石英石复合板平整度高。
其中，所述改性涂胶还包括以下重量份的原料:
填充剂 2-8份增塑剂 1-5份
其中，所述填充剂为粒径在l-10nm、且经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙；
其中，所述增塑剂是由环氧大豆油、柠檬酸三乙酯和合成植物酯以重量比1:0.8-1.2:
1.5-2.5组成的混合物。
[0028]填充剂的粒径越小，对填充材料的拉伸强度和冲击强度越有益，本发明通过采用纳米碳酸1丐作为填充剂并控制其粒径在l-10nm，可以提高改性涂胶材料的强度；填充剂与乙烯基树脂良好的相容性是发挥其作用和控制添加量的关键，本发明采用经硅烷类偶联剂处理过的纳米碳酸钙，可以提高纳米碳酸钙与