專利名稱：人造石器材及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種人造石材，該石材可用作廚房設施，衛生潔具、雕塑品、隔熱 保溫建筑飾材。 技術背景天然石材廣泛應用于各類建筑物，包括墻材，裝飾材料，還有應用于制造潔具， 城市雕塑等，近些年隨著經濟的發展，天然石材的開采在市場需求和利益驅使下 許多地區出現瘋狂濫采現象，造成了資源破壞毀壞了環境。由于天然石材日益資 源越來越少，天然石材的價格日益昂貴，人造石材技術成為一種替代天然石材的 趨勢。人造石材以符合食品衛生學要求的高分子材料及填料為主要原料，通過真空成 型或壓力成型，再經自動控溫使其化學反應達到終點的產品。人造石與天然石材 的最大區別是，該產品可以做到表里如一、致密度高,可隨意打磨，拼接處經過適 當打磨處理后無接痕,可隨意造形加工。其抗折、抗壓、抗沖擊及彎曲強度大大 高于天然石材,無毛細孔，吸水率極低，耐污性能優良,阻燃耐溫，無毒無味，色彩隨意 修飾,可廣泛用于建筑裝飾、家俱臺面及廚衛臺面等。人造石材因原材料及生產 工藝的不同,可分為丙烯酸型和聚酯型,前者的成本高、生產工藝繁雜、售價高， 或者生產成本相對較低，因此,現國內產銷量95 %以上的人造石實體面材為聚酯 型。杜邦可麗耐是最早進入國內的人造石材的產品，隨之，國內爭先仿制，在短短 幾年時間,我國人造石材從無到有,如今已有數百家大小不等的企業生產這類產品， 也有為數不少的國外產品銷往國內。保守估計我國人造石實體面材的年銷售額在 10億元以上，從業人員達數萬人，可謂發展迅速。隨著我國經濟的不斷發展,消費 觀念也隨之變化，一些比較講究生活品味的人紛紛采用價格高昂的人造石實體面 材作廚衛臺面，市場逐漸擴大，許多領域已經接受了這種產品。但是現有的人造石材技術仍然存在一定的缺陷，如專利公報公開的95120477.7 《一種制備人造石材的方法》，采用廢土、工業廢料，經過混合，造粒、破碎、 過篩、干燥、1700'C燒結等工序完成，其缺陷是需要高溫工藝，高耗能，制成的 產品檔次低難于在現有的消費水平環境下推廣。專利公報還公開了一種免燒工藝 的人造石材技術02109593.0《復合人造石材》，采用礦渣、輕燒氧化鎂、氯化鎂、螯合劑混合成型烘干，該技術的缺陷是采用礦渣為主要材料，制成產品密度均勻 性差，韌性特性差，許多場所并不實用。專利公報公告的92105543.9《人造石材 的制造方法》采用熱固性合成樹脂加入硬化劑和不飽和樹B旨、大理石粉、石英粉、 花崗石粉、陶瓷粉、玻璃粉，在與樹脂混合后通過180'C熱固化制成，該技術的 缺陷是，熱固性樹脂在長期氧化環境下必然變性，當使用一定時效之后將失去其 強度和硬度，在耐用型場所不受歡迎。專利公報公開的21_9719683.2《人造石材》， 該技術以硅石、橄欖石、玻輝石、云母、花崗巖、陶瓷等加工成細粉，再用丙烯 酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂調和，通過加壓成型，該技術的缺陷是，高分子材料為 結構劑，無機石料為填充劑，這樣的材料耐候性不穩定。專利公報公開的 01103892.6《中空人造石材及其制法》采用環氧樹脂為結構劑填充石粉進行成型 加工，其缺陷是使用環氧樹脂具有一定毒性，其應用在日常生活場所有一定影響。 專利公報公開的200410028510.6《一種人造石材料及生產方法》采用磷礦渣粉與 脲醛樹脂、不飽和樹脂為結構劑，其缺陷是，脲醛樹脂、不飽和樹脂為結構劑制 成材料耐候性差，都不宜應用在耐用場所。專利公報公開的200410058921乂《人 造石材的制造方法》，該技術采用樹脂和丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、 苯乙烯等有機物為膠合劑，填充氫氧化鈣、碳酸鈣、滑石粉等制成板式型材，該 技術方案的缺陷是，有機樹脂與無機填充劑的溫度收縮膨脹系數不同，在溫度發 生顯著變化時往往出現形變或龜裂。專利公報公開的200610096276.乂《一種人造 石材生產工藝》，該工藝以樹脂和粉料混合成基料，適當添加促進劑、固化劑在 模具上成型，該技術的缺陷是，采用有機和無機混合物通過膠合的特性達到成型 石材的目的。上述資料表明，將現有的人造石材技術廣泛的取代天然石材還是存在一定的 差距，特別是使用現有人造石材技術應用在家庭衛生潔具，用在耐用場所如建筑 物，還有城市雕塑等場所，由于采用有機材料混合技術存在穩定性和耐候性等問 題。發明內容本發明是要提供一種采用無機材料制備人造石材的技術方案，并采用本工藝方 法制造建筑飾材、制造衛生潔具、制造雕塑品。實現本發明的技術方案是，根據重質氧化鎂、氯化鎂的化學性質特性，在 Jl/gO-]1^02-//20體系中，主要發生如下反應餘(朋)2其中5Mg(0/f)2 ，Mg(A ，8//20是氯化鎂氧化鎂反應后的主要結構相,具有較高 的強度，實驗表明，如果控制得好，用氯化鎂水溶液調制的鎂質膠凝材料可以形 成高強度的結晶結構網，但是如果MgO與ikfeC/2配比不當時，制品極易出現反 鹵，泛霜現象，為了避免這種反鹵泛霜問題，采用填充料木屑類具有極強的吸水 性的物質加于緩解，木屑的加入有利于降低制品的容重，提高其韌性，又降低成 本，在一定程度上還可阻斷空氣中的水分加入到氯氧鎂結構體中，減輕返鹵泛霜 等問題，必要時添加少量的氧化鐵黃可以進一步改善返鹵泛霜，為了克服木屑含 有復雜的生物質如蛋白類多糖類，在木屑中構成腐敗和蟲蛀甚至酶解等生物效 應，最終影響產品質量。本發明特改木屑填料為活性炭填料，活性炭具有結構穩 定、密度穩定、無生物活性等特點，同時還顯著提高了材料結構的比剛度，為了 提高材料的抗彎韌性，本發明在填充料中添加一定比例的玻璃纖維，由于玻璃纖 維屬無機材料，在空氣中，具有較好的耐腐蝕等性能，同時起到抗龜裂作用。為 了將本材料適合在保溫設施中使用，在氯化鎂水溶液調制的鎂質膠凝體凝固前，添加成泡結構物質聚氨酯發泡材料，使其先成泡沫結構然后在進入凝固。根據上述技術特點可將本發明技術方案制造潔具、制造雕塑品、制造建筑保溫 飾材。制造工藝包括如下過程氯化鎂溶液配制，添加重質氧化鎂充分攪拌，再添加 活性炭充分攪拌，再添加玻璃纖維充分攪拌，注入成型模具中凝固，出模，然后 經過一定時間靜止固化，即可成為產品，本工藝適合制造潔具和雕塑品。在上述工藝基礎上增加添加發泡工藝和發泡材料可以制造保溫隔熱材料，工藝 流程是氯化鎂溶液配制，添加重質氧化鎂充分攪拌，再添加活性炭充分攪拌， 再添加玻璃纖維充分攪拌，再將其與發泡材料混合，充分攪拌，注入成型模具中 凝固，出模，然后經過一定時間靜止固化，即可成為產品。本發明技術方案的積極意義是采用本工藝制造潔具無須高溫燒制工藝，生產 過程更清潔和節能，采用本工藝制造雕塑品可以取代傳統石材雕刻需要耗費大量 的勞動，可以把過去單件生產改為批量生產，采用本工藝制造建筑用石材替代傳 統天然石材，可以減輕天然資源的消耗，減少天然石材的開采，能起到保護環境 的效果。
圖1是制造保溫隔熱建筑飾材流程圖； 圖2是制造潔具和雕塑品流程圖； 具體實施例1參照附圖l，制造保溫隔熱建筑飾材；一、 原料1、 重質氧化鎂，其作用是與氯化鎂溶液混合膠凝固化；2、 氯化鎂，其作用是與水混合溶解配制氯化鎂溶液；3、 活性炭，其作用是輕質增強填充劑；4、 玻璃纖維，其作用是增強抗龜裂；5、 聚氨酯發泡材料，其作用是致泡結構；二、 輔料水，其作用是與氯化鎂混合配制氯化鎂溶液。三、 原輔料配方比例1、 重質氧化鎂40%，2、 氯化鎂溶液35%，3、 活性炭20%，4、 玻璃纖維2.54、聚氨酯發泡材料2.5%四、 氯化鎂溶液配方比例1、 氯化鎂45%，2、 水55%，五、 工藝操作步驟1、 氯化鎂溶液配制，將氯化鎂與水混合浸泡24小時以上，使之充分溶解。2、 原輔料混合配制，將重質氧化鎂40%，氯化鎂溶液35%，活性炭20%， 玻璃纖維2.5%，聚氨酯發泡材料2.5%，攪拌混合均勾。3、 成型，將原輔料混合攪拌均勻之后注入模具內，振動模具排出混合溶液 中的氣體，使之達到較好的密實度，由于重質氧化鎂與氯化鎂溶液混合后易凝固， 經過2 4小時的凝固期出模。4、 出模后靜止48小時，使其充分固化。具體實施例2參照附圖2，制造制造潔具、雕塑品； 一、原料1、 重質氧化鎂，其作用是與氯化鎂溶液混合膠凝固化；2、 氯化鎂，其作用是與水混合溶解配制氯化鎂溶液；3、 活性炭，其作用是輕質增強填充劑；4、 玻璃纖維,其作用是增強抗龜裂； 二、輔料水，其作用是與氯化鎂混合配制氯化鎂溶液。三、 原輔料配方比例1、 重質氧化鎂40%，2、 氯化鎂溶液35%，3、 活性炭20%,4、 玻璃纖維5%四、 氯化鎂溶液配方比例1、 氯化鎂45%，2、 水55%，五、 工藝操作歩驟1、 氯化鎂溶液配制，將氯化鎂與水混合浸泡24小時以上，使之充分溶解。2、 原輔料混合配制，將重質氧化鎂40%，氯化鎂溶液35%，活性炭20%, 玻璃纖維5%，攪拌混合均勻。3、 成型，將原輔料混合攪拌均勻之后注入模具內，振動模具排出混合溶液 中的氣體，使之達到較好的密實度，由于重質氧化鎂與氯化鎂溶液混合后易凝固， 經過2 4小時的凝固期出模。4、 出模后靜止48小時，使其充分固化。
權利要求
1、人造石器材及其制造方法，其中，所述的人造石器材由重質氧化鎂、氯化鎂溶液、活性炭、玻璃纖維、聚氨酯發泡材料等制成，其特征在于潔具和雕塑品制造方法包括如下步驟(1)氯化鎂溶液配制，將氯化鎂與水混合浸泡24小時以上，使之充分溶解。(2)原輔料混合配制，將重質氧化鎂40％，氯化鎂溶液35％，活性炭20％，玻璃纖維5％，攪拌混合均勻。(3)成型，將原輔料混合攪拌均勻之后注入模具內，振動模具排出混合溶液中的氣體，經過2～4小時的凝固期出模。(4)出模后靜止48小時。
2、 根據權利要求1所述的人造石器材及其制造方法，其特征在于隔熱保溫建筑飾材制造方法包括如下步驟(1) 氯化鎂溶液配制，將氯化鎂與水混合浸泡24小時以上，使之充分溶解。(2) 原輔料混合配制，將重質氧化鎂40%,氯化鎂溶液35%，活性炭20%，玻 璃纖維2.5%,聚氨酯發泡材料2.5%,攪拌混合均勻。(3) 成型，將原輔料混合攪拌均勻之后注入模具內，振動模具排出混合溶液中 的氣體，經過2 4小時的凝固期出模。U)出模后靜止48小時
全文摘要
本發明公開了一種人造石器材及其制造方法，由重質氧化鎂、氯化鎂溶液、活性炭、玻璃纖維和聚氨酯發泡材料配方，通過配料、攪拌、成型工藝制成，由于采用了結構改性結構增強配方使其具有較好的比剛度、比強度同時還具有較好的隔熱隔音性能，本發明可以制造潔具、雕塑品，隔熱保溫建筑飾材，在某些場所可以替代天然石材之用。
文檔編號B28B11/24GK101323131SQ200710111679
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月15日 優先權日2007年6月15日
發明者鄧昌滬 申請人:蘇少寧