人造石原料及其制备方法、由其制备的人造石产品和应用与流程

本文涉及建筑装修装饰材料领域，尤指一种玻璃纤维复合氢氧化铝粉体及其制备方法，由此制备的人造石及其制备方法以及应用。

背景技术：

1、在建筑装修装饰材料领域，人造石由于其独特的优势，如可再生性，易加工型，无色差性等优点，而受到市场的欢迎，在装修装饰行业特别是厨卫台面产品领域占据重要的地位，人造石材产业一种变废为宝、资源循环再利用的节能环保产业，该产业充分利用各种低价值的废石料资源，生产制造过程无需消耗大量燃料且无废气排放，目前已经成为装饰装修石材行业发展的重要方向。人造石主要是以不饱和聚酯树脂为粘合材料，以天然石材碎料或者碳酸钙粉料，氢氧化铝粉料，二氧化硅粉等无机填料，再加入颜料以及少量引发剂，经过搅拌混合、凝结固化等工序加工而成的石材，主要产品有实体面材人造石、人造石英石、人造岗石等。由于不饱和聚酯树脂具有收缩率大的特点，人造石相比于天然石材或者陶瓷产品，就具有较大的热膨胀系数，这就导致了人造石的尺寸稳定性、抗变形性以及长期的耐骤冷骤热性都受到严重的挑战，严重限制了人造石产品在大尺寸或者异形产品方面的应用，如何降低人造石的热膨胀系数，以确保人造石产品的长期抗变形、抗开裂性能，拓展人造石产品的应用范围，推进人造石产业的发展具有重大意义。为此，目前已有一些专利发表：

2、1、如cn201410629239.5中，通过使用碱土金属氧化物/氢氧化物对不饱和聚酯进行改性，再将改性后的不饱和聚酯作为粘结剂制备人造石，达到降低人造石的热膨胀系数α及同时提高热转变点tt的效果。

3、2、如专利cn202110889101.9中，以竹篾为原料，经过蒸汽爆破解纤得到表面富含羟基的汽爆纤维，接着将汽爆纤维进行表面电晕处理得到改性纤维，接着以改性纤维为模板，并在其表面沉积硫酸钙晶须，得到纤维状硫酸钙晶须，接着再利用硅酸钠和盐酸反应产生原硅酸沉淀粘附在纤维状硫酸钙晶须表面，再在高温高压下水解产生纳米二氧化硅包覆在纤维状硫酸钙晶须表面得到覆硅改性纤维状硫酸钙晶须，以其作为人造大理石填料和不饱和聚酯基体复配，在固化剂的作用下固化，最终制得抗污防裂人造大理石。

4、但以上专利存在如下问题：

5、1、通过碱土金属氧化物/氢氧化物改性不饱和聚酯并作为人造石的粘结剂使用，确实可以起到降低人造石的膨胀系数α，但是其人造石体系中引入碱土氧化物/氢氧化物，势必会对人造石成品的耐腐蚀性能产生影响，对人造石产品的长久稳定性产生不良影响。

6、2、通过以改性纤维为基体，通过多次沉积反应得到覆硅改性纤维状硫酸钙晶须作为人造石填料和不饱和聚酯基体复配，制得抗污防裂人造大理石产品，其填料的制备过程十分复杂繁琐，而且需要多次高温高压处理，生产成本过高，难以作为日常用品大规模推广。

7、因此，本领域急需一种人造石的制备方法，可以降低人造石的热膨胀系数，以确保人造石产品的长期抗变形、抗开裂性能。

技术实现思路

1、本技术提供了一种人造石原料及其制备方法，由此制备的人造石产品及其制备方法和应用，其中，所述人造石原料为玻璃纤维复合氢氧化铝粉体。由所述玻璃纤维复合氢氧化铝粉体制备的人造石产品能够降低人造石膨胀系数，提高人造石抗开裂性能。

2、本技术提供了一种玻璃纤维复合氢氧化铝粉体，其中，按质量计，玻璃纤维：氢氧化铝为10:1-1:6。

3、在一种示例性的实施例中，所述玻璃纤维的长度为0.1mm-6mm。

4、本技术提供了一种玻璃纤维复合氢氧化铝粉体的制备方法，包括将玻璃纤维溶液和铝离子溶液在碱性环境中混合，经加热、搅拌、抽滤和烘干后，得到所述玻璃纤维复合氢氧化铝粉体。

5、在一种示例性的实施例中，所述制备方法包括：i)将所述玻璃纤维加入到去离子水中，搅拌得到均匀分散的玻璃纤维溶液；ii)调节所述玻璃纤维溶液的ph使其呈碱性；iii)在高速搅拌中将铝离子溶液加入到所述玻璃纤维溶液中得到混合溶液，加热并持续搅拌，同时继续调节ph使其大于7；iv)将所述混合溶液抽滤烘干得到所述玻璃纤维复合氢氧化铝粉体。

6、在一种示例性的实施例中，步骤ii)中，向所述玻璃纤维溶液加入碱性物质使所述玻璃纤维溶液的ph为8-12，所述碱性物质为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾等。

7、在一种示例性的实施例中，步骤iii)中，高速搅拌的时间为10min，所述铝离子溶液为硫酸铝或硝酸铝的铝离子溶液。

8、在一种示例性的实施例中，步骤iii)中，加热温度为40-70℃，持续搅拌时间为10-60min。

9、在一种示例性的实施例中，步骤iii)中，继续使用碱性物质调节所述混合溶液的ph，所述碱性物质为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾，优选地，为氨水。

10、本技术还提供了一种人造石产品，按质量计，包括以下质量百分比的组分：

11、

12、其中，所述固化剂为常见不饱和聚酯固化剂，优选地为过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化甲异丁酮或过氧化苯甲酰中的一种或更多种；

13、所述促进剂为环烷酸钴；

14、所述消泡剂为不饱和聚酯适用的消泡剂，如byk-501,byk-052，byk-054，byk-a550或byk-a555中的一种或更多种；

15、所述色浆为人造石通用色浆。

16、在一种示例性的实施例中，所述人造石产品，按质量计，包括以下质量百分比的组分：

17、

18、本技术还提供了一种人造石产品的制备方法，包括：

19、1)按质量计，将以下质量百分比组分混合后高速搅拌，得到人造石浆料：

20、

21、2)将所述人造石浆料置于真空箱中抽真空，除去所述人造石浆料中的气泡；

22、3)将所述人造石浆料浇筑到模型模具中；

23、4)浇筑完后静置固化，将模具脱模，得到预固化的人造石胚体；

24、5)将所述预固化的人造石胚体置于烘箱中保温，得到人造石产品。

25、在一种示例性的实施例中，步骤2)中，抽真空时间为1min。

26、在一种示例性的实施例中，步骤3)中，整个浇筑过程是在振动台上完成。

27、在一种示例性的实施例中，步骤4)中，固化时间为60-360min。

28、在一种示例性的实施例中，步骤5)中，所述烘箱的温度为60-100℃，保温时间为60-480min。

29、在一种示例性的实施例中，所述人造石产品为厨卫台面产品，例如台盆。

30、与现有技术方案(即，氢氧化铝粉-混料-搅拌-真空-浇筑-振动脱气-预固化-脱模-固化-成型)相比，本技术提出了一种玻璃纤维复合氢氧化铝的简易制备方法，并将制得的复合材料作为无机粉料，与不饱和聚酯进行复配得到的人造石，具有以下技术效果：

31、1、本技术通过共沉淀法，成功制备了氢氧化铝包覆玻璃纤维复合粉体材料；

32、2、本技术将合成的玻璃纤维氢氧化铝复合粉体作为无机填料，将其与不饱和聚酯进行复配用于制备人造石，可显著降低人造石的热膨胀系数，提高了人造石制品的适用范围。

33、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。