專利名稱：一種人造石材料及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建筑材料類，是一種人造石材料及生產(chǎn)方法。
磷礦渣是磷化工業(yè)排放的廢渣，為灰白色多孔顆粒，質(zhì)輕，主要礦物組成是非結(jié)晶假硅灰石，與天然硅灰石(CaoSio4)性質(zhì)相似，其中含有SiO240％左右，CaO40％左右，還含有F、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O、P2O5、SO3等化學(xué)成分，這些成份以復(fù)雜的硅化物、磷化物、氟化物等形式存在。磷礦渣內(nèi)含有可溶性堿，PH9左右。
磷礦渣與天然硅灰石一樣，可以作為陶瓷的熔劑原料，生產(chǎn)軸面磚。但磷礦渣中混有碳，并含有水溶性堿，所以需經(jīng)過(guò)特殊處理才能使用，因此限制了它的使用。磷礦渣也可摻于水泥熟料中作為水泥輔料，但用量有限。
磷化工業(yè)生產(chǎn)1t黃磷，就產(chǎn)生7t左右的磷礦渣，由此可以推算廢渣排放量之大。據(jù)調(diào)查在我國(guó)昆明市周邊的磷化工廠每年就排放100多萬(wàn)t。磷化工業(yè)每年大量排放的磷礦渣未能被利用。因磷礦渣中含有可溶性磷化物、氟化物等會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，所以只能依照環(huán)境保護(hù)法，在山洼曠野中定點(diǎn)集中堆放。這種處理，既占用了寶貴的土地，仍對(duì)水源造成威脅。
本發(fā)明以兩種簡(jiǎn)單易行的方法，將磷礦渣生產(chǎn)成人造石材，變廢為寶。
方法1以磷礦渣同普通脲醛樹(shù)脂與不飽和聚脂樹(shù)脂的混合料相結(jié)合，互相作用，結(jié)果便可以于室溫下快速硬固，形成人造成石材。
普通脲醛樹(shù)脂，是木材人造板工業(yè)所使用的在酸性條件下加熱固化的木材膠粘劑。使用較為普遍。單獨(dú)用這種脲醛樹(shù)脂與磷礦渣結(jié)合不會(huì)固化，只有在這種脲醛樹(shù)脂中加入不飽和聚脂樹(shù)脂，并加入足夠量的磷礦渣粉，在磷礦渣粉的作用下，才能于室溫下與不飽和聚脂樹(shù)脂一起快速固化，而三者共同形成一種人造石材。
不飽和聚脂樹(shù)脂為溶劑型樹(shù)脂，而脲醛樹(shù)脂為水劑型樹(shù)脂，但這兩種樹(shù)脂在不加任何乳化劑的情況下，可較好融合。脲醛樹(shù)脂與不飽和聚脂樹(shù)脂比例一般為3∶2，這種比例也可根據(jù)需要調(diào)整。
本方法中對(duì)不飽和聚脂樹(shù)脂需加其通常使用的固化劑和促進(jìn)劑，如甲乙酮，萘酸鈷等。但對(duì)脲醛樹(shù)脂則勿需再加任何固化劑。
本發(fā)明使用的脲醛樹(shù)脂配制過(guò)程中最好加入一定量的三聚氰胺。為提高耐候性，可加入苯-丙乳液等。
這種人造石材難燃，具有一定的韌性，抗沖擊性好。
方法2針對(duì)磷礦渣中含有可溶性堿，PH9左右，本發(fā)明選一種可以在堿性條件下固化的脲醛樹(shù)脂，與磷礦渣粉配合，以磷礦渣作為脲醛樹(shù)脂的固化劑、改性劑和填料，二者共同形成一種人造石材。
以上材料中，為提高耐候性，可加入硅酸納或硅酸鉀。這種材料可制作建筑涂料。
以上人造石材不燃，具有優(yōu)異的耐磨性。
以上兩種石材的共同特性是防火、耐水、堅(jiān)硬耐磨。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為多微孔體，所以質(zhì)輕，具有隔音隔熱功能。
上述材料具有較好的復(fù)合性能，其間可根據(jù)不同的使用需要復(fù)合金屬及無(wú)機(jī)、有機(jī)纖維，包括玻璃纖維木、竹、棕、麻及農(nóng)業(yè)桔桿及人們?nèi)粘Ｉ顝U棄的棉及化學(xué)纖維；可以復(fù)合無(wú)機(jī)有機(jī)輕質(zhì)材料，如膨脹珍珠巖，聚笨乙烯泡沫材料，硅藻土等。這些材料大多可以從工農(nóng)業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ顝U料中獲得。
上述材料具有較好的成型性能?？梢栽谑覝叵乱粋€(gè)小時(shí)內(nèi)快速固化?？梢杂媚＞咭詽沧?、模壓、纏繞等方法成型形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。所以操作簡(jiǎn)易，設(shè)備投資少，生產(chǎn)耗能小。
以上因素決定了本發(fā)明的材料成本低。
一般人造石材料用不飽和聚脂樹(shù)脂作為粘接劑，本發(fā)明生產(chǎn)的人造石材比之更堅(jiān)硬耐磨，而且價(jià)格低。
本發(fā)明的石材在建筑領(lǐng)域有廣泛用途，可以作為內(nèi)外墻體材料，可作為地板材料，及建筑裝飾材料構(gòu)件?？芍谱鹘ㄖ苛?。也可作為包裝材料。還可以制作美術(shù)工藝品。
方法1實(shí)例一塊外墻雕花裝飾板。先準(zhǔn)備一套相應(yīng)模具。
配方黃磷渣2800g，脲醛樹(shù)脂1900g，不飽和樹(shù)脂1400g，甲乙酮70g，萘酸鈷40g，苯丙乳液150g，玻璃纖維適量。
操作1、先將甲乙酮與不飽和聚脂樹(shù)脂混合后，加入萘酸鈷。
2、將以上混合液加入脲醛樹(shù)脂中；3、再加入苯-丙乳液；4、將以上混合液倒入黃磷渣粉中充分?jǐn)嚢杈鶆颍?、倒入桌面模具中，施壓50分鐘左右，既可取模；6、取模后，放置48小時(shí)左右，使其充分硬固；
7、在低溫下烘干，即為成品。
方法2實(shí)例生產(chǎn)一塊桌面板。先準(zhǔn)備一套桌面模具。配方黃磷渣2800g，脲醛樹(shù)脂2300g，硅酸納30g，棕絲適量，聚苯乙烯泡沫適量。
操作1、將配方中所有材料混合攪拌均勻；2、倒入模具中，施壓50分鐘左右即可取模；3、取模后放置48小時(shí)左右，使其充分硬固；4、在低溫下烘干；5、修飾上漆即為成品。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的特征在于磷礦渣粉與普通脲醛樹(shù)脂、不飽和聚脂樹(shù)脂三者相結(jié)合，相互作用，共同形成一種人造石材。
2.本發(fā)明的特征還在于磷礦渣粉與在堿性條件下固化的脲醛樹(shù)脂二者結(jié)合，相互作用、共同形成一種人造石材。
3.權(quán)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機(jī)高聚物。
4.權(quán)利要求2所述材料中可加入硅酸納或硅酸鉀；
5.權(quán)利要求1、2、3、4所述材料中可加入無(wú)機(jī)或有機(jī)纖維材料；
6.權(quán)利要求1、2、3、4、5所述材料中可加入無(wú)機(jī)或有機(jī)輕質(zhì)材料。
全文摘要
本發(fā)明是一種人造石材料及生產(chǎn)的方法。本發(fā)明利用磷礦渣，以兩種方法生產(chǎn)人造石材1.磷礦渣粉與不飽和聚酯樹(shù)脂、普通脲醛樹(shù)脂三者結(jié)合，室溫條件下共同形成人造石。2.磷礦渣粉與在堿性條件下固化的脲醛樹(shù)脂相結(jié)合，室溫條件下相互作用形成人造石。以上材料在制作過(guò)程中可加入無(wú)機(jī)或有機(jī)纖維材料及輕質(zhì)材料。以上兩種人造石都具有防火、耐水、堅(jiān)硬耐磨、質(zhì)輕、隔熱隔音的功能?？芍谱鹘ㄖw構(gòu)件，可制家具，還可制作涂料，在建筑領(lǐng)域具有廣泛用途。也可作為包裝材料及制作工藝美術(shù)品。
文檔編號(hào)C04B16/00GK1663928SQ200410028510
公開(kāi)日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
發(fā)明者任兆磊 申請(qǐng)人:任兆磊