一種超寬石塑板材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超寬石塑板材及其制備方法。一方面，一種超寬石塑板材，所述超寬石塑板材的寬度為600～1200毫米，所述超寬石塑板材通過(guò)以下工藝制備：干燥、預(yù)塑化、靜置、擠壓和驟冷定型、冷卻、切割。另一方面，本發(fā)明還提供一種上述超寬石塑板材的制備方法。本發(fā)明旨在提供尺寸大、產(chǎn)品尺寸精確、產(chǎn)品變形小的超寬石塑板材以及制備該超寬石塑板材的制備方法。
【專利說(shuō)明】一種超寬石塑板材及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，特別是一種適用于地板特別是適用于墻面掛板的超寬 石塑板材及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在建筑板材領(lǐng)域，常用的底板板材材料可以分為以下幾種：木質(zhì)板材、天然石材、 木塑材料、瓷磚等，但是在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)上述幾種材料均存在各自的使用缺陷，如：木質(zhì) 板材抗蟲蛀能力差、不能防火防潮，導(dǎo)熱性能差；瓷磚易碎并且質(zhì)地冰冷；天然石材加工難 度大，并且為了與地基結(jié)合需要以水泥為粘結(jié)劑，同時(shí)由于導(dǎo)熱率大導(dǎo)致質(zhì)地冰涼；木塑材 料含有有機(jī)粘結(jié)劑和其他的化學(xué)物質(zhì)，用于室內(nèi)環(huán)境中時(shí)容易產(chǎn)生小分子有害氣體。
[0003] 隨著人們對(duì)家裝的要求越來(lái)越高，大理石或者花崗巖石材大量用于高檔住宅和其 他場(chǎng)所，成品的大理石或者花崗巖需要切割后方能使用，在切割的過(guò)程中產(chǎn)生大量的石粉， 這部分石粉大都以垃圾的形式丟棄。
[0004] 因此需要開發(fā)出一種能夠綜合利用這些廢棄石粉，并獲得使用性能優(yōu)良的人工合 成石材，同時(shí)，如果需要得到寬度大的人工合成石材，通過(guò)傳統(tǒng)的工藝容易造成板材變形， 尺寸規(guī)格不符合工藝規(guī)定的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種尺寸大、產(chǎn)品尺寸精確、產(chǎn)品變形小的超寬石塑板 材。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是還提供了一種上述超寬石塑板材的制備方法。
[0007] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：所述超寬石塑板材的寬度為600?1200毫米，所述超 寬石塑板材通過(guò)以下工藝制備：
[0008] 步驟1 :干燥，將含有75%?85%的大理石粉以及15%?25%的聚氯乙烯的原料 進(jìn)行混合并干燥；
[0009] 步驟2 :預(yù)塑化，將干燥后的混合物加熱攪拌至128?132°C后再冷卻至25?30°C 攪拌；
[0010] 步驟3 :靜置，將步驟2得到的混合物置于通風(fēng)處放置20?28小時(shí)；
[0011] 步驟4 :擠壓和驟冷定型，將步驟3得到的混合物擠出至定型模中通過(guò)驟冷以定型 得到半成品，其中，所述定型模的外側(cè)設(shè)有殼層，所述的殼層內(nèi)充有20?25°C循環(huán)冷卻水；
[0012] 步驟5 :冷卻，用25?30°C的冷卻水對(duì)步驟4得到的半成品進(jìn)行噴淋冷卻；
[0013] 步驟6 :切割，將步驟5得到的產(chǎn)品進(jìn)行切割得到成品。
[0014] 在上述的超寬石塑板材中，所述的超寬石塑板材的兩側(cè)分別設(shè)有沿兩側(cè)邊延伸的 公槽和母槽，所述的板體下表面設(shè)有至少一條凹槽。
[0015] 在上述的超寬石塑板材中，所述的超寬石塑板材的表面還設(shè)有涂層，所述的步驟6 之后還包括：
[0016] 步驟7 :對(duì)步驟6中切割后的成品的表面打磨，并涂覆涂層。
[0017] 在上述的超寬石塑板材中，所述的殼層上設(shè)有進(jìn)水口和出水口。
[0018] 在上述的超寬石塑板材中，所述的殼層的厚度為40?60mm，所述的循環(huán)冷卻水的 流量為3?5m3/min。
[0019] 在上述的超寬石塑板材中，所述的步驟4中擠出是通過(guò)螺桿擠壓機(jī)擠出的，所述 的螺桿擠出機(jī)的兩個(gè)螺桿上均設(shè)有加熱裝置，所述的加熱裝置用于控制所述的螺桿的前段 的溫度為185?195°C，中段的溫度為155?165°C，后段的溫度為205?215°C，所述的螺 桿擠出機(jī)為SJSZ65/132型錐形雙螺桿擠出機(jī)，所述的混合物的擠出速度為150?170kg/ min〇
[0020] 在上述的超寬石塑板材中，所述的原料還包括I. 75%?2. 25%的氯化聚乙烯、 0? 375 %?0? 625 %的聚丙烯酸酯，1 %?L 5 %的穩(wěn)定劑、0? 75 %?L 25 %滑劑、1 %? 1. 5%的二氧化鈦；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目。
[0021] 在上述的超寬石塑板材中，所述的涂層為9?11層，所述的涂層為水性涂料，所述 的水性涂料中含有0. 5?1. 5 %重量份的三氧化二鋁。
[0022] 本發(fā)明還提供上述超寬石塑板材的制備方法，包括以下步驟：
[0023] 步驟1 :干燥，將含有75%?85%的大理石粉以及15%?25%的聚氯乙烯的原料 進(jìn)行混合并干燥；
[0024] 步驟2 :預(yù)塑化，將干燥后的混合物加熱攪拌至128?132°C后再冷卻至25?30°C 攪拌；
[0025] 步驟3 :靜置，將步驟2得到的混合物置于通風(fēng)處放置20?28小時(shí)；
[0026] 步驟4 :擠壓和驟冷定型，將步驟3得到的混合物通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出至定型模中 驟冷定型得到半成品，其中，所述定型模設(shè)在螺桿擠壓機(jī)的出口，所述定型模的外側(cè)設(shè)有殼 層，所述的殼層內(nèi)充有20?25°C循環(huán)冷卻水；
[0027] 步驟5 :冷卻，用25?30°C的冷卻水對(duì)步驟4得到的半成品進(jìn)行噴淋冷卻；
[0028] 步驟6 :切割，將步驟5得到的產(chǎn)品進(jìn)行切割得到成品。
[0029] 在上述的超寬石塑板材的制備方法中，所述的原料還包括1. 75 %?2. 25 %的氯 化聚乙烯、0. 375%?0. 625%的聚丙烯酸酯，1%?1. 5%的穩(wěn)定劑、0. 75%?1. 25%滑劑、 1 %?1. 5%的二氧化鈦；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目，所述的步驟6之后 還包括：
[0030] 步驟7 :對(duì)步驟6中切割后的成品的表面打磨，并涂覆涂層，其中，所述的涂層為 9?11層，所述的涂層為水性涂料，所述的水性涂料中含有0. 5?1. 5%重量份的三氧化二 錯(cuò)。
[0031] 與傳統(tǒng)的石塑板材相比，本發(fā)明所提供的石塑板材寬度遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)意義上的石塑 板材，為了克服超寬石塑板材在制備冷卻過(guò)程中容易變形的問(wèn)題，采用特制的模具來(lái)避免 變形，達(dá)到快速定型并且防止內(nèi)部開裂的目的，通過(guò)驟冷，板材的表面的溫度驟降至60攝 氏度左右，板材的表面的的聚氯乙烯以及其他的助劑圍繞石粉的晶形結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，但是 板材的內(nèi)部的溫度降低幅度并不大，約為160攝氏度左右，使內(nèi)外物質(zhì)的結(jié)構(gòu)存在差異，進(jìn) 而改善板材的高溫變形率。
[0032] 更進(jìn)一步地，本發(fā)明所提供的述石塑環(huán)保地板采用廢棄的石粉為主要原料制作， 環(huán)保節(jié)能，當(dāng)本超寬石塑板材破碎或者廢棄時(shí)，可以粉碎回收重新制作，降低固體廢棄物的 排放量。
[0033] 更為重要的是，本發(fā)明的超寬石塑板材的導(dǎo)熱系數(shù)能夠控制在0. 9?I. 1之間，同 時(shí)保證地板具有足夠的韌性和強(qiáng)度，具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)合適的原材料配比、預(yù)塑化以及特制的 螺桿擠出機(jī)提供足夠的剪切力來(lái)實(shí)現(xiàn)石粉顆粒與上述的聚氯乙烯分子之間的牢固結(jié)合，實(shí) 現(xiàn)得到合適的導(dǎo)熱系數(shù)的目的。
[0034] 更進(jìn)一步地，本發(fā)明的水性涂料層中添加了三氧化二鋁納米粉末，當(dāng)本超寬石塑 板材上沾上水滴時(shí)，三氧化二鋁與水進(jìn)行水和，使水性涂料層變粗糙，當(dāng)本超寬石塑板材的 底部鋪設(shè)有發(fā)熱體時(shí)，鋁原子外層的電子發(fā)生躍遷，產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線，并且本水性涂料層是透 明的并且非常薄，對(duì)遠(yuǎn)紅外線吸收率非常低，相比于傳統(tǒng)的板材，人體可以吸收更多的遠(yuǎn)紅 外線。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035] 附圖1是本發(fā)明的具體實(shí)施例1的超寬石塑板材的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不構(gòu)成對(duì) 本發(fā)明的任何限制。
[0037] 具體實(shí)施例1 :
[0038] 將80份大理石粉、20份SG-5型聚氯乙烯、2份氯化聚乙烯、0. 5份聚丙烯酸酯、 1. 25份穩(wěn)定劑、1份聚乙烯蠟、1. 25份二氧化鈦進(jìn)行混合并干燥，干燥溫度為135°C，干燥時(shí) 間為0. 5小時(shí)；所述的大理石粉的粒徑為380?420目；將干燥后的混合物加入到攪拌機(jī)中 加熱攪拌，攪拌溫度為128?132°C，攪拌時(shí)間為0. 5小時(shí)；加熱攪拌結(jié)束后將混合物加入 到另一攪拌機(jī)中進(jìn)行冷卻攪拌，攪拌〇. 4小時(shí)，使混合物的溫度降至25?30°C;上述操作結(jié) 束后將混合物置于通風(fēng)處放置24小時(shí)；然后將混合物通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出，并在定型模中 驟冷成型，得到半成品；其中，所述的定型模的外側(cè)設(shè)有充有循環(huán)水的殼層，所述的殼層上 設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述的殼層的厚度為50mm，所述的循環(huán)冷卻水的流量為4m3/min，在 驟冷成型的步驟中，在20秒內(nèi)，從螺桿擠出機(jī)出來(lái)的原料從205°C急速降溫至40°C。所述 的螺桿擠出機(jī)的兩個(gè)螺桿上均設(shè)有加熱裝置，所述的加熱裝置用于控制所述的螺桿的前段 的溫度為185?195°C，中段的溫度為155?165°C，后段的溫度為205?215°C，本實(shí)施例 所述的前段為擠出機(jī)的入口至螺桿的400mm位置處，中段為擠出機(jī)的400?900mm處，后端 為擠出機(jī)螺桿的900?1430mm處；所述的螺桿擠出機(jī)為SJS65/132型錐形雙螺桿擠出機(jī)， 所述的混合物的擠出速度為160kg/min。
[0039] 然后再將其放置在水槽中進(jìn)一步冷卻至常溫，得到定型的半成品，并在其上涂覆 10層水性涂料。所述的水性涂料中含有1%重量份的三氧化二鋁。
[0040] 制備得到的產(chǎn)品如圖1所示，包括板體1和表面涂層2,板體1兩側(cè)分別設(shè)有沿兩 側(cè)邊延伸的公槽3和母槽4,板體底部設(shè)有四條凹槽5,所述的母槽4的上側(cè)設(shè)有一個(gè)凸止 口 6,所述的凸止口 6的上端面與所述的板體1平齊，所述的公槽3的上側(cè)設(shè)有一個(gè)與所述 的凸止口 6配合的凹止口 7,所述的母槽4的剖面為內(nèi)凹的圓弧形，所述的公槽3的剖面為 外凸的圓弧形，在本實(shí)施例中最終產(chǎn)品的最大厚度處為2cm，最小厚度處為0. 8cm，寬度為 900mm，本實(shí)施例并不限制最終產(chǎn)品的厚度，可以適當(dāng)調(diào)整定型模的規(guī)格，以制備多種型號(hào) 的超寬石塑板材。
[0041] 具體實(shí)施例2:
[0042] 與實(shí)施例1的具體配方數(shù)據(jù)和操作步驟相同，不同的地方在于，大理石粉為82份， SG-5型聚氯乙烯為18份。
[0043] 具體實(shí)施例3 :
[0044] 與實(shí)施例1的具體配方數(shù)據(jù)和操作步驟相同，不同的地方在于，大理石粉為76份， SG-5型聚氯乙烯為24份。
[0045] 具體實(shí)施例4 :
[0046] 與實(shí)施例1的具體配方數(shù)據(jù)和操作步驟相同，不同的地方在于，氯化聚乙烯為1. 9 份，聚丙烯酸酯為〇. 54份，穩(wěn)定劑為1. 3份，二氧化鈦為I. 1份。
[0047] 對(duì)比例1 :
[0048] 與實(shí)施例1的具體配方數(shù)據(jù)和操作步驟相同，不同的地方在于，大理石粉為65份， SG-5型聚氯乙烯為35份；擠出速度為80kg/min ;加熱攪拌的溫度為120°C ;所述的水性涂 料中并不添加三氧化二鋁。
[0049] 對(duì)比例2 :
[0050] 與實(shí)施例1的具體配方數(shù)據(jù)和操作步驟相同，不同的地方在于，大理石粉為92份， SG-5型聚氯乙烯為8份；擠出速度為240kg/min ;加熱攪拌的溫度為120°C ;所述的水性涂 料中并不添加三氧化二鋁。
[0051] 對(duì)比例3:
[0052] 將80份大理石粉、20份SG-5型聚氯乙烯、2份氯化聚乙烯、0. 5份聚丙烯酸酯、 1. 25份穩(wěn)定劑、1份聚乙烯蠟、1. 25份二氧化鈦進(jìn)行混合并干燥，干燥溫度為135°C，干燥時(shí) 間為0. 5小時(shí)；所述的大理石粉的粒徑為380?420目；將干燥后的混合物加入到攪拌機(jī) 中加熱攪拌，攪拌溫度為128?132°C，攪拌時(shí)間為0. 5小時(shí)；加熱攪拌結(jié)束后將混合物加 入到另一攪拌機(jī)中進(jìn)行冷卻攪拌，攪拌0. 4小時(shí)，使混合物的溫度降至25?30°C ;上述操 作結(jié)束后將混合物置于通風(fēng)處放置24小時(shí)；然后將混合物通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出，并在模具 中成型，得到半成品；其中，所述的螺桿擠出機(jī)的兩個(gè)螺桿上均設(shè)有加熱裝置，所述的加熱 裝置用于控制所述的螺桿的前段的溫度為285?295°C，中段的溫度為155?165°C，后段 的溫度為205?215°C，本實(shí)施例所述的前段為擠出機(jī)的入口至螺桿的400mm位置處，中段 為擠出機(jī)的400?900mm處，后端為擠出機(jī)螺桿的900?1430mm處；所述的螺桿擠出機(jī)為 SJS65/132型錐形雙螺桿擠出機(jī)，所述的混合物的擠出速度為160kg/min。
[0053] 半成品導(dǎo)入定型模中，使其驟冷冷卻到40°C，驟冷方法與實(shí)施例1相同，然后再將 其放置在水槽中進(jìn)一步冷卻至常溫，得到定型的半成品；并通過(guò)切割機(jī)切割成80cm長(zhǎng)度的 石板。
[0054] 對(duì)比例4:
[0055] 與對(duì)比例3的配方數(shù)據(jù)以及制備方法相同，不同的地方在于，其中并不添加二氧 化鈦。
[0056] 對(duì)比例5
[0057] 于實(shí)施例1的配方相同，不同的地方在于，本對(duì)比例5的定型模并無(wú)殼層，定型模 中的物料通過(guò)自然冷卻并在定型模的表面噴以少量的冷卻水，水量控制在每小時(shí)1噸以下 的方式降溫至40°C。
[0058] 性能測(cè)試與結(jié)果分析
[0059] 1、測(cè)試方法
[0060] 1. 1、導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試方法：
[0061] 測(cè)試儀器：DRP導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀
[0062] 樣品準(zhǔn)備：將上述實(shí)施例1?4以及對(duì)比例1和2所得到的產(chǎn)品打磨除去表面涂 層，獲得厚度一致的直徑為130mm，厚度為5mm的圓盤形的板材。
[0063] 測(cè)試方法：平板穩(wěn)態(tài)法。
[0064] 1.2、加熱后尺寸變化率測(cè)試方法：見(jiàn)68八88142004《門窗用未增塑聚氯乙烯 (PVC-U)型材》第6. 6節(jié)加熱后尺寸變化率。
[0065] 1. 3、主型材的落錘沖擊測(cè)試方法：見(jiàn)GB/T88142004《門窗用未增塑聚氯乙烯 (PVC-U)型材》第6. 7節(jié)主型材的落錘沖擊。
[0066] 1. 4、遠(yuǎn)紅外線發(fā)射率測(cè)試方法：見(jiàn)GB/7287. 9-87的方法測(cè)定，測(cè)試溫度為40°C， 測(cè)量精度為±0. 01 (比輻射率單位，e在0. 3?0. 95范圍內(nèi)）。
[0067] 2. 1、測(cè)試結(jié)果
[0068]

【權(quán)利要求】
1. 一種超寬石塑板材，其特征在于，所述超寬石塑板材的寬度為600?1200毫米，所述 超寬石塑板材通過(guò)以下工藝制備： 步驟1 :干燥，將含有75%?85%的大理石粉以及15%?25%的聚氯乙烯的原料進(jìn)行 混合并干燥； 步驟2 :預(yù)塑化，將干燥后的混合物加熱攪拌至128?132°C后再冷卻至25?30°C攪 拌； 步驟3 :靜置，將步驟2得到的混合物置于通風(fēng)處放置20?28小時(shí)； 步驟4 :擠壓和驟冷定型，將步驟3得到的混合物擠出至定型模中通過(guò)驟冷以定型得到 半成品，其中，所述定型模的外側(cè)設(shè)有殼層，所述的殼層內(nèi)充有20?25°C循環(huán)冷卻水； 步驟5 :冷卻，用25?30°C的冷卻水對(duì)步驟4得到的半成品進(jìn)行噴淋冷卻； 步驟6 :切割，將步驟5得到的產(chǎn)品進(jìn)行切割得到成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬石塑板材，其特征在于，所述的超寬石塑板材的兩側(cè)分 別設(shè)有沿兩側(cè)邊延伸的公槽和母槽，所述的板體下表面設(shè)有至少一條凹槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬石塑板材，其特征在于，所述的超寬石塑板材的表面還 設(shè)有涂層，所述的步驟6之后還包括： 步驟7 :對(duì)步驟6中切割后的成品的表面打磨，并涂覆涂層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬石塑板材，其特征在于，所述的殼層上設(shè)有進(jìn)水口和出 水口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超寬石塑板材，其特征在于，所述的殼層的厚度為40? 60mm，所述的循環(huán)冷卻水的流量為3?5m3/min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬石塑板材，其特征在于，所述的步驟4中擠出是通過(guò)螺 桿擠壓機(jī)擠出的，所述的螺桿擠出機(jī)的兩個(gè)螺桿上均設(shè)有加熱裝置，所述的加熱裝置用于 控制所述的螺桿的前段的溫度為185?195°C，中段的溫度為155?165°C，后段的溫度為 205?215°C，所述的螺桿擠出機(jī)為SJSZ65/132型錐形雙螺桿擠出機(jī)，所述的混合物的擠出 速度為 150 ?170kg/min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬石塑板材，其特征在于，所述的原料還包括1. 75%? 2. 25%的氯化聚乙烯、0. 375%?0. 625%的聚丙烯酸酯，1 %?1. 5%的穩(wěn)定劑、0. 75%? 1. 25%滑劑、1 %?1. 5%的二氧化鈦；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超寬石塑板材，其特征在于，所述的涂層為9?11層，所述的 涂層為水性涂料，所述的水性涂料中含有0. 5?1. 5%重量份的三氧化二鋁。
9. 一種如權(quán)利要求1所述的超寬石塑板材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :干燥，將含有75%?85%的大理石粉以及15%?25%的聚氯乙烯的原料進(jìn)行 混合并干燥； 步驟2 :預(yù)塑化，將干燥后的混合物加熱攪拌至128?132°C后再冷卻至25?30°C攪 拌； 步驟3 :靜置，將步驟2得到的混合物置于通風(fēng)處放置20?28小時(shí)； 步驟4 :擠壓和驟冷定型，將步驟3得到的混合物通過(guò)螺桿擠出機(jī)擠出至定型模中驟冷 定型得到半成品，其中，所述定型模設(shè)在螺桿擠壓機(jī)的出口，所述定型模的外側(cè)設(shè)有殼層， 所述的殼層內(nèi)充有20?25°C循環(huán)冷卻水； 步驟5 :冷卻，用25?30°C的冷卻水對(duì)步驟4得到的半成品進(jìn)行噴淋冷卻； 步驟6 :切割，將步驟5得到的產(chǎn)品進(jìn)行切割得到成品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超寬石塑板材的制備方法，其特征在于，所述的原料還包括 1. 75%?2. 25%的氯化聚乙烯、0. 375%?0. 625%的聚丙烯酸酯，1 %?1. 5%的穩(wěn)定劑、 0. 75%?1. 25%滑劑、1 %?1. 5%的二氧化鈦；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450 目，所述的步驟6之后還包括： 步驟7 :對(duì)步驟6中切割后的成品的表面打磨，并涂覆涂層，其中，所述的涂層為9?11 層，所述的涂層為水性涂料，所述的水性涂料中含有〇. 5?1. 5%重量份的三氧化二鋁。
【文檔編號(hào)】C04B18/04GK104308958SQ201410515841
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】龍飛波 申請(qǐng)人:高要市薩提亞新型建材科技有限公司