一種石塑板材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保的石塑板材及其制備方法。一種石塑板材，包括板體和表面涂層，所述的板體包括以下重量組分組成：大理石粉：75～85份，聚乙烯：15～25份，氯化聚乙烯：4～6份，聚丙烯酸酯：0.5～1.5份，穩(wěn)定劑：3～5份，滑劑：4～6份，二氧化鈦：3～5份；其中，所述的大理石粉的粒徑為350～450目。本發(fā)明還提供上述石塑板材的制備方法。本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、健康環(huán)保的石塑板材以及制備該石塑板材的制備方法。
【專利說明】一種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，特別是一種環(huán)保的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] 現(xiàn)有技術(shù)中，有人提出用大理石粉和聚氯乙烯作為原料制備石塑地板，但是存在 導(dǎo)熱系數(shù)差、在應(yīng)用到地暖系統(tǒng)中時(shí)長時(shí)間使用會(huì)使有機(jī)材料分解等問題，特別是采用聚 氯乙烯作為有機(jī)相時(shí)，過高的溫度過長的使用時(shí)間會(huì)導(dǎo)致少量的聚合物分解。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、健康環(huán)保的石塑板材。
[0005] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種實(shí)現(xiàn)上述石塑板材的制備方法。
[0006] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種石塑板材，包括板體和表面涂層，所述的板體包括 以下重量組分：大理石粉：75?85份，聚乙烯：15?25份，氯化聚乙烯：4?6份，聚丙烯酸 酯：0. 5?1. 5份，穩(wěn)定劑：3?5份，滑劑：4?6份，二氧化鈦：3?5份；其中，所述的大理 石粉的粒徑為350?450目。
[0007] 在上述的石塑板材中，所述的板體兩側(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。
[0008] 在上述的石塑板材中，所述的母槽的上側(cè)設(shè)有一個(gè)凸止口，所述的凸止口的上端 面與所述的板體平齊，所述的公槽的上側(cè)設(shè)有一個(gè)與所述的凸止口配合的凹止口，所述的 母槽的剖面為內(nèi)凹的圓弧形，所述的公槽的剖面為外凸的圓弧形。
[0009] 在上述的石塑板材中，所述的表面涂層為水性涂料，所述的水性涂料中含有 0. 5?1. 5 %重量百分比的三氧化二鋁。
[0010] 在上述的石塑板材中，所述的滑劑為硬脂酸酯或聚乙烯蠟。
[0011] 本發(fā)明還提供上述的石塑板材的制備方法，包括以下步驟：
[0012] 步驟1 :干燥，將大理石粉、聚乙烯、氯化聚乙烯、聚丙烯酸酯、穩(wěn)定劑、滑劑、二氧 化鈦進(jìn)行混合并干燥；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目；
[0013] 步驟2 :預(yù)塑化，將干燥后的混合物進(jìn)行加熱攪拌，攪拌溫度為130?140°C，攪拌 時(shí)間為0. 2?0. 5小時(shí)；加熱攪拌結(jié)束后將混合物進(jìn)行冷卻攪拌，直至混合物的溫度降至 25?30°〇；
[0014] 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)；
[0015] 步驟4 :擠壓，將步驟3得到的混合物通過螺桿擠出機(jī)擠出，并在模具中成型，得到 半成品；
[0016] 步驟5 :定型，將步驟4中得到的半成品導(dǎo)入定型模中，使其冷卻到35?45°C，然 后再將其放置在水槽中進(jìn)一步冷卻至25?30°C，得到定型的半成品；
[0017] 步驟6 :切割，通過切割機(jī)將所述的步驟5得到的定型的半成品切割成預(yù)設(shè)的長 度；
[0018] 步驟7 :表面處理，將切割后的半成品進(jìn)行打磨，并在打磨后的半成品的表面涂覆 水性涂料。
[0019] 在上述的石塑板材的制備方法中，所述的步驟4中所述的螺桿擠出機(jī)的兩個(gè)螺桿 上均設(shè)有恒溫裝置，所述的恒溫裝置用于控制所述的螺桿的前段的溫度為190?210°C，中 段的溫度為170?190°C，后段的溫度為160?180°C，所述的螺桿擠出機(jī)為65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。
[0020] 在上述的石塑板材的制備方法中，所述的步驟7中的水性涂料為9?11層，所述 的水性涂料中含有〇. 5?1. 5 %重量百分比的三氧化二鋁。
[0021] 在上述的石塑板材的制備方法中，所述的步驟5中的定型的半成品為長條狀的板 體（1)，所述的板體兩側(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，所述的母槽的上側(cè)設(shè)有一個(gè)凸止口，所述的凸止口的上端面與所述的板體平齊， 所述的公槽的上側(cè)設(shè)有一個(gè)與所述的凸止口配合的凹止口，所述的母槽的剖面為內(nèi)凹的圓 弧形，所述的公槽的剖面為外凸的圓弧形。
[0022] 在上述的石塑板材的制備方法中，所述的滑劑為硬脂酸酯和聚乙烯蠟中的一種或 者兩種的組合。
[0023] 與傳統(tǒng)的石塑板材相比，本發(fā)明采用聚乙烯和大理石粉作為主要原料來制備石塑 板材，相比于天然板材，其韌性更好，抗壓能力強(qiáng)，使用壽命長，相比于傳統(tǒng)人工合成板材， 其具有環(huán)保不含氯，有益人體健康的優(yōu)勢(shì)。
[0024] 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。
[0025] 更為重要的是，本發(fā)明的石塑板材的導(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，具體來說，通過合適的原材料配比、預(yù)塑化以及特制的螺桿 擠出機(jī)提供足夠的剪切力來實(shí)現(xiàn)石粉顆粒與上述的聚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。
[0026] 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】

【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的具體實(shí)施例1的石塑板材的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 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)說明，但不構(gòu)成對(duì) 本發(fā)明的任何限制。
[0029] 具體實(shí)施例1 :
[0030] 將80份大理石粉、20份線性中密度聚乙烯、5份氯化聚乙烯、1份聚丙烯酸酯、4份 穩(wěn)定劑、5份聚乙烯蠟、4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135?138°C，攪拌時(shí)間為0. 3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1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)有恒溫裝置，所述的恒溫裝置用于 控制所述的螺桿的前段的溫度為190?210°C，中段的溫度為170?190°C，后段的溫度為 160?180°C，本實(shí)施例所述的前段為擠出機(jī)的入口至螺桿的400_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。
[0031] 半成品導(dǎo)入定型模中，使其冷卻到40°C，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；并通過切割機(jī)切割成80cm長度的石板，并在其上涂覆10層水性 涂料。所述的水性涂料中含有1%重量百分比的三氧化二鋁。
[0032] 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，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)的瓷石環(huán)保地 板。
[0033] 具體實(shí)施例2 :
[0034] 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， 線性中密度聚乙烯為18份。
[0035] 具體實(shí)施例3 :
[0036] 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， 線性中密度聚乙烯為24份。
[0037] 具體實(shí)施例4 :
[0038] 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80份， 線性高密度聚乙烯為20份。
[0039] 具體實(shí)施例5 :
[0040] 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80份， 線性低密度聚乙烯為20份。
[0041] 具體實(shí)施例6:
[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，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。
[0043] 對(duì)比例I :
[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65份， 線性中密度聚乙烯為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。
[0045] 對(duì)比例2 :
[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，大理石粉為92份， 線性中密度聚乙烯為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。
[0047] 對(duì)比例3 :
[0048] 將80份大理石粉、20份線性中密度聚乙烯、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)間為〇. 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135?138°C，攪拌時(shí)間為0. 3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1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)有恒溫裝置，所述的恒溫 裝置用于控制所述的螺桿的前段的溫度為190?210°C，中段的溫度170?190°C，后段的 溫度為160?180°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。
[0049] 半成品導(dǎo)入定型模中，使其冷卻到40°C，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；并通過切割機(jī)切割成80cm長度的石板。
[0050] 對(duì)比例4:
[0051] 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。
[0052] 性能測(cè)試與結(jié)果分析
[0053] 1、測(cè)試方法
[0054] 1. 1、導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試方法：
[0055] 測(cè)試儀器：DRP導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀
[0056] 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。
[0057] 測(cè)試方法：平板穩(wěn)態(tài)法。
[0058] 1.2、加熱后尺寸變化率測(cè)試方法：見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。
[0059] 1. 3、主型材的落錘沖擊測(cè)試方法：見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。
[0060] 1. 4、遠(yuǎn)紅外線發(fā)射率測(cè)試方法：見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)）。
[0061] 2. 1、測(cè)試結(jié)果
[0062]

【權(quán)利要求】
1. 一種石塑板材，包括板體（1)和表面涂層（2)，其特征在于，所述的板體（1)包括以 下重量組分：大理石粉：75?85份,聚乙烯：15?25份，氯化聚乙烯：4?6份，聚丙烯酸 酯：0. 5?1. 5份，穩(wěn)定劑：3?5份，滑劑：4?6份，二氧化鈦：3?5份；其中，所述的大理 石粉的粒徑為350?450目。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石塑板材，其特征在于，所述的板體（1)兩側(cè)分別設(shè)有沿兩側(cè) 邊延伸的公槽（3)和母槽（4)，所述的板體下表面設(shè)有至少一條凹槽（5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石塑板材，其特征在于，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。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石塑板材，其特征在于，所述的表面涂層（2)為水性涂料，所 述的水性涂料中含有0. 5?1. 5 %重量百分比的三氧化二鋁。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石塑板材，其特征在于，所述的滑劑為硬脂酸酯或聚乙烯蠟。
6. -種如權(quán)利要求1所述的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，將大理石粉、聚乙烯、氯化聚乙烯、聚丙烯酸酯、穩(wěn)定劑、滑劑、二氧化鈦 進(jìn)行混合并干燥；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目； 步驟2 :預(yù)塑化，將干燥后的混合物進(jìn)行加熱攪拌，攪拌溫度為130?140°C，攪拌時(shí)間 為0. 2?0. 5小時(shí)；加熱攪拌結(jié)束后將混合物進(jìn)行冷卻攪拌，直至混合物的溫度降至25? 30 °C ； 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，將步驟3得到的混合物通過螺桿擠出機(jī)擠出，并在模具中成型，得到半成 品； 步驟5 :定型，將步驟4中得到的半成品導(dǎo)入定型模中，使其冷卻到35?45°C，然后再 將其放置在水槽中進(jìn)一步冷卻至25?30°C，得到定型的半成品； 步驟6 :切割，通過切割機(jī)將所述的步驟5得到的定型的半成品切割成預(yù)設(shè)的長度； 步驟7 :表面處理，將切割后的半成品進(jìn)行打磨，并在打磨后的半成品的表面涂覆水性 涂料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石塑板材的制備方法，其特征在于，所述的步驟4中所述的螺 桿擠出機(jī)的兩個(gè)螺桿上均設(shè)有恒溫裝置，所述的恒溫裝置用于控制所述的螺桿的前段的溫 度為190?210°C，中段的溫度為170?190°C，后段的溫度為160?180°C，所述的螺桿擠 出機(jī)為65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。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石塑板材的制備方法，其特征在于，所述的步驟7中的水性涂 料為9?11層，所述的水性涂料中含有0. 5?1. 5%重量百分比的三氧化二鋁。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的石塑板材的制備方法，其特征在于，所述的步驟5中的定型 的半成品為長條狀的板體（1)，所述的板體（1)兩側(cè)分別設(shè)有沿兩側(cè)邊延伸的公槽（3)和母 槽（4)，所述的板體（1)下表面設(shè)有至少一條凹槽（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。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石塑板材的制備方法，其特征在于，所述的滑劑為硬脂酸酯 和聚乙烯蠟中的一種或者兩種的組合。
【文檔編號(hào)】C04B26/08GK104276785SQ201410515845
【公開日】2015年1月14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