专利名称：一种人造石材料及生产方法
技术领域：
本发明属建筑材料类，是一种人造石材料及生产方法。
磷矿渣是磷化工业排放的废渣，为灰白色多孔颗粒，质轻，主要矿物组成是非结晶假硅灰石，与天然硅灰石(CaoSio4)性质相似，其中含有SiO240％左右，CaO40％左右，还含有F、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O、P2O5、SO3等化学成分，这些成份以复杂的硅化物、磷化物、氟化物等形式存在。磷矿渣内含有可溶性碱，PH9左右。
磷矿渣与天然硅灰石一样，可以作为陶瓷的熔剂原料，生产轴面砖。但磷矿渣中混有碳，并含有水溶性碱，所以需经过特殊处理才能使用，因此限制了它的使用。磷矿渣也可掺于水泥熟料中作为水泥辅料，但用量有限。
磷化工业生产1t黄磷，就产生7t左右的磷矿渣，由此可以推算废渣排放量之大。据调查在我国昆明市周边的磷化工厂每年就排放100多万t。磷化工业每年大量排放的磷矿渣未能被利用。因磷矿渣中含有可溶性磷化物、氟化物等会对环境造成污染，所以只能依照环境保护法，在山洼旷野中定点集中堆放。这种处理，既占用了宝贵的土地，仍对水源造成威胁。
本发明以两种简单易行的方法，将磷矿渣生产成人造石材，变废为宝。
方法1以磷矿渣同普通脲醛树脂与不饱和聚脂树脂的混合料相结合，互相作用，结果便可以于室温下快速硬固，形成人造成石材。
普通脲醛树脂，是木材人造板工业所使用的在酸性条件下加热固化的木材胶粘剂。使用较为普遍。单独用这种脲醛树脂与磷矿渣结合不会固化，只有在这种脲醛树脂中加入不饱和聚脂树脂，并加入足够量的磷矿渣粉，在磷矿渣粉的作用下，才能于室温下与不饱和聚脂树脂一起快速固化，而三者共同形成一种人造石材。
不饱和聚脂树脂为溶剂型树脂，而脲醛树脂为水剂型树脂，但这两种树脂在不加任何乳化剂的情况下，可较好融合。脲醛树脂与不饱和聚脂树脂比例一般为3∶2，这种比例也可根据需要调整。
本方法中对不饱和聚脂树脂需加其通常使用的固化剂和促进剂，如甲乙酮，萘酸钴等。但对脲醛树脂则勿需再加任何固化剂。
本发明使用的脲醛树脂配制过程中最好加入一定量的三聚氰胺。为提高耐候性，可加入苯-丙乳液等。
这种人造石材难燃，具有一定的韧性，抗冲击性好。
方法2针对磷矿渣中含有可溶性碱，PH9左右，本发明选一种可以在碱性条件下固化的脲醛树脂，与磷矿渣粉配合，以磷矿渣作为脲醛树脂的固化剂、改性剂和填料，二者共同形成一种人造石材。
以上材料中，为提高耐候性，可加入硅酸纳或硅酸钾。这种材料可制作建筑涂料。
以上人造石材不燃，具有优异的耐磨性。
以上两种石材的共同特性是防火、耐水、坚硬耐磨。其内部结构为多微孔体，所以质轻，具有隔音隔热功能。
上述材料具有较好的复合性能，其间可根据不同的使用需要复合金属及无机、有机纤维，包括玻璃纤维木、竹、棕、麻及农业桔杆及人们日常生活废弃的棉及化学纤维；可以复合无机有机轻质材料，如膨胀珍珠岩，聚笨乙烯泡沫材料，硅藻土等。这些材料大多可以从工农业及人们日常生活废料中获得。
上述材料具有较好的成型性能。可以在室温下一个小时内快速固化。可以用模具以浇注、模压、缠绕等方法成型形状复杂的产品。所以操作简易，设备投资少，生产耗能小。
以上因素决定了本发明的材料成本低。
一般人造石材料用不饱和聚脂树脂作为粘接剂，本发明生产的人造石材比之更坚硬耐磨，而且价格低。
本发明的石材在建筑领域有广泛用途，可以作为内外墙体材料，可作为地板材料，及建筑装饰材料构件。可制作建筑涂料。也可作为包装材料。还可以制作美术工艺品。
方法1实例一块外墙雕花装饰板。先准备一套相应模具。
配方黄磷渣2800g，脲醛树脂1900g，不饱和树脂1400g，甲乙酮70g，萘酸钴40g，苯丙乳液150g，玻璃纤维适量。
操作1、先将甲乙酮与不饱和聚脂树脂混合后，加入萘酸钴。
2、将以上混合液加入脲醛树脂中；3、再加入苯-丙乳液；4、将以上混合液倒入黄磷渣粉中充分搅拌均匀；5、倒入桌面模具中，施压50分钟左右，既可取模；6、取模后，放置48小时左右，使其充分硬固；
7、在低温下烘干，即为成品。
方法2实例生产一块桌面板。先准备一套桌面模具。配方黄磷渣2800g，脲醛树脂2300g，硅酸纳30g，棕丝适量，聚苯乙烯泡沫适量。
操作1、将配方中所有材料混合搅拌均匀；2、倒入模具中，施压50分钟左右即可取模；3、取模后放置48小时左右，使其充分硬固；4、在低温下烘干；5、修饰上漆即为成品。
权利要求
1.本发明的特征在于磷矿渣粉与普通脲醛树脂、不饱和聚脂树脂三者相结合，相互作用，共同形成一种人造石材。
2.本发明的特征还在于磷矿渣粉与在碱性条件下固化的脲醛树脂二者结合，相互作用、共同形成一种人造石材。
3.权利要求1、2所述材料中可加入苯乙烯一丙烯酸甲脂乳液等有机高聚物。
4.权利要求2所述材料中可加入硅酸纳或硅酸钾；
5.权利要求1、2、3、4所述材料中可加入无机或有机纤维材料；
6.权利要求1、2、3、4、5所述材料中可加入无机或有机轻质材料。
全文摘要
本发明是一种人造石材料及生产的方法。本发明利用磷矿渣，以两种方法生产人造石材1.磷矿渣粉与不饱和聚酯树脂、普通脲醛树脂三者结合，室温条件下共同形成人造石。2.磷矿渣粉与在碱性条件下固化的脲醛树脂相结合，室温条件下相互作用形成人造石。以上材料在制作过程中可加入无机或有机纤维材料及轻质材料。以上两种人造石都具有防火、耐水、坚硬耐磨、质轻、隔热隔音的功能。可制作建筑墙体构件，可制家具，还可制作涂料，在建筑领域具有广泛用途。也可作为包装材料及制作工艺美术品。
文档编号C04B16/00GK1663928SQ200410028510
公开日2005年9月7日 申请日期2004年3月5日 优先权日2004年3月5日
发明者任兆磊 申请人:任兆磊