[发明专利]一种无机纤维增韧无机复合人造石材面板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机纤维增韧无机复合人造石材面板及其制备方法，所述面板包括表层和增韧基层，表层包括如下重量份的各原料组分：石英砂40~70、石英粉10~30、无机活性粉体20~45、颜料0.5~4、减水剂0.3~1、水3~10；增韧基层包括如下重量份的各原料组分：无机活性粉体40~60、砂45~65、减水剂0.8~1.5、水6~14、无机纤维0.4~2、增韧剂0.8~2.5。本发明所述面板体积稳定低收缩、使用不翘曲变形，吸水率极低、耐久性性能好，不存在老化等问题，层与层之间结合性能好，延性好不会产生瞬间脆断，可做承载力结构，表面耐污性能好，材料来源广泛，整体综合成本造价低，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及加工类人造石材技术领域，更具体地，涉及一种无机纤维增韧无机复合人造石材面板及其制备方法。

背景技术

随着国家对生态环境保护的加强，天然石矿山开采受严格控制。另一方面中国的基础建设，如机场、地铁站、高铁站，商业广场、会馆中心仍在继续，大量基础建设对人造石材面板材料也有大量的需求, 替代天然石的人造石具有广阔的市场前景。

传统人造石主要由树脂类有机人造石和少量无机人造石组成。树脂类人造石主要存在受热变形较大，易鼓变形开裂，受紫外线辐射及温度影响老化变形、变色、强度降低，燃烧有难闻气温及不可降解、使用寿命短等等缺点，现已经逐步受到环保限制使用；新型无机人造石材面板目前主要是传统水泥机水磨石类产品，抗压强度低、硬度差、抗弯曲强度差，脆性强，容易脆断、整体吸水率高、抗污及耐化学性能能力差，很难达到天然石材的性能，面板很容易折断，使用不安全。

目前无机人造石本身为脆性结构、抗弯易折断，人造石面板结构大部分为单层结构，结构受外力作用过程中，底部直接开裂产生脆断，结构延性低，产品直接破坏，因此有结构局部中间加金属网或纤维网增强结构（类如CN106630805A）进行改良，但由于表面受压时，底部脆性面弯曲变形产生脆性开裂，尽管延展变形增大时增强网起到一定抗拉作用减缓裂纹开展作用，随着强度增大裂纹穿透纤维网继续扩展，因此结构也会不断破坏，不能有效克服结构破损断裂状况；也有结构采用了面层加直接纤维基体层结合形成增韧板手段来克服了面层受压变形开裂问题（类如CN109354468A），但由于引入纤维基体层对于人造石面板加工过程中，底部刮平过程中形成表面纤维露出及纤维通道孔，因此造成了面板结构吸水性能的大幅度提升，如果是金属纤维极容易出现锈蚀破损及金属锈蚀污染现象，同时如果有机类纤维表面吸水率会大幅度提升，同时热胀冷缩不一致造成纤维表面与人造石水化界面形成通道，降低面板力学以及耐久性能。

发明内容

有鉴于此，本发明为克服现有传统无机人造石技术产品抗压性能不足、抗弯曲强度及韧性差、吸水率高等缺陷，通过引入无机类纤维，热膨胀系数与人造石基体材料基本一致，提供一种强度高、耐污染、韧性高、使用寿命长、耐老化、经济合理的复合结构的无机纤维增韧无机复合人造石材面板。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种无机纤维增韧无机复合人造石材面板，包括表层和增韧基层，表层包括如下重量份的各原料组分：石英砂40~70、石英粉10~30、无机活性粉体20~45、颜料0.5~4、减水剂0.3~1、水3~10；增韧基层包括如下重量份的各原料组分：无机活性粉体40~60、砂45~65、减水剂0.8~1.5、水6~14、无机纤维0.4~2、增韧剂0.8~2.5。

进一步地，所述石英砂细度模数在2.0~3.0之间、二氧化硅含量在93%以上、无杂质及风化、原石硬度在7以上。

进一步地，所述石英粉细度为600目以上、二氧化硅含量在93%以上、原石硬度在7以上。本发明中石英粉的核心作用在于提升混合后人造石材表面除骨料外的胶凝粉体水化产物的耐磨以及耐划伤性能，提高表面致密度性能。