阅读说明：本技术 一种艾草改性石英石及其制备方法 (Wormwood modified quartz stone and preparation method thereof ) 是由 黄效华 唐宇欣 姜吉术 杨继奎 黄效谦 刘新文 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种艾草改性石英石及其制备方法,该种艾草改性石英石的原材料组成,包括：40-50份石英砂、20-25份改性麦饭石、2-5份含艾草提取物的功能改性剂、6-10份不饱和聚酯、10-15份硅砂、8-10份方解石、2-4份KH-570、2-5份固化剂、1-3份甘油三月桂酸酯,经过混料、真空除气、压制成型步骤,最终得到的艾草改性石英石,不仅具有植物抑菌功效,抗菌效果好,而且石英石板材硬度高,韧性大,耐磨耐用,是一种新型的石英石材料制品。(The invention provides a wormwood modified quartz stone and a preparation method thereof, and the wormwood modified quartz stone comprises the following raw materials: 40-50 parts of quartz sand, 20-25 parts of modified medical stone, 2-5 parts of a functional modifier containing wormwood extract, 6-10 parts of unsaturated polyester, 10-15 parts of silica sand, 8-10 parts of calcite, 2-4 parts of KH-570, 2-5 parts of a curing agent and 1-3 parts of glycerol trilaurate, and the wormwood modified quartz stone finally obtained through the steps of mixing, vacuum degassing and compression molding has plant bacteriostasis effect and good antibacterial effect, and the quartz stone plate is high in hardness, toughness and wear-resistant and durable, so that the wormwood modified quartz stone is a novel quartz stone material product.)

一种艾草改性石英石及其制备方法

技术领域

本发明属于石英石改性技术领域，具体涉及一种艾草改性石英石及其制备方法。

背景技术

石英石是在真空条件下将石英石晶体、树脂和微量颜料等材料通过异构聚合技术制成大规格板材，其高达94%的石英结晶体为主体结构，使其质地更加坚硬、紧密，具有其他装饰材料不具备的耐磨、耐压、耐高温、抗腐蚀、防渗透等特性。石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，石英石是目前石英石板材生产厂家对其所生产的板材的一种简称，由于其板材主要成分石英含量高达93%以上，因此称为石英石。

人造石英石是采用天然石英砂、石英粉、树脂及颜料混合，经专用设备加工而成的一种新型聚合材料。板材质地致密，吸水率低，抗油污性能强，有较好的耐酸、耐碱的化学抗腐蚀性，能较长时间保持平滑美观、不褪色、不起印的外观，颇受人们的喜爱。

抗菌环保是新材料的热潮，现有技术中通常加入无机或有机的抗菌剂来制备具有抑菌防霉作用的制品，在石英石制品中加入具有天然抑菌活性的物质，现有技术中未见报道。直接在石英石板材制作中加入植物提取物，植物提取物难以分散均匀，会导致板材的硬度下降，进而石英石在使用的过程中容易出现断裂的现象，石英石的耐磨度下降。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种艾草改性石英石及其制备方法，以实现以下发明目的：

1、提高硬度与韧性，提高耐磨度

2、具有天然植物抗菌性能

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种艾草改性石英石，其特征在于，所述石英石，其原材料组成，按重量份数计，包括：

40-50份石英砂、20-25份改性麦饭石、2-5份含艾草提取物的功能改性剂、6-10份不饱和聚酯、10-15份硅砂、8-10份方解石、2-4份KH-570、2-5份固化剂、1-3份甘油三月桂酸酯；

所述不饱和聚酯，为邻苯型不饱和聚酯，25℃粘度为0.9-1.3Pa·s；

所述石英砂为混合石英砂，其中粒径40-50微米的占35%-40%，粒径0.5-2mm的占35-40%，其余为2-5mm的大颗粒石英砂；

所述固化剂为过氧化甲乙酮；

所述改性麦饭石，其制备方法，包括：

1）将麦饭石机械粉碎成0.2-1mm的颗粒；

2）将麦饭石颗粒浸入到六偏磷酸钠溶液中，后进行超声分散后脱水、干燥，得到纯化后的麦饭石颗粒；

3）将纯化后麦饭石颗粒中加入DMF溶液中，加入促进剂羧甲基纤维素钠，滴加稀碱调节pH至8.5-11，后加入纳米SiO2气凝胶，升温至80℃以1000r/min的速率持续搅拌5-8h，静置，干燥得到改性麦饭石；

所述六偏磷酸钠溶液，浓度为0.5-1.2g/L；所述羧甲基纤维素钠加入浓度为5-8wt%。

所述纳米SiO2气凝胶的加入量占纯化后麦饭石颗粒重量的0.02-0.06%；

所述SiO2气凝胶，粒径1-40nm，密度50-80kg/m³；

所述超声分散，超声频率为55-60KHz，超声10-30分钟；

所述含艾草提取物的功能改性剂，其制备方法，包括：取艾草提取物溶解到水中，后加入蒙脱土多孔纳米材料浸渍混合，使艾草提取物充分进入到多孔材料内部，得到含艾草提取物的功能改性剂；

所述蒙脱土多孔纳米材料，颗粒粒径为50-100nm；

所述浸渍混合，艾草提取物水溶液，浴比1:10-15；转速30-60r/min下搅拌30-120min；

所述艾草改性石英石的制备方法，其特征在于，包括：混料、真空除气、压制成型和固化；

所述真空除气，真空度为1-2kPa，真空处理时间为15-20min；

所述压制成型，压机真空度为0.05-0.1MPa；第一次压制，先在20-22HZ下振动60-65S；第二次压制，在50-55HZ下振动90-100S；

所述固化，固化温度为95-100℃。

采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

1、采用本发明的艾草改性石英石，制得的石英石板材制品具有植物抑菌功效，抗菌效果好，对常见的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率可达85-92%，可应用于厨房餐桌等卫生场所；

2、采用本发明的艾草改性石英石，制得的石英石板材制品硬度高，体积密度3.22-3.30g/cm3，硬度达到莫氏7.5-8级；

3、采用本发明的艾草改性石英石，干燥弯曲强度达到46-48MPa，抗压强度265-270MPa，具有高强度，高韧性，耐磨耐使用；

4、采用本发明的艾草改性石英石，制得的石英石板材可耐高温400-450℃，在其上放置450℃高温物体30min不会出现明显烫印，耐高温强度高；

5、采用本发明的艾草改性石英石，不易开裂变形，耐压性好。

具体实施方式

：

下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。

实施例1一种艾草改性石英石及其制备方法

1、改性麦饭石的制备

1）将麦饭石机械粉碎成0.2-1mm的颗粒；

2）将麦饭石颗粒浸入到六偏磷酸钠溶液中，后进行超声分散10分钟，超声频率为55KHz，后脱水、干燥，得到纯化后的麦饭石颗粒；

3）将纯化后麦饭石颗粒中加入DMF溶液中，加入促进剂羧甲基纤维素钠，滴加稀碱调节pH至8.5，后加入纳米SiO2气凝胶，升温至80℃以1000r/min的速率持续搅拌5h，静置，干燥得到改性麦饭石；

所述六偏磷酸钠溶液，浓度为0.5g/L；

所述羧甲基纤维素钠加入浓度为5.0wt%；

所述纳米SiO2气凝胶的加入量占纯化后麦饭石颗粒重量的0.02%；

所述SiO2气凝胶，粒径35-40nm，密度55.2kg/m³；

2、含艾草提取物功能改性剂的制备：

（1）在杯中加入适量水，水浴加热到90℃，然后加入艾草提取物，搅拌至完全溶解，浴比1:10；

（2）选取蒙脱土多孔纳米材料加入到上述溶液中，与艾草提取物溶液浸渍混合，搅拌60min，转速60r/min，使艾草提取物充分进入到多孔材料内部，得到含艾草提取物的功能改性剂；

所述蒙脱土多孔纳米材料，粒径为50-60nm；

3、混料：

向不饱和聚酯中加入含艾草提取物的功能改性剂和偶合剂，升温至60℃并搅拌至混合均匀；后边搅拌边加入石英砂，改姓麦饭石，硅砂，方解石、和固化剂，加完后，增大搅拌机搅拌速度至400r/min，继续搅拌20min，混匀后得到混合料；

所述混合料的原材料组成，按重量份数计，包括：

将40份石英砂、25份改性麦饭石、2份含艾草提取物的功能改性剂、10份不饱和聚酯、10份硅砂、8份方解石、2份KH-570、2份固化剂、1份甘油三月桂酸酯；

所述不饱和聚酯，为邻苯型不饱和聚酯，25℃粘度为0.9Pa·s；

所述石英砂为混合石英砂，其中粒径40-50微米的占35%，粒径0.5-2mm的占35%，其余为2-5mm的大颗粒石英砂；

所述固化剂为过氧化甲乙酮；

4、真空除气

将原料料浆抽入真空搅拌罐，在真空环境下搅拌20min，除去料浆中的所有气泡；

所述真空除气，真空度为1kPa；

所述真空除气，处理时间为15min；

5、压制成型

将混合料灌入模具中，后推入压机内进行压制成型，压机真空度为0.05MPa；第一次压制，先在20HZ下振动60S；第二次压制，在50HZ下振动100S，关闭振动；

6、固化

转移到100℃的固化炉中进行固化，脱模，冷却，表面抛光得到艾草改性石英石制品。

实施例2一种艾草改性石英石及其制备方法

1、改性麦饭石的制备

1）将麦饭石机械粉碎成0.2-1mm的颗粒；

2）将麦饭石颗粒浸入到六偏磷酸钠溶液中，后进行超声分散30分钟，超声频率为55KHz，后脱水、干燥，得到纯化后的麦饭石颗粒；

3）将纯化后麦饭石颗粒中加入DMF溶液中，加入促进剂羧甲基纤维素钠，滴加稀碱调节pH至10.0，后加入纳米SiO2气凝胶，升温至80℃以1000r/min的速率持续搅拌5h，静置，干燥得到改性麦饭石；

所述六偏磷酸钠溶液，浓度为1.0g/L；

所述羧甲基纤维素钠加入浓度为6.5wt%；

所述纳米SiO2气凝胶的加入量占纯化后麦饭石颗粒重量的0.03%；

所述SiO2气凝胶，粒径35-40nm，密度55.2kg/m³；

2、含艾草提取物功能改性剂的制备：

（1）在杯中加入适量水，水浴加热到90℃，然后加入艾草提取物，搅拌至完全溶解，浴比1:15；

（2）选取蒙脱土多孔纳米材料加入到上述溶液中，与艾草提取物溶液浸渍混合，搅拌120min，转速60r/min，使艾草提取物充分进入到多孔材料内部，得到含艾草提取物的功能改性剂；

所述蒙脱土多孔纳米材料，粒径为50-60nm；

3、混料：

向不饱和聚酯中加入含艾草提取物的功能改性剂和偶合剂，升温至60℃并搅拌至混合均匀；后边搅拌边加入石英砂，改姓麦饭石，硅砂，方解石、和固化剂，加完后，增大搅拌机搅拌速度至400r/min，继续搅拌20min，混匀后得到混合料；

所述混合料的原材料组成，按重量份数计，包括：

将45份石英砂、20份改性麦饭石、2份含艾草提取物的功能改性剂、6份不饱和聚酯、13份硅砂、8份方解石、2份KH-570、2份固化剂、2份甘油三月桂酸酯；

所述不饱和聚酯，为邻苯型不饱和聚酯，25℃粘度为1.2Pa·s；

所述石英砂为混合石英砂，其中粒径40-50微米的占35%，粒径0.5-2mm的占40%，其余为2-5mm的大颗粒石英砂；

所述固化剂为过氧化甲乙酮；

4、真空除气

将原料料浆抽入真空搅拌罐，在真空环境下搅拌20min，除去料浆中的所有气泡；

所述真空除气，真空度为1kPa；

所述真空除气，处理时间为20min；

5、压制成型

将混合料灌入模具中，后推入压机内进行压制成型，压机真空度为0.05MPa；第一次压制，先在20HZ下振动60S；第二次压制，在55HZ下振动90S，关闭振动；

6、固化

转移到100℃的固化炉中进行固化，脱模，冷却，表面抛光得到艾草改性石英石制品。

实施例3一种艾草改性石英石及其制备方法

1、改性麦饭石的制备

1）将麦饭石机械粉碎成0.2-1mm的颗粒；

2）将麦饭石颗粒浸入到六偏磷酸钠溶液中，后进行超声分散30分钟，超声频率为60KHz，后脱水、干燥，得到纯化后的麦饭石颗粒；

3）将纯化后麦饭石颗粒中加入DMF溶液中，加入促进剂羧甲基纤维素钠，滴加稀碱调节pH至11，后加入纳米SiO2气凝胶，升温至80℃以1000r/min的速率持续搅拌8h，静置，干燥得到改性麦饭石；

所述六偏磷酸钠溶液，浓度为1.2g/L；

所述羧甲基纤维素钠加入浓度为8wt%；

所述纳米SiO2气凝胶的加入量占纯化后麦饭石颗粒重量的0.06%；

所述SiO2气凝胶，粒径20-25nm，密度64.0kg/m³；

2、含艾草提取物功能改性剂的制备：

（1）在杯中加入适量水，水浴加热到90℃，然后加入艾草提取物，搅拌至完全溶解，浴比1:15；

（2）选取蒙脱土多孔纳米材料加入到上述溶液中，与艾草提取物溶液浸渍混合，搅拌120min，转速60r/min，使艾草提取物充分进入到多孔材料内部，得到含艾草提取物的功能改性剂；

所述蒙脱土多孔纳米材料，粒径为90-100nm；

3、混料：

向不饱和聚酯中加入含艾草提取物的功能改性剂和偶合剂，升温至60℃并搅拌至混合均匀；后边搅拌边加入石英砂，改姓麦饭石，硅砂，方解石、和固化剂，加完后，增大搅拌机搅拌速度至400r/min，继续搅拌20min，混匀后得到混合料；

所述混合料的原材料组成，按重量份数计，包括：

将50份石英砂、20份改性麦饭石、2份含艾草提取物的功能改性剂、6份不饱和聚酯、10份硅砂、8份方解石、2份KH-570、2份固化剂、1份甘油三月桂酸酯；

所述不饱和聚酯，为邻苯型不饱和聚酯，25℃粘度为1.3Pa·s；

所述石英砂为混合石英砂，其中粒径40-50微米的占40%，粒径0.5-2mm的占40%，其余为2-5mm的大颗粒石英砂；

所述固化剂为过氧化甲乙酮；

4、真空除气

将原料料浆抽入真空搅拌罐，在真空环境下搅拌20min，除去料浆中的所有气泡；

所述真空除气，真空度为2kPa；

所述真空除气，处理时间为20min；

5、压制成型

将混合料灌入模具中，后推入压机内进行压制成型，压机真空度为0.1MPa；第一次压制，先在20HZ下振动60S；第二次压制，在50HZ下振动90S，关闭振动；

6、固化

转移到95℃的固化炉中进行固化，脱模，冷却，表面抛光得到艾草改性石英石制品。

对比例1：

不添加含艾草提取物的功能改性剂，其余同实施例3。

对比例2：

添加普通市售麦饭石，未进行改性，其余同实施例3。

对采用实施例1-3以及对比例1-2的技术方案制备的石英石板材进行相关测试，结果如下表所示：

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。