一種聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材的制備方法。聚丙烯纖維:柔性不飽和聚酯樹(shù)脂:晶須硅:硅微粉:普通石英粉料:色漿:輔助填料:納米改性助劑:偶聯(lián)劑:增塑劑:高溫固化劑（質(zhì)量比）=0.15~0.3:6~20:2~10:2~10:25~85:0.05~2:2~40:0.2~1:0.05~0.3:0.1~0.5:0.05~0.3，將聚丙烯纖維、柔性不飽和聚酯樹(shù)脂、增塑劑、色漿和高溫固化劑攪拌得混合樹(shù)脂；將晶須硅、硅微粉、普通石英粉料和輔助填料攪拌混合，加入納米改性助劑和偶聯(lián)劑高速攪拌改性分散后加入混合樹(shù)脂，攪拌制共混料，導(dǎo)入制板模具，高溫固化定型后水磨拋光，即得聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于人造石材制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在中國(guó)飛速發(fā)展的家居業(yè)，人造石材作為一種新型材料，除了作為櫥柜行業(yè)的配套產(chǎn)品外，在整個(gè)行業(yè)應(yīng)用日趨廣泛。專(zhuān)家表示，人造石材是不飽和聚酯樹(shù)脂重要應(yīng)用領(lǐng)域。石英合成石作為一種新型的人造石材的板材被廣泛用于櫥柜臺(tái)面、衛(wèi)生間臺(tái)面、餐桌臺(tái)面、醫(yī)院臺(tái)面和實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面等。
[0003]但是普通的石英合成石由普通的不飽和聚酯樹(shù)脂和石英粉料構(gòu)成，屬于脆性高分子材料，就像普通玻璃一樣較容易開(kāi)裂，目前市場(chǎng)調(diào)查，用于廚房臺(tái)面的石英合成石板材開(kāi)裂率高達(dá)3飛％，嚴(yán)重影響了它的市場(chǎng)銷(xiāo)路。
[0004]聚丙烯纖維具有化學(xué)穩(wěn)定性能良好、價(jià)格低廉、自重較小、施工方便等特點(diǎn)，能夠承受因塑性收縮引起的拉應(yīng)力，約束與阻止微裂縫的擴(kuò)展，采用聚丙烯纖維增強(qiáng)改性石英合成石板材具有輕質(zhì)高強(qiáng)，抗裂性能、抗?jié)B性能與耐久性能好的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]因此本發(fā)明利用聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材，以提高石英合成石板材的劈裂抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，減少實(shí)際使用過(guò)程中開(kāi)裂情況的發(fā)生。以上思路未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材的制備方法。
[0007]具體步驟為:
(I)按照以下質(zhì)量比稱(chēng)取原料，聚丙烯纖維:柔性不飽和聚酯樹(shù)脂:晶須硅:硅微粉:普通石英粉料:色漿:輔助填料:納米改性助劑:偶聯(lián)劑:增塑劑:高溫固化劑=0.15、.3:6?20:2?10:2?10:25?85:0.05?2:2?40:0.2?1:0.05?0.3:0.Γθ.5:0.05?0.3。
[0008](2)將步驟(I)稱(chēng)取的聚丙烯纖維、柔性不飽和聚酯樹(shù)脂、增塑劑、色漿和高溫固化劑加入液體攪拌機(jī)中以30(Γ1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌Γ15分鐘進(jìn)行混合，制得混合樹(shù)脂。
[0009](3)將步驟(I)稱(chēng)取的晶須硅、硅微粉、普通石英粉料和輔助填料倒入粉料高速攪拌機(jī)中，開(kāi)啟攪拌，設(shè)置攪拌速率為25(Γ450轉(zhuǎn)/分鐘，然后將步驟(I)稱(chēng)取的納米改性助劑和偶聯(lián)劑混合后加入粉料高速攪拌機(jī)中，高速攪拌改性分散3(Γ70分鐘，然后向粉料高速攪拌機(jī)中加入步驟(2)制得的混合樹(shù)脂，設(shè)置攪拌速率為20(Γ400轉(zhuǎn)/分鐘，共混攪拌15?25分鐘，制得共混料。
[0010](4)將步驟(3)制得的共混料導(dǎo)入制板模具，平整布料，然后真空壓制，高溫固化定型后水磨拋光，即制得聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材。
[0011]所述聚丙烯纖維為單絲束狀短纖維，其長(zhǎng)度為15?19毫米，抗拉強(qiáng)度大于500兆帕。
[0012]所述柔性不飽和聚酯樹(shù)脂為簡(jiǎn)苯二甲酸型不飽和聚酯樹(shù)脂、己二酸型不飽和聚酯樹(shù)脂和馬來(lái)酸酐接枝改性型不飽和聚酯樹(shù)脂中的一種或幾種。
[0013]所述輔助填料為玻璃顆粒、天然石材顆粒和陶瓷顆粒中的一種或幾種。
[0014]所述納米改性助劑為納米硅分散劑、超支化分散劑和納米二氧化硅分散劑中的一種或幾種。
[0015]所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的一種或幾種。
[0016]所述增塑劑為甘油三醋酸酯、環(huán)氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯、五氯硬脂酸甲酯和馬來(lái)酸二辛酯中的一種或幾種。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，原料易得，成本低廉，易于大規(guī)模推廣，且所制備的聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材開(kāi)裂率低，綜合性能優(yōu)良。

【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1:
(I)按照以下質(zhì)量稱(chēng)取原料，0.2千克聚丙烯纖維、15千克己二酸型不飽和聚酯樹(shù)脂、6千克晶須硅、6千克硅微粉、40千克普通石英粉料、0.8千克色漿、28千克陶瓷顆粒、0.6千克納米硅分散劑、0.2千克鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑、0.3千克甘油三醋酸酯和0.2千克高溫固化劑。
[0019](2)將步驟(I)稱(chēng)取的聚丙烯纖維、己二酸型不飽和聚酯樹(shù)脂、甘油三醋酸酯、色漿和高溫固化劑加入液體攪拌機(jī)中以700轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌8分鐘進(jìn)行混合，制得混合樹(shù)脂。
[0020](3)將步驟(I)稱(chēng)取的晶須硅、硅微粉、普通石英粉料和陶瓷顆粒倒入粉料高速攪拌機(jī)中，開(kāi)啟攪拌，設(shè)置攪拌速率為300轉(zhuǎn)/分鐘，然后將步驟(I)稱(chēng)取的納米硅分散劑和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑混合后加入粉料高速攪拌機(jī)中，高速攪拌改性分散40分鐘，然后向粉料高速攪拌機(jī)中加入步驟(2)制得的混合樹(shù)脂，設(shè)置攪拌速率為300轉(zhuǎn)/分鐘，共混攪拌20分鐘，制得共混料。
[0021](4)將步驟(3)制得的共混料導(dǎo)入制板模具，平整布料，然后真空壓制，高溫固化定型后水磨拋光，即制得聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材。
[0022]所述聚丙烯纖維為單絲束狀短纖維，其長(zhǎng)度為16毫米，抗拉強(qiáng)度為52(Γ550兆帕。
[0023]將本實(shí)施例制得的聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材切割為300毫米Χ300毫米X 15毫米尺寸，用500克鋼球2米高落下120次不開(kāi)裂(現(xiàn)有技術(shù)板材用500克鋼球I米高落下一次裂開(kāi))；本實(shí)施例制得的聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材5°C /95°C冷熱水沖擊5000次無(wú)明顯變化(現(xiàn)有技術(shù)板材被沖擊1000次左右顆粒剝落，出現(xiàn)裂紋);本實(shí)施例制得的聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材1.2米水平落下不開(kāi)裂(現(xiàn)有技術(shù)板材0.4米高落下一次裂開(kāi))。
[0024]實(shí)施例2:
(I)按照以下質(zhì)量稱(chēng)取原料，0.25千克聚丙烯纖維、16千克馬來(lái)酸酐接枝改性型不飽和聚酯樹(shù)脂、6千克晶須硅、6千克硅微粉、55千克普通石英粉料、1.2千克色漿、21千克玻璃顆粒、0.6千克超支化分散劑、0.15千克硅烷偶聯(lián)劑、0.3千克馬來(lái)酸二辛酯和0.15千克高溫固化劑。
[0025](2)將步驟(I)稱(chēng)取的馬來(lái)酸酐接枝改性型不飽和聚酯樹(shù)脂、馬來(lái)酸二辛酯、色漿和高溫固化劑加入液體攪拌機(jī)中以650轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌9分鐘進(jìn)行混合，制得混合樹(shù)脂。
[0026](3)將步驟(I)稱(chēng)取的晶須硅、硅微粉、普通石英粉料和玻璃顆粒倒入粉料高速攪拌機(jī)中，開(kāi)啟攪拌，設(shè)置攪拌速率為350轉(zhuǎn)/分鐘，然后將步驟(I)稱(chēng)取的超支化分散劑和硅烷偶聯(lián)劑混合后加入粉料高速攪拌機(jī)中，高速攪拌改性分散50分鐘，然后向粉料高速攪拌機(jī)中加入步驟(2)制得的混合樹(shù)脂，設(shè)置攪拌速率為300轉(zhuǎn)/分鐘，共混攪拌20分鐘，制得共混料。
[0027](4)將步驟(3)制得的共混料導(dǎo)入制板模具，平整布料，然后真空壓制，高溫固化定型后水磨拋光，即制得聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材。
[0028]所述聚丙烯纖維為單絲束狀短纖維，其長(zhǎng)度為17毫米，抗拉強(qiáng)度為53(Γ570兆帕。
[0029]將本實(shí)施例制得的聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材切割為300毫米Χ300毫米X 15毫米尺寸，用500克鋼球2.5米高落下130次不開(kāi)裂(現(xiàn)有技術(shù)板材用500克鋼球I米高落下一次裂開(kāi))；本實(shí)施例制得的聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材5°C /95°C冷熱水沖擊5000次無(wú)明顯變化(現(xiàn)有技術(shù)板材被沖擊1000次左右顆粒剝落，出現(xiàn)裂紋);本實(shí)施例制得的聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材1.4米水平落下不開(kāi)裂(現(xiàn)有技術(shù)板材0.4米高落下一次裂開(kāi))。
【權(quán)利要求】
1.一種聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材的制備方法，其特征在于具體步驟為: (1)按照以下質(zhì)量比稱(chēng)取原料，聚丙烯纖維:柔性不飽和聚酯樹(shù)脂:晶須硅:硅微粉:普通石英粉料:色漿:輔助填料:納米改性助劑:偶聯(lián)劑:增塑劑:高溫固化劑=0.15、.3:6?20:2?10:2?10:25?85:0.05?2:2?40:0.2?1: 0.05?0.3:0.Γθ.5:0.05?0.3 ； (2)將步驟(I)稱(chēng)取的聚丙烯纖維、柔性不飽和聚酯樹(shù)脂、增塑劑、色漿和高溫固化劑加入液體攪拌機(jī)中以30(Γ1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌Γ15分鐘進(jìn)行混合，制得混合樹(shù)脂； (3)將步驟(I)稱(chēng)取的晶須硅、硅微粉、普通石英粉料和輔助填料倒入粉料高速攪拌機(jī)中，開(kāi)啟攪拌，設(shè)置攪拌速率為25(Γ450轉(zhuǎn)/分鐘，然后將步驟(I)稱(chēng)取的納米改性助劑和偶聯(lián)劑混合后加入粉料高速攪拌機(jī)中，高速攪拌改性分散3(Γ70分鐘，然后向粉料高速攪拌機(jī)中加入步驟(2)制得的混合樹(shù)脂，設(shè)置攪拌速率為20(Γ400轉(zhuǎn)/分鐘，共混攪拌15?25分鐘，制得共混料； (4)將步驟(3)制得的共混料導(dǎo)入制板模具，平整布料，然后真空壓制，高溫固化定型后水磨拋光，即制得聚丙烯纖維增強(qiáng)石英合成石板材； 所述聚丙烯纖維為單絲束狀短纖維，其長(zhǎng)度為15?19毫米，抗拉強(qiáng)度大于500兆帕； 所述柔性不飽和聚酯樹(shù)脂為簡(jiǎn)苯二甲酸型不飽和聚酯樹(shù)脂、己二酸型不飽和聚酯樹(shù)脂和馬來(lái)酸酐接枝改性型不飽和聚酯樹(shù)脂中的一種或幾種； 所述輔助填料為玻璃顆粒、天然石材顆粒和陶瓷顆粒中的一種或幾種； 所述納米改性助劑為納米硅分散劑、超支化分散劑和納米二氧化硅分散劑中的一種或幾種； 所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的一種或幾種； 所述增塑劑為甘油三醋酸酯、環(huán)氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯、五氯硬脂酸甲酯和馬來(lái)酸二辛酯中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】C04B26/18GK104230213SQ201410451546
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月8日
【發(fā)明者】郭棟, 徐旭, 黃超, 李靜靜, 凌敏 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)