[发明专利]一种无机人造大理石及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料、装饰材料等领域，具体地说是一种人造大理石及其制备方法和应用。

背景技术

近二三十年来，国际石材工业发展十分迅速。全球石材生产量和贸易额每年分别以7.3%和9.2%的速度增长，整个石材行业的发展明显快于全球经济的发展。但就目前的装饰石材从产品、产品技术、产品性能、产品应用缺乏连贯及整体性，主要表现为产品单一、技术匮乏、性能两级分化、环境协调性差、应用粗放、生产工艺污染严重等问题。

建筑装饰用石材产品有天然石材和仿石材两大类，天然石材荒料经锯切、表面加工而成天然石材，以花岗石、大理石为主，目前，天然石材的技术主要集中在切割、打磨、抛光等设备研究及开发，存在的问题主要表现为：

第一，受资源限制以及地域、环境的不同，产品色差严重，并具有影响外观质量的锈斑，设备技术上尚未突破；

第二，天然石材以天然材质、耐火、低膨胀低收缩、耐冻、耐磨、耐久、高强度为显著性能，除部分石材具有吸收特定光谱线而具有负离子发生外，未具有显著生态特性；

第三，天然石材加工为大量的切割、打磨、抛光工序，生产环节有不可避免的废水、粉尘、边角荒料、噪声以及资源的不可再生，其环境协调性低；

仿石材主要包括人造大理石、有机类仿石材两类，按其生产工艺过程的不同，主要包括聚酯基仿石、复合基仿石、硅酸盐基仿石。从公知的专利及技术，仿石的研究主要集中于仿石类表面光洁、色泽、花色的改性，专利文献CN2635792A公开了将不饱和聚酯树脂、氢氧化铝、碳酸钙粉按一定配合比，经拌合、浇注、压缩、挤压在模具中固化而成，以提高其细腻仿真石感；CN1284935A公开了不饱和聚酯树脂与具有蓄光性的夜光性物质和透明无机骨料；CN1762880A公开了添加抗菌剂以制备抗菌人造石。对于，硅酸盐基仿石为成熟技术，产品多以粗放型道路材料为主，基本处于低端建筑装饰应用。在CN102432261A公开了一种石膏大理石及制备方法，以水化结构水、水化时间分别为压制成型用水、压制时间，突破了在微观结构、产品性能、生产工艺的技术瓶颈。就目前现有技术来看，仿石产品、制备技术及工艺、性能、环境协调性存在的问题为：

第一，因存在不饱和树脂收缩力达7～8%，在产品应用后期，由于收缩而饶曲变形、老化、失去光泽，目前尚未得到解决，此外，具有聚合物树脂固有的不耐高温；复合基仿石此技术主要用于天然装饰石材局部修复，产品规模化生产缓慢；硅酸盐基仿石主要以水泥雪花状晶体水化物的微观结构为主，耐磨、耐久性性低、产品耐候性敏感；

第二，聚酯基仿石、复合基仿石中不饱和树脂与固化剂、引发剂配合使用，因树脂分子结构含有苯环，以及卤代烃具有一定的毒性，对人体健康与环境产生危害；

第三，硅酸盐基仿石、石膏大理石分别形成以硅酸钙、硫酸钙晶体为主的基体相，水化成型水以操作性为指标，多余的游离水迁移对分子晶体结构有显著性影响，难以形成致密的网络结构而在宏观上表现出物理性能提升空间小，耐磨耐候性不足，同时，其生态性研究及制备技术尚属空白。

综上所述，研发人造的仿大理石材是缓解天然石材紧缺的重要课题，特别是发展无机人造大理石，能够充分利用无机材料特有的环保特性及可塑性，制备出具有一定生态型的无机大理石。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种无机人造大理石，以替代日渐稀缺的天然石材、非环保性的人造大理石、从而为生态环境良性循环和资源永续不衰提供技术支撑。

本发明的另一个目的在于：提供制备所述的无机人造大理石的方法。

本发明采用如下技术方案实现其发明目的：

提供一种无机人造大理石，它由以下重量份的原料制备而成：无机胶凝粉料100.0份、非晶质SiO₂矿化粉8.0～25.0份、可分散短切纤维3.0～7.5份、改性助剂0.0～15.0份、复配溶液20.5～77.0份、发泡剂0～0.8份。

本发明优选的方案中，无机人造大理石由以下重量份的原料制备而成：无机胶凝粉料100.0份、非晶质SiO₂矿化粉8.0～15.0份、可分散短切纤维3.5～5.5份、改性助剂5.0～12.0份、复配溶液25.0～50.0份、发泡剂0～0.5份。