一种剑麻纤维增强石英合成石板材的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种剑麻纤维增强石英合成石板材的制备方法。剑麻纤维:柔性不饱和聚酯树脂:晶须硅:硅微粉:普通石英粉料:色浆:辅助填料:纳米改性助剂:偶联剂:增塑剂:高温固化剂（质量比）=0.2~0.3:6~20:2~10:2~10:25~85:0.05~2:2~40:0.2~1:0.05~0.3:0.1~0.5:0.05~0.3，将剑麻纤维、柔性不饱和聚酯树脂、增塑剂、色浆和高温固化剂搅拌制得混合树脂；将晶须硅、硅微粉、普通石英粉料和辅助填料高速搅拌混合，再加入纳米改性助剂和偶联剂高速搅拌改性分散后加入混合树脂，搅拌制共混料，导入制板模具，高温固化定型后水磨抛光，即制得剑麻纤维增强石英合成石板材。
【专利说明】一种剑麻纤维增强石英合成石板材的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于人造石材制备【技术领域】，特别涉及一种剑麻纤维增强石英合成石板材 的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在中国飞速发展的家居业，人造石材作为一种新型材料，除了作为橱柜行业的配 套产品外，在整个行业应用日趋广泛。专家表示，人造石材是不饱和聚酯树脂重要应用领 域。石英合成石作为一种新型的人造石材的板材被广泛用于橱柜台面、卫生间台面、餐桌台 面、医院台面和实验室台面等。
[0003] 但是普通的石英合成石由普通的不饱和聚酯树脂和石英粉料构成，属于脆性高分 子材料，就像普通玻璃一样较容易开裂，目前市场调查，用于厨房台面的石英合成石板材开 裂率高达:Γ5%，严重影响了它的市场销路。
[0004] 剑麻纤维具有廉价、质轻，可在自然条件下分解以及无污染的优点。此外，剑麻纤 维还具有较高的强度以及耐腐蚀、耐酸碱的特点，特别是其维管束中空结构，使应力集中更 好地缓解，它的发展前景将会越来越广泛。
[0005] 因此本发明利用剑麻纤维增强石英合成石板材，以提高石英合成石板材的劈裂抗 拉强度和抗折强度，减少实际使用过程中开裂情况的发生。以上思路未见文献报道。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种剑麻纤维增强石英合成石板材的 制备方法。
[0007] 具体步骤为： (1)按照以下质量比称取原料，剑麻纤维：柔性不饱和聚酯树脂：晶须硅：硅微粉：普 通石英粉料：色浆：辅助填料：纳米改性助剂：偶联剂：增塑剂：高温固化剂=〇. 2、. 3: 6?20:2?10:2?10:25?85:0. 05?2:2?40:0. 2?1:0. 05?0· 3:0. 1?0· 5:0. 05?0· 3。
[0008] (2)将步骤（1)称取的剑麻纤维、柔性不饱和聚酯树脂、增塑剂、色浆和高温固化 剂加入液体搅拌机中以20(Γ900转/分钟的转速搅拌：Γ12分钟进行混合，制得混合树脂。
[0009] (3)将步骤（1)称取的晶须硅、硅微粉、普通石英粉料和辅助填料倒入粉料高速搅 拌机中，开启搅拌，设置搅拌速率为20(Γ500转/分钟，然后将步骤（1)称取的纳米改性助 剂和偶联剂混合后加入粉料高速搅拌机中，高速搅拌改性分散2(Γ80分钟，然后向粉料高 速搅拌机中加入步骤（2)制得的混合树脂，设置搅拌速率为ΚΚΓ400转/分钟，共混搅拌 1(Γ30分钟，制得共混料。
[0010] (4)将步骤（3)制得的共混料导入制板模具，平整布料，然后真空压制，高温固化 定型后水磨抛光，即制得剑麻纤维增强石英合成石板材。
[0011] 所述剑麻纤维的长度为10±2毫米，抗拉强度为50(Γ700兆帕。
[0012] 所述柔性不饱和聚酯树脂为简苯二甲酸型不饱和聚酯树脂、己二酸型不饱和聚酯 树脂和马来酸酐接枝改性型不饱和聚酯树脂中的一种或几种。
[0013] 所述辅助填料为玻璃颗粒、天然石材颗粒和陶瓷颗粒中的一种或几种。
[0014] 所述纳米改性助剂为纳米硅分散剂、超支化分散剂和纳米二氧化硅分散剂中的一 种或几种。
[0015] 所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝钛复合偶联剂中的 一种或几种。
[0016] 所述增塑剂为甘油三醋酸酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯、五氯硬脂酸甲酯和马 来酸二辛酯中的一种或几种。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优点是：本发明方法工艺简单，原料易得，成本低廉，易 于大规模推广，且所制备的剑麻纤维增强石英合成石板材开裂率低，综合性能优良，为剑麻 纤维的综合利用提供一种新的思路。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1 : (1)按照以下质量称取原料，〇. 25千克剑麻纤维、10千克己二酸型不饱和聚酯树脂、5 千克晶须硅、5千克硅微粉、60千克普通石英粉料、0. 2千克色浆、19千克陶瓷颗粒、0. 4千克 纳米硅分散剂、〇. 1千克铝钛复合偶联剂、〇. 2千克甘油三醋酸酯和0. 1千克高温固化剂。
[0019] (2)将步骤（1)称取的剑麻纤维、己二酸型不饱和聚酯树脂、甘油三醋酸酯、色浆 和高温固化剂加入液体搅拌机中以400转/分钟的转速搅拌5分钟进行混合，制得混合树 脂。
[0020] (3)将步骤（1)称取的晶须硅、硅微粉、普通石英粉料和陶瓷颗粒倒入粉料高速搅 拌机中，开启搅拌，设置搅拌速率为400转/分钟，然后将步骤（1)称取的纳米硅分散剂和 铝钛复合偶联剂混合后加入粉料高速搅拌机中，高速搅拌改性分散30分钟，然后向粉料高 速搅拌机中加入步骤（2)制得的混合树脂，设置搅拌速率为300转/分钟，共混搅拌20分 钟，制得共混料。
[0021] (4)将步骤（3)制得的共混料导入制板模具，平整布料，然后真空压制，高温固化 定型后水磨抛光，即制得剑麻纤维增强石英合成石板材。
[0022] 所述剑麻纤维的长度为10±2毫米，抗拉强度为50(Γ700兆帕。
[0023] 将本实施例制得的剑麻纤维增强石英合成石板材切割为300毫米X 300毫米X 15 毫米尺寸，用500克钢球2米高落下110次不开裂(现有技术板材用500克钢球1米高落下 一次裂开);本实施例制得的剑麻纤维增强石英合成石板材5°C /95°C冷热水冲击5000次无 明显变化(现有技术板材被冲击1000次左右颗粒剥落，出现裂纹）；本实施例制得的剑麻纤 维增强石英合成石板材1. 3米水平落下不开裂(现有技术板材0. 4米高落下一次裂开)。
[0024] 实施例2 : (1)按照以下质量称取原料，〇. 28千克剑麻纤维、12千克马来酸酐接枝改性型不饱和 聚酯树脂、8千克晶须硅、9千克硅微粉、55千克普通石英粉料、0. 3千克色浆、14千克玻璃颗 粒、0. 8千克超支化分散剂、0. 2千克硅烷偶联剂、0. 5千克马来酸二辛酯和0. 2千克高温固 化剂。
[0025] (2)将步骤（1)称取的马来酸酐接枝改性型不饱和聚酯树脂、马来酸二辛酯、色浆 和高温固化剂加入液体搅拌机中以400转/分钟的转速搅拌5分钟进行混合，制得混合树 脂。
[0026] (3)将步骤（1)称取的晶须硅、硅微粉、普通石英粉料和玻璃颗粒倒入粉料高速搅 拌机中，开启搅拌，设置搅拌速率为400转/分钟，然后将步骤（1)称取的超支化分散剂和 硅烷偶联剂混合后加入粉料高速搅拌机中，高速搅拌改性分散30分钟，然后向粉料高速搅 拌机中加入步骤（2)制得的混合树脂，设置搅拌速率为200转/分钟，共混搅拌15分钟，制 得共混料。
[0027] (4)将步骤（3)制得的共混料导入制板模具，平整布料，然后真空压制，高温固化 定型后水磨抛光，即制得剑麻纤维增强石英合成石板材。
[0028] 所述剑麻纤维的长度为10±2毫米，抗拉强度为50(Γ700兆帕。
[0029] 将本实施例制得的剑麻纤维增强石英合成石板材切割为300毫米X 300毫米X 15 毫米尺寸，用500克钢球2. 5米高落下110次不开裂(现有技术板材用500克钢球1米高落 下一次裂开);本实施例制得的剑麻纤维增强石英合成石板材5°C /95°C冷热水冲击5000次 无明显变化(现有技术板材被冲击1000次左右颗粒剥落，出现裂纹）；本实施例制得的剑麻 纤维增强石英合成石板材1. 5米水平落下不开裂(现有技术板材0. 4米高落下一次裂开)。
【权利要求】
1. 一种剑麻纤维增强石英合成石板材的制备方法，其特征在于具体步骤为： (1) 按照以下质量比称取原料，剑麻纤维：柔性不饱和聚酯树脂：晶须硅：硅微粉：普 通石英粉料：色浆：辅助填料：纳米改性助剂：偶联剂：增塑剂：高温固化剂=〇. 2、. 3: 6?20:2?10:2?10:25?85: 0· 05?2:2?40: 0· 2?1: 0· 05?0· 3: 0· 1 ?0· 5: 0· 05?0· 3 ; (2) 将步骤（1)称取的剑麻纤维、柔性不饱和聚酯树脂、增塑剂、色浆和高温固化剂加 入液体搅拌机中以20(Γ900转/分钟的转速搅拌：Γ12分钟进行混合，制得混合树脂； (3) 将步骤（1)称取的晶须硅、硅微粉、普通石英粉料和辅助填料倒入粉料高速搅拌机 中，开启搅拌，设置搅拌速率为20(Γ500转/分钟，然后将步骤（1)称取的纳米改性助剂和 偶联剂混合后加入粉料高速搅拌机中，高速搅拌改性分散2(Γ80分钟，然后向粉料高速搅 拌机中加入步骤（2)制得的混合树脂，设置搅拌速率为10(Γ400转/分钟，共混搅拌ΚΓ30 分钟，制得共混料； (4) 将步骤（3)制得的共混料导入制板模具，平整布料，然后真空压制，高温固化定型 后水磨抛光，即制得剑麻纤维增强石英合成石板材； 所述剑麻纤维的长度为10±2毫米，抗拉强度为50(Γ700兆帕； 所述柔性不饱和聚酯树脂为简苯二甲酸型不饱和聚酯树脂、己二酸型不饱和聚酯树脂 和马来酸酐接枝改性型不饱和聚酯树脂中的一种或几种； 所述辅助填料为玻璃颗粒、天然石材颗粒和陶瓷颗粒中的一种或几种； 所述纳米改性助剂为纳米硅分散剂、超支化分散剂和纳米二氧化硅分散剂中的一种或 几种； 所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝钛复合偶联剂中的一种 或几种； 所述增塑剂为甘油三醋酸酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯、五氯硬脂酸甲酯和马来酸 二辛酯中的一种或几种。
【文档编号】C04B14/38GK104193225SQ201410435239
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月30日 优先权日:2014年8月30日
【发明者】郭栋, 徐旭, 李静静, 凌敏 申请人:桂林理工大学