一种人造石及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料，具体涉及一种人造石及其制备方法。

背景技术：

1、随着建筑行业的蓬勃发展，石材用量不断增长，石材分为天然石材和人造石材，天然石材属于非可再生资源，且被大规模的破坏性开采，资源日渐枯竭。使用人造石来代替天然石材，成为建筑装饰行业的必然趋势。

2、当人造石板用于装饰外墙时，耐水是其必须要面对的问题。中国专利申请cn115536318a公开了一种防水的人造石板，所述人造石板，由干混料、疏水乳液和水制成，其中，干混料包括胶结粉体、泥沙、细骨料组成，疏水乳液包括十六烷基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、异构十三醇聚氧乙烯醚、组成，而胶结粉体矿渣微粉、水泥、偏高岭土、钛石膏、轻质氧化镁、氢氧化钾、纤维制成，主要制备原料都具有吸水性，且疏水乳液的组分疏水性能不足，人造石板的耐水性能有待提高。

3、树脂型人造石是主要以不饱和聚酯树脂为胶结剂，与无机填料混合，不饱和聚酯树脂在固化剂的作用下交联固化制得，具有良好的力学性能和疏水性能，但是，人造石用于外墙面时，容易受细菌、霉菌等侵蚀，需要具有抗菌性能。中国专利cn110590239b公开了一种抗菌人造石材的制备方法，抗菌性能仅依赖于抗菌偶联剂中的苯酚结构，抗菌性能有待提高。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供一种人造石，来解决现有技术中建筑物外墙面装饰用人造石耐水性能和抗菌性能差的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种人造石的制备方法，包括如下步骤：

4、步骤一、称取原料；

5、所述原料按重量份数计，包括：填料50-70份、不饱和聚酯15-25份、双酚a型环氧树脂5-10份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-5份、烯基改性纳米氧化锌1-5份、甲基丙烯酸六氟丁酯1-5份、4-乙烯基苯酚1-5份、n-(2-苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯1-5份、固化剂1-3份；

6、将填料、不饱和聚酯、双酚a型环氧树脂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、烯基改性纳米氧化锌、甲基丙烯酸六氟丁酯、4-乙烯基苯酚、n-(2-苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯混合，搅拌，加入固化剂，继续搅拌，得到浆料；

7、步骤二、将浆料倒入模具中，振动压平，加热固化，得到人造石。

8、优选地，所述步骤一中，填料包括大理石碎石、石英砂、石英粉。

9、进一步地，所述大理石碎石、石英砂、石英粉的质量比为(20-30):(15-20):(15-20)。

10、优选地，所述步骤一中，固化剂包括过氧化苯甲酰。

11、优选地，所述步骤一中，烯基改性纳米氧化锌包括以下步骤制备而成：

12、将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇水溶液中，调节ph值为4-5，加入纳米氧化锌，超声分散后，反应，反应结束后，过滤，洗涤，干燥，得到烯基改性纳米氧化锌。

13、进一步地，所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙醇水溶液、纳米氧化锌的质量比为(5-10):(1000-1500):(200-250)，反应的条件为65-75℃温度下反应1.5-2.5h。

14、进一步地，所述乙醇水溶液为50wt%乙醇水溶液。

15、优选地，所述步骤一中，搅拌的条件为在400-500r/min的搅拌速度下搅拌10-20min，继续搅拌的条件为在400-500r/min的搅拌速度下搅拌3-5min。

16、优选地，所述步骤二中，振动压平的条件为在35-50hz频率下振动30-60s，加热固化的条件为在70-80℃温度下固化60-90min。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

18、本发明中，采用不饱和聚酯和双酚a型环氧树脂作为粘结剂，其中，双酚a型环氧树脂具有良好的粘结附着性能，且与不饱和聚酯间具有良好的相容性，能够提高不饱和聚酯与填料间的粘结效果，提高人造石的耐冲击性；同时双酚a型环氧树脂收缩性小，韧性好，具有良好的力学性能，能够改善不饱和聚酯固化产物韧性低、易开裂的缺陷；

19、本发明中，加入烯基改性纳米氧化锌作为无机抗菌材料，加入n-(2-苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯和4-乙烯基苯酚作为有机抗菌材料，无机抗菌材料和有机抗菌材料配合使用，能够有效提高人造石的抗菌性能；加入含氟化合物甲基丙烯酸六氟丁酯作为疏水材料，能够有效提高人造石的疏水性能；加入偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷能够提高填料与粘结剂间的相容性，进一步提高人造石的耐冲击性；

20、本发明中，4-乙烯基苯酚、烯基改性纳米氧化锌和甲基丙烯酸六氟丁酯分子中含有的碳碳双键，能够参与不饱和聚酯的交联和固化过程，将4-乙烯基苯酚、烯基改性纳米氧化锌与甲基丙烯酸六氟丁酯通过稳定的化学键连接的不饱和聚酯分子上，与不饱和聚酯间的相容性、分散均匀性好，且抗菌性能和耐水性能稳定；另外，偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷分子中的氨基和有机抗菌材料n-(2-苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯分子中的亚氨基能够参与环氧树脂的固化，以化学键合的方式与粘结剂牢固结合，能够进一步提高填料与粘结剂的相容性，提高人造石的稳定抗菌作用。

技术特征：

1.一种人造石的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述填料包括大理石碎石、石英砂、石英粉。

3.根据权利要求2所述的一种人造石的制备方法，其特征在于，所述大理石碎石、石英砂、石英粉的质量比为(20-30):(15-20):(15-20)。

4.根据权利要求1所述的一种人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述固化剂包括过氧化苯甲酰。

5.根据权利要求1所述的一种人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述烯基改性纳米氧化锌包括以下步骤制备而成：

6.根据权利要求5所述的一种人造石的制备方法，其特征在于，所述γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙醇水溶液、纳米氧化锌的质量比为(5-10):(1000-1500):(200-250)。

7.根据权利要求5所述的一种人造石的制备方法，其特征在于，所述反应的条件为65-75℃温度下反应1.5-2.5h。

8.根据权利要求1所述的一种人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，搅拌的条件为在400-500r/min的搅拌速度下搅拌10-20min，继续搅拌的条件为在400-500r/min的搅拌速度下搅拌3-5min。

9.根据权利要求1所述的一种人造石的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，振动压平的条件为在35-50hz频率下振动30-60s，加热固化的条件为在70-80℃温度下固化60-90min。

10.一种采用如据权利要求1-9任一项所述的人造石的制备方法制备得到的人造石。

技术总结本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种人造石及其制备方法。所述制备方法采用不饱和聚酯和双酚A型环氧树脂作为粘结剂，双酚A型环氧树脂的加入，能够改善不饱和聚酯固化产物韧性低、易开裂的缺陷，提高人造石的耐冲击性；加入烯基改性纳米氧化锌和N‑(2‑苯并咪唑基)氨基甲酸甲酯分别作为无机抗菌材料和有机抗菌材料，两者配合使用，能够有效提高人造石的抗菌性能；加入含氟化合物甲基丙烯酸六氟丁酯作为疏水材料，能够提高人造石的疏水性能；加入偶联剂γ‑氨丙基三乙氧基硅烷能够提高填料与粘结剂间的相容性，进一步提高人造石的耐冲击性；制得的人造石具有良好的力学性能、疏水性能和抗菌性能，可应用于建筑物外墙面装饰。技术研发人员：汪静敬,刘辉,蒋政,刘芳园受保护的技术使用者：安易拓新材料科技（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29