本发明涉及一种高机械性能的软瓷复合材料及其加工方法，属于软瓷材料领域。
背景技术：
目前大多软瓷材料是以高炉矿石粉和有机化合物混合加工而成。如目前的中国专利“一种高炉矿粉复合粉料及用其制造的合成材料”(公开号为cn103265226a)，公开了高炉矿粉复合粉料由如下质量百分比的原料组成：高炉矿粉40～98.4％、丙烯酸聚合物乳液7～20％或可再分散性乳胶粉1.5～3％，聚乙烯醇纤维0.1～2％、颜料0～3％，余量为填料。该发明回收利用了废弃物，有利于资源的综合利用。与水泥纤维板相比，该高炉矿粉复合粉料压制成的合成材料韧性更优，且制造时可一次成型，不需蒸压、养护；与木工板相比，该发明干粉料制成的合成材料具有防火达到a级，释放的甲醛等挥发性有机物极低，节约了木材资源等优点。该发明高炉矿粉复合粉料还可压制成的型材或砖胚。
但使用中发现，由于矿石粉本身的金属氧化物含量并不统一，在加工时厂家很难对相关配比、加工工艺进行精确的调整和准确实施，造成不同批次、型号的矿石粉所加工的软瓷性能差异极大，严重影响软瓷制品在市场上的普及。另外，由于软瓷中金属氧化物含量较大，软瓷自身的韧性及机械强度均较低，不利于其运输及施工。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种高机械性能的软瓷复合材料及其制备方法，采用性能均一的材料加工，使软瓷的机械性能达到真正统一。
为了实现上述目的，本发明采用的一种高机械性能的软瓷复合材料，按质量份计，包括以下组分：无机填料87-108份，聚丙烯纤维0.1-0.5份，苯丙聚合物4-5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1-0.5份，十二烷基苯磺酸钠0.1-0.5份，增韧剂0.5-3份，交联剂1.5-5份，螯合剂1-3份。
作为改进，按质量份计，所述的无机填料具体包括二氧化硅25-30份，氧化钙25-30份，三氧化二铝25-30份，氧化镁10-15份，三氧化二铁1-1.5份，二氧化钛1-1.5份。
作为改进，所述的增韧剂采用苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯中的任一种或多种的混合。
作为改进，所述的交联剂采用过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化氢二异丙苯中的任一种或多种的混合。
作为改进，所述的螯合剂采用多磷酸盐、氨基羧酸、1，3-二酮、羟基羧酸中的任一种或多种的混合。
作为进一步的改进，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅28-29份，氧化钙25-26份，三氧化二铝26-27份，氧化镁13-14份，三氧化二铁1-1.5份，二氧化钛1-1.3份，聚丙烯纤维0.1-0.3份，苯丙聚合物4-4.5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1-0.3份，十二烷基苯磺酸钠0.1-0.3份，增韧剂2-3份，交联剂1.5-3份，螯合剂1-2份。
作为改进，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅28份，氧化钙25份，三氧化二铝27份，氧化镁13.5份，三氧化二铁1.5份，二氧化钛1.2份，聚丙烯纤维0.2份，苯丙聚合物4.5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.2份，十二烷基苯磺酸钠0.2份，增韧剂2.5份，交联剂2份，螯合剂1.5份。
另外，本发明还提供了一种所述软瓷复合材料的加工方法，具体包括以下步骤：
1)称取配方量的各组分，将聚丙烯纤维、苯丙聚合物混合，然后加入混合物重量5-15倍的水，得悬浊液；
2)向步骤1)中的悬浊液内加入无机填料、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和增韧剂，缓慢搅拌0.5-1.5h，然后再加入十二烷基苯磺酸钠、交联剂和螯合剂，继续搅拌1-2h，搅拌成均匀膏状体，静置，脱水，得软瓷复合材料。
作为改进，所述步骤2)中采用的搅拌速度为200-500rpm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的软瓷复合材料，不含有矿石粉，避免了因矿石粉中氧化物含量不统一导致的加工的软瓷性能差异大的问题，采用本发明的软瓷复合材料，原料组分相同，加工后的软磁性能统一、稳定。
2)本发明的软瓷复合材料，通过添加交联剂和螯合剂，反应生成环状的螯合交联结构，稳定性增高；另外，原料中还加入的增韧剂，在交联结构中进一步引进柔性链段，明显改善了软瓷的机械性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一种高机械性能的软瓷复合材料，按质量份计，包括以下组分：无机填料87-108份，聚丙烯纤维0.1-0.5份，苯丙聚合物4-5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1-0.5份，十二烷基苯磺酸钠0.1-0.5份，增韧剂0.5-3份，交联剂1.5-5份，螯合剂1-3份。
作为实施例的改进，按质量份计，所述的无机填料具体包括二氧化硅25-30份，氧化钙25-30份，三氧化二铝25-30份，氧化镁10-15份，三氧化二铁1-1.5份，二氧化钛1-1.5份。
作为实施例的改进，所述的增韧剂采用苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯中的任一种或多种的混合。
作为实施例的改进，所述的交联剂采用过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化氢二异丙苯中的任一种或多种的混合。
作为实施例的改进，所述的螯合剂采用多磷酸盐、氨基羧酸、1，3-二酮、羟基羧酸中的任一种或多种的混合。
作为实施例的改进，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅28-29份，氧化钙25-26份，三氧化二铝26-27份，氧化镁13-14份，三氧化二铁1-1.5份，二氧化钛1-1.3份，聚丙烯纤维0.1-0.3份，苯丙聚合物4-4.5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1-0.3份，十二烷基苯磺酸钠0.1-0.3份，增韧剂2-3份，交联剂1.5-3份，螯合剂1-2份。
作为实施例的改进，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅28份，氧化钙25份，三氧化二铝27份，氧化镁13.5份，三氧化二铁1.5份，二氧化钛1.2份，聚丙烯纤维0.2份，苯丙聚合物4.5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.2份，十二烷基苯磺酸钠0.2份，增韧剂2.5份，交联剂2份，螯合剂1.5份。
另外，本发明还提供了上述软瓷复合材料的加工方法，具体包括以下步骤：
1)称取配方量的各组分，将聚丙烯纤维、苯丙聚合物混合，然后加入混合物重量5-15倍的水，得悬浊液；
2)向步骤1)中的悬浊液内加入无机填料、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和增韧剂，采用搅拌速度为200-500rpm搅拌0.5-1.5h，然后再加入十二烷基苯磺酸钠、交联剂和螯合剂，继续在200-500rpm搅拌1-2h，搅拌成均匀膏状体，静置，脱水，得软瓷复合材料。
实施例1
一种高机械性能的软瓷复合材料，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅25份，氧化钙25份，三氧化二铝25份，氧化镁10份，三氧化二铁1份，二氧化钛1份，聚丙烯纤维0.1份，苯丙聚合物4份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1份，十二烷基苯磺酸钠0.1份，增韧剂0.5份，交联剂1.5份，螯合剂1份。
所述的增韧剂采用苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体。
所述的交联剂采用过氧化二异丙苯。所述的螯合剂采用多磷酸盐。
上述软瓷复合材料的加工方法，具体包括以下步骤：
1)称取配方量的各组分，将聚丙烯纤维、苯丙聚合物混合，然后加入混合物重量5倍的水，得悬浊液；
2)向步骤1)中的悬浊液内加入无机填料、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和增韧剂，采用搅拌速度为200rpm搅拌1.5h，然后再加入十二烷基苯磺酸钠、交联剂和螯合剂，继续在200rpm搅拌2h，搅拌成均匀膏状体，静置，脱水，得软瓷复合材料。
实施例2
一种高机械性能的软瓷复合材料，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅30份，氧化钙30份，三氧化二铝30份，氧化镁15份，三氧化二铁1.5份，二氧化钛1.5份，聚丙烯纤维0.5份，苯丙聚合物5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.5份，十二烷基苯磺酸钠0.5份，增韧剂3份，交联剂5份，螯合剂3份。
所述的增韧剂采用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。
所述的交联剂采用过氧化苯甲酰。所述的螯合剂采用氨基羧酸。
上述软瓷复合材料的加工方法，具体包括以下步骤：
1)称取配方量的各组分，将聚丙烯纤维、苯丙聚合物混合，然后加入混合物重量15倍的水，得悬浊液；
2)向步骤1)中的悬浊液内加入无机填料、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和增韧剂，采用搅拌速度为500rpm搅拌0.5h，然后再加入十二烷基苯磺酸钠、交联剂和螯合剂，继续在500rpm搅拌1h，搅拌成均匀膏状体，静置，脱水，得软瓷复合材料。
实施例3
一种高机械性能的软瓷复合材料，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅28份，氧化钙25份，三氧化二铝27份，氧化镁13.5份，三氧化二铁1.5份，二氧化钛1.2份，聚丙烯纤维0.2份，苯丙聚合物4.5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.2份，十二烷基苯磺酸钠0.2份，增韧剂2.5份，交联剂2份，螯合剂1.5份。
所述的增韧剂采用氯化聚乙烯。所述的交联剂采用过氧化氢二异丙苯。
所述的螯合剂采用1，3-二酮。
上述软瓷复合材料的加工方法，具体包括以下步骤：
1)称取配方量的各组分，将聚丙烯纤维、苯丙聚合物混合，然后加入混合物重量10倍的水，得悬浊液；
2)向步骤1)中的悬浊液内加入无机填料、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和增韧剂，采用搅拌速度为300rpm搅拌1h，然后再加入十二烷基苯磺酸钠、交联剂和螯合剂，继续在300rpm搅拌1.5h，搅拌成均匀膏状体，静置，脱水，得软瓷复合材料。
实施例4
一种高机械性能的软瓷复合材料，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅28份，氧化钙25份，三氧化二铝26份，氧化镁13份，三氧化二铁1份，二氧化钛1份，聚丙烯纤维0.1份，苯丙聚合物4份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1份，十二烷基苯磺酸钠0.1份，增韧剂2份，交联剂1.5份，螯合剂1份。
所述的增韧剂采用苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体。所述的交联剂采用过氧化二异丙苯。
作为实施例的改进，所述的螯合剂采用羟基羧酸。
上述软瓷复合材料的加工方法，具体包括以下步骤：
1)称取配方量的各组分，将聚丙烯纤维、苯丙聚合物混合，然后加入混合物重量8倍的水，得悬浊液；
2)向步骤1)中的悬浊液内加入无机填料、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和增韧剂，采用搅拌速度为400rpm搅拌0.8h，然后再加入十二烷基苯磺酸钠、交联剂和螯合剂，继续在350rpm搅拌1h，搅拌成均匀膏状体，静置，脱水，得软瓷复合材料。
实施例5
一种高机械性能的软瓷复合材料，按质量份计，包括以下组分：二氧化硅29份，氧化钙26份，三氧化二铝27份，氧化镁14份，三氧化二铁1.5份，二氧化钛1.3份，聚丙烯纤维0.3份，苯丙聚合物4.5份，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.3份，十二烷基苯磺酸钠0.3份，增韧剂3份，交联剂3份，螯合剂2份。
所述的增韧剂采用苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体。所述的交联剂采用过氧化苯甲酰。
所述的螯合剂采用多磷酸盐。
上述软瓷复合材料的加工方法，具体包括以下步骤：
1)称取配方量的各组分，将聚丙烯纤维、苯丙聚合物混合，然后加入混合物重量8倍的水，得悬浊液；
2)向步骤1)中的悬浊液内加入无机填料、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠和增韧剂，采用搅拌速度为500rpm搅拌0.5h，然后再加入十二烷基苯磺酸钠、交联剂和螯合剂，继续在200rpm搅拌2h，搅拌成均匀膏状体，静置，脱水，得软瓷复合材料。
以现有软磁材料作为对比例，为了更直观的说明，以对比例的性能为1分计，满分为5分，本发明各实施例制得软磁复合材料的具体性能如下表1所示。
表1各实施例制得软磁复合材料的性能
分析表1可知，采用本发明的软磁复合材料，其各项机械性能，如刚度、强度和韧性等，均有明显的改进，特别是软磁复合材料的韧性，提高明显，这是因为本发明通过添加交联剂和螯合剂，反应生成环状的螯合交联结构，稳定性增高，另外原料中还加入增韧剂，在交联结构中进一步引进柔性链段，明显改善了软瓷的机械性能。
本发明的软瓷复合材料，不含有矿石粉，避免了因矿石粉中氧化物含量不统一导致的加工的软瓷性能差异大的问题，采用本发明的软瓷复合材料，原料组分相同，加工后的软磁性能统一、稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。