1.本发明涉及一种仿石材及其制备方法，特别涉及一种质轻、免抛镜面效果的仿石材及其制备方法，属于石塑复合材料领域。
背景技术：
2.石材作为一种高档建筑装饰材料广泛应用于室内外装饰设计、幕墙装饰和公共设施建设。市场上常见的石材主要分为天然石(譬如，板岩、花岗岩等)和人造石(譬如水磨石、合成石)两种。随着科技的不断发展和进步，人造石不断日新月异，质量和美观已经不逊色天然石材。然而，对于以天然碎石为原料，加上粘合剂等经加压、抛光而成的人造石而言，不可避免存在磨抛光工序，不仅会增加能耗，而且会增加噪声和大量的废水等。另外，不管是天然石还是人造石普遍存在容重大的问题，其加工、运输、安装难度较大。因此，亟待开发一种质量轻、免抛光的仿石材制备方法。
技术实现要素：
3.为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种质轻、免抛镜面效果的仿石材的制备方法。
4.本发明目的是通过下述技术方案来实现的。
5.本发明一方面，提供一种仿石材的制备方法，包括以下步骤：
6.(1)轻质环氧板材制备：
7.按照质量比1：(0.5-1)分别将环氧树脂和聚酰胺650中加入表面包覆sio2改性粉煤灰，分别得到环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物；
8.按照质量比1：(0.8-1.2)将环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物混合，浇铸固化，得到轻质环氧板材；
9.(2)轻质环氧板材预处理：
10.将轻质环氧板材表面采用基材表面粗磨、除尘；活化腻子施涂、基材表面细毛化处理，得到表面活化处理的轻质环氧板材；
11.(3)覆层浇铸浆料制备：
12.1)湿废料预处理：
13.将湿废料进行掺和、水化反应和硅烷偶联改性处理得到干状固体粉料；
14.2)a/b料制备：
15.a料制备：将含bpo的mma体系进行预聚，分别用pmma模塑粉和磷酸酯调节预聚料的粘度，再补加0.38-0.5％的bpo得到a1料；再按质量比(1-1.5):1向a1料中加入干状固体粉料，砂浆搅拌均匀，得a料冷藏备用；
16.b料制备：按照质量比(10-20％)：(80-90％)将有机叔胺化合物溶解在磷酸酯中均相溶液，得b料冷藏备用；
17.3)ab料混合：在冷浴条件下，在a料中加入占a料1％的有机硅类消泡剂和占a1料
1.6-2％的b料，混合均匀后，静置脱气得覆层浇铸浆料c；
18.(4)仿石材制备：
19.将表面活化处理的轻质环氧板材置于钢化玻璃底板构成的浇铸模型中，将轻质环氧板材的表面浇铸覆层浇铸浆料c，盖上钢化玻璃盖板，将浇铸模型置于烘箱中，进行压紧扣尺、低温聚合、高温熟化、冷却脱模后得到仿石材。
20.优选的，环氧树脂按照质量比1：(0.1-0.2)通过磷酸酯稀释；
21.聚酰胺650按照质量比1：(0.1-0.2)通过磷酸酯稀释。
22.优选的，将轻质环氧板材表面采用基材表面粗磨、除尘；活化腻子施涂、基材表面细毛化处理，得到表面活化处理的轻质环氧板材。
23.优选的，步骤(3)-1)中，湿废料预处理过程如下：
24.将质量比为30-70％废石粉和70-30％湿废料掺和，控制含水率在10-40％；再加入质量比为32-90％生石灰进行水化反应；将水化反应物与质量比为1-3％硅烷偶联剂混合，30-50℃下改性3-12h，得到湿废料改性后的干状固体粉料。
25.优选的，硅烷偶联剂为kh-151、kh-171、kh-550、kh-560、kh-570或kh-602中的一种或几种的混合物。
26.优选的，步骤(3)-2)a料制备中，在85-95℃条件下，含0.1％bpo的mma体系进行预聚1-2h；调节预聚料的粘度至1500-3000mpa
·
s。
27.优选的，有机叔胺化合物为n,n-二羟乙基对甲苯胺和n,n-二羟丙基对甲苯胺中的一种或两种。
28.优选的，有机硅类消泡剂为硅烷酯a-138和聚硅氧烷byk-066n中的一种或两种。
29.优选的，步骤(4)，将浇铸有覆层浇铸浆料c的浇铸模型置于28-32℃的烘箱中，1-2h为一个梯度进行压紧扣尺、低温聚合定型4-6h；再置于120-140℃高温熟化1-2h。
30.本发明另一方面，提供了一种所述方法制备得到的仿石材。
31.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
32.1.覆层中含有大量干状固体粉料是湿废料与生石灰(氧化钙，cao)水化反应处理的，可以大大提升覆层的表面硬度和耐磨性。
33.2.轻质环氧板材中含有大量粉煤灰是表面包覆sio2改性的粉煤灰，吸油量小、白度和反射率高且具相变储能特性。
34.3.制备的仿石材，不抛光的情况下，能呈现优异的镜面效果，且质量轻、具有保温隔热、阻燃和强韧特性。
具体实施方式
35.下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
36.本发明的一种仿石材及其制备方法，包括下述步骤：
37.步骤1，轻质环氧板材制备：
38.首先以磷酸酯为功能稀释剂分别稀释环氧树脂和聚酰胺650，环氧树脂按照质量比1：(0.1-0.2)通过磷酸酯稀释；聚酰胺650按照质量比1：(0.1-0.2)通过磷酸酯稀释。
39.然后分别按照质量比1：(0.5-1)在稀释的环氧树脂或聚酰胺650中加入表面包覆
sio2改性粉煤灰，分别得到环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物。
40.最后按照质量比1：(0.8-1.2)将加环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物混合，浇铸固化，得到轻质环氧板材。
41.其中表面包覆sio2改性粉煤灰是依照自有专利技术zl201410572074.2一种表面包覆sio2的改性粉煤灰及其制备方法和用途公开的方法得到。
42.步骤2，轻质环氧板材预处理：
43.依照自有专利技术zl201810990020.6一种pvc基石塑复合板材表面模压覆膜制备方法公开的pvc基石塑复合板材表面活化处理方法处理轻质环氧板材：将轻质环氧板材表面采用基材表面粗磨、除尘；活化腻子施涂、基材表面细毛化处理，得到表面活化处理的轻质环氧板材。
44.步骤3，覆层浇铸浆料制备：
45.包括湿废料预处理、a/b料制备和ab料混合。
46.1)湿废料预处理：将湿废料进行掺和、水化反应和硅烷偶联改性处理得到干状固体粉料。
47.具体的，将质量比为30-70％废石粉和70-30％湿废料掺和，湿废料为石材切割、研磨抛光产生的废料。控制含水率在10-40％；再加入质量比为32-90％生石灰进行水化反应；将水化反应物与质量比为1-3％硅烷偶联剂(kh-151、kh-171、kh-550、kh-560、kh-570或kh-602中的一种或几种)混合，30-50℃下改性3-12h，得到湿废料改性后的干状固体粉料。
48.2)a/b料制备：
49.a料制备：85-95℃条件下，含0.1％bpo的mma体系进行预聚1-2h，分别用pmma模塑粉和磷酸酯调节预聚料的粘度至1500-3000mpa
·
s，再补加0.38-0.5％的bpo得到a1料，再按质量比(1.0-1.5):1向a1料中加入由步骤1得到干状固体粉料，砂浆搅拌均匀，冷藏备用；
50.b料制备：按照质量比(10-20％)：(80-90％)将有机叔胺化合物(n,n-二羟乙基对甲苯胺和n,n-二羟丙基对甲苯胺中的一种或两种)溶解在磷酸酯中均相溶液，得b料冷藏备用。
51.3)ab料混合：在冷浴条件下，在a料中加入占a料1％的有机硅类消泡剂(硅烷酯a-138和聚硅氧烷byk-066n中的一种或两种)和占a1料1.6-2％的b料，混合均匀后，静置脱气得覆层浇铸浆料c。
52.步骤4，仿石材制备：
53.将表面活化处理的轻质环氧板材置于钢化玻璃底板构成的浇铸模型中，将轻质环氧板材的表面浇铸覆层浇铸浆料c，盖上钢化玻璃盖板，将浇铸模型聚合定型：包括压紧扣尺、低温聚合、高温熟化、冷却脱模后得到仿石材。
54.低温聚合是将浇铸有覆层浇铸浆料c的模型置于28-32℃的烘箱中，1-2h为一个梯度进行压紧扣尺、聚合4-6h；
55.高温熟化是将经低温聚合好的模型置于120-140℃条件下高温熟化1-2h。
56.成型的仿石材质量轻，具有免抛光镜面效果，以及保温隔热、阻燃和强韧特性，可为固体废弃物直接利用提供了一条更简捷、更高效、附加值更高的回用方法。
57.下面通过不同实施例来进一步说明本发明。
58.实施例1
改性粉煤灰，分别得到环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物。
80.最后按照质量比1：1.2将加环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物混合，浇铸固化，得到轻质环氧板材。
81.步骤2，轻质环氧板材预处理：
82.将轻质环氧板材表面采用基材表面粗磨、除尘；活化腻子施涂、基材表面细毛化处理，得到表面活化处理的轻质环氧板材。
83.步骤3，覆层浇铸浆料制备：
84.1)湿废料预处理：将湿废料进行掺和、水化反应和硅烷偶联改性处理得到干状固体粉料；
85.70％废石粉和30％湿废料的掺和调整，控制含水率在25％，再加入质量比为65％生石灰(氧化钙，cao)进行水化反应，将水化反应物与质量比为3％硅烷偶联剂kh-550、kh-560、kh-570混合，50℃下改性12h，得到湿废料改性后的干状固体粉料。
86.2)a/b料制备：
87.a料制备：85℃条件下，含0.1％bpo的mma体系进行预聚2h，分别用pmma模塑粉和磷酸酯调节预聚料的粘度至2000mpa
·
s，再补加0.38％的bpo得到a1料，再按质量比1.5:1向a1料中加入由1)得到干状固体粉料，砂浆搅拌均匀，冷藏备用；
88.b料制备：按照质量配比18％的n,n-二羟丙基对甲苯胺，在82％磷酸酯溶解成均相溶液，冷藏备用。
89.3)ab料混合：
90.在冷浴条件下，在a料中加入占a料1％的硅烷酯a-138和占a1料2％的b料，混合均匀后，静置脱气得注浆料c。
91.步骤4，仿石材制备：
92.将表面活化处理的轻质环氧板材置于钢化玻璃底板构成的浇铸模型中，将轻质环氧板材的表面浇铸覆层浇铸浆料c，盖上钢化玻璃盖板，将浇铸模型聚合定型：包括压紧扣尺，再将浇铸有覆层浇铸浆料c的模型置于30℃的烘箱中，1.5h为一个梯度进行压紧扣尺、低温聚合5h；将经低温聚合好的模型置于140℃条件下高温熟化1.5h，冷却脱模后得到仿石材。
93.本实施例制备的仿石材平均密度达1.4g/cm3，平均反射率达55％，导热系数达0.28w/m
·
k，60
°
光泽度达76，硬度达98hd，磨损量在0.06g/100r，50cm落球冲击无破损，ul94等级为v-0级。
94.实施例3
95.步骤1，轻质环氧板材制备：
96.首先以磷酸酯为功能稀释剂分别稀释环氧树脂和聚酰胺650，环氧树脂按照质量比1：0.1通过磷酸酯稀释；聚酰胺650按照质量比1：0.1通过磷酸酯稀释。
97.然后分别按照质量比1：1在稀释的环氧树脂或聚酰胺650中加入表面包覆sio2改性粉煤灰，分别得到环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物。
98.最后按照质量比1：0.8将加环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物混合，浇铸固化，得到轻质环氧板材。
99.步骤2，轻质环氧板材预处理：
100.将轻质环氧板材表面采用基材表面粗磨、除尘；活化腻子施涂、基材表面细毛化处理，得到表面活化处理的轻质环氧板材。
101.步骤3，覆层浇铸浆料制备：
102.1)湿废料预处理：将湿废料进行掺和、水化反应和硅烷偶联改性处理得到干状固体粉料；
103.30％废石粉和70％湿废料的掺和调整，控制含水率在10％，再加入质量比为65％生石灰(氧化钙，cao)进行水化反应，将水化反应物与质量比为3％硅烷偶联剂kh-602混合，35℃下改性11h，得到湿废料改性后的干状固体粉料。
104.2)a/b料制备：
105.a料制备：95℃条件下，含0.1％bpo的mma体系进行预聚1h，分别用pmma模塑粉和磷酸酯调节预聚料的粘度至1500mpa
·
s，再补加0.40％的bpo得到a1料，再按质量比1.0:1向a1料中加入由1)得到干状固体粉料，砂浆搅拌均匀，冷藏备用；
106.b料制备：按照质量比10％的n,n-二羟乙基对甲苯胺和n,n-二羟丙基对甲苯胺，在90％磷酸酯溶解成均相溶液，冷藏备用。
107.3)ab料混合：
108.在冷浴条件下，在a料中加入占a料1％的聚硅氧烷byk-066n和硅烷酯a-138以及占a1料1.8％的b料，混合均匀后，静置脱气得注浆料c。
109.步骤4，仿石材制备：
110.将表面活化处理的轻质环氧板材置于钢化玻璃底板构成的浇铸模型中，将轻质环氧板材的表面浇铸覆层浇铸浆料c，盖上钢化玻璃盖板，将浇铸模型聚合定型：包括压紧扣尺，再将浇铸有覆层浇铸浆料c的模型置于32℃的烘箱中，1h为一个梯度进行压紧扣尺、低温聚合4h；将经低温聚合好的模型置于125℃条件下高温熟化1h，冷却脱模后得到仿石材。
111.本实施例制备的仿石材平均密度达1.45g/cm3，平均反射率达50％，导热系数达0.30w/m
·
k，60
°
光泽度达78，硬度达97hd，磨损量在0.06g/100r，50cm落球冲击无破损，ul94等级为v-0级。
112.实施例4
113.步骤1，轻质环氧板材制备：
114.首先以磷酸酯为功能稀释剂分别稀释环氧树脂和聚酰胺650，环氧树脂按照质量比1：0.1通过磷酸酯稀释；聚酰胺650按照质量比1：0.2通过磷酸酯稀释。
115.然后分别按照质量比1：0.75在稀释的环氧树脂或聚酰胺650中加入表面包覆sio2改性粉煤灰，分别得到环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物。
116.最后按照质量比1：1将加环氧树脂-改性粉煤灰混合物和聚酰胺650-改性粉煤灰混合物混合，浇铸固化，得到轻质环氧板材。
117.步骤2，轻质环氧板材预处理：
118.将轻质环氧板材表面采用基材表面粗磨、除尘；活化腻子施涂、基材表面细毛化处理，得到表面活化处理的轻质环氧板材。
119.步骤3，覆层浇铸浆料制备：
120.1)湿废料预处理：将湿废料进行掺和、水化反应和硅烷偶联改性处理得到干状固体粉料。
121.55％废石粉和45％湿废料的掺和调整，控制含水率在40％，再加入质量比为90％生石灰(氧化钙，cao)进行水化反应，将水化反应物与质量比为2.5％硅烷偶联剂kh-560混合，30℃下改性3h，得到湿废料改性后的干状固体粉料。
122.2)a/b料制备：
123.a料制备：90℃条件下，含0.1％bpo的mma体系进行预聚1.5h，分别用pmma模塑粉和磷酸酯调节预聚料的粘度至1600mpa
·
s，再补加0.5％的bpo得到a1料，再按质量比1.2:1向a1料中加入由1)得到干状固体粉料，砂浆搅拌均匀，冷藏备用；
124.b料制备：按照质量比20％的n,n-二羟丙基对甲苯胺，在80％磷酸酯溶解成均相溶液，冷藏备用。
125.3)ab料混合：
126.在冷浴条件下，在a料中加入占a料1％的硅烷酯a-138以及占a1料1.9％的b料，混合均匀后，静置脱气得注浆料c。
127.步骤4，仿石材制备：
128.将表面活化处理的轻质环氧板材置于钢化玻璃底板构成的浇铸模型中，将轻质环氧板材的表面浇铸覆层浇铸浆料c，盖上钢化玻璃盖板，将浇铸模型聚合定型：包括压紧扣尺，再将浇铸有覆层浇铸浆料c的模型置于28-32℃的烘箱中，1-2h为一个梯度进行压紧扣尺、低温聚合4-6h；将经低温聚合好的模型置于120-140℃条件下高温熟化1-2h，冷却脱模后得到仿石材。
129.本实施例制备的仿石材平均密度达1.4g/cm3，平均反射率达55％，导热系数达0.28w/m
·
k，60
°
光泽度达78，硬度达98hd，磨损量在0.06g/100r，50cm落球冲击无破损，ul94等级为v-0级。
130.从以上实施例可以看出，仿石材平均密度小于1.5g/cm3，平均反射率大于45％，导热系数小于0.35w/m
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k，60
°
光泽度高于75，硬度大于96hd，磨损量小于0.065g/100r，50cm落球冲击无破损，ul94等级为v-0级。本发明制备的仿石材具有良好的镜面效果，其轻量化、高强高韧、隔热保温和阻燃特性。另外，本发明制备的仿石材，不抛光的情况下，能呈现优异的镜面效果。
131.本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。