一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法与流程

1.本技术涉及一种建筑材料，具体的是一种绿色环保建筑材料，更具体的是一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法及饰面砖。


背景技术：

2.建筑材料中，饰面砖是一重要的分支，可以广泛用于墙体外立面和室内墙体，对建筑物进行装饰，常见的包括仿石材、仿砖体等。软瓷饰面砖是一种新型的饰面材料，制备方法简单，工艺环保，而且可加工性强，在柔性饰面材料领域需求量巨大，并且软瓷柔性饰面砖能够大幅的提高建筑的美观和档次。但是由于是以水性聚合物乳液与水泥、泥土、石英砂或矿粉等无机物通过成型加工得到，在成型的过程中需要水性聚合乳液的固化，才能得到。我们传统的固化温度会在100℃左右，固化10分钟到2小时左右，之后需要进一步的干燥，干燥时间一般会超过两个小时，得到成品。
3.对于现有技术中，软瓷柔性饰面砖的制备效率问题，大都使用传统的固化方式，如授权公告号为cn106380144b的发明专利公开了一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖的制备方法，按照如下步骤进行：1)按重量份称取水泥15～25份、石粉15～25份及石英砂30～50份，加到捏合机中，混合均匀，得到混合粉料；2)按重量份称取水性环氧树脂乳液10～25份、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液1～5份、阻燃剂5～15份、无机颜料1～ 3份及水10～25份，加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合乳液；3)将步骤1)中得到的混合粉料加入到步骤2)中得到的混合乳液中，充分搅拌，混合均匀后，加入橡胶弹性体 1-5份、搅拌，反应0.5-2小时，再加入水溶性环氧树脂固化剂3～10份，搅拌均匀，得到聚合物砂浆；4)将聚合物砂浆注入模具中，在室温下固化0.5～1h，然后在40～90℃下干燥2～4h，得到半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖。
4.以及授权公告号为cn107311537b的一种高硬度保温多功能软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)配制乳液：取硅丙乳液20-30份、无机颜料1-3 份加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合乳液料；步骤(2)配制远红外陶瓷粉层：取远红外陶瓷粉10-20份，水泥5-30份、石英砂25-35份，偶联剂1-3份加入到捏合机中混合均匀，得到第一混合粉料；步骤(3)配制负离子粉层：取负离子粉10-20份，水泥5-30 份、石英砂25-35份，偶联剂1-3份加入到捏合机中混合均匀，得到第二混合粉料；步骤(4)配制混合物料：将步骤(2)得到的第一混合粉料加入到步骤(1)中得混合乳液料中，搅拌，得到第一混合物料；将步骤(3)得到的第二混合粉料加入到步骤(1)中得混合乳液料中，搅拌，得到第二混合物料；步骤(5)制模：将第一混合物料倒入到模具中，倒入量为模具总量的1/4-1/2，待物料自然干燥，倒入第二混合物料，填满模具，铺设含有低温加热丝的玻璃纤维网格布；步骤(6)将模具送入烘箱，固化，成型，干燥，脱模，获得表面光滑高强度多功能软瓷装饰材料。其中固化的条件是在110-130℃下固化10-20 分钟，最后还需要进行2-8个小时的干燥。
5.可见，现有技术中对于软瓷柔性饰面砖的成型过程，都是使用常规的固化方式，这种固化方式主要是使用传统热交换方式，用以置换出原料中的水分，同时促进乳液的交联
固化，达到固化效果,或者固化温度过高，超过100℃。但是这种固化方式的效率交底，固化时间较长，是的生产效率低下。
6.本公开主要针对于现有技术中软瓷软瓷生产过程中的生产效率，尤其是固化效率问题低下的问题，提出解决方案。


技术实现要素：

7.本公开针对现有技术中软瓷生产效率低下的问题，尤其是固化时间较长，能耗较高，固化不均匀等一些列问题，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，该方法通过改变传统的固化方式，提高固化效率和生产效率。
8.本公开的构思之一在于提供一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，该方法将传统的电阻加热方式中添加了微波加热方式，通过微波加热和热交换方式组合加热，提高加热温度，促进固化，同时保证软瓷浆料内部和外部都进行加热，促进水分的均匀散发，软改变了传统的热交换的固化方式，提高固化效率。
9.本公开的另一构思还在于提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，该方法将传统的电阻加热方式替换为微波加热方式，通过纯粹的微波加热，能够快速的提高软瓷材料中水分的问题提高，促进加热固化。
10.本公开的另一构思还在于提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，该方法将传统的电阻加热和微波加热进行交替加热，通过交替加热，改变软瓷饰面砖的固化情况，提高固化效率。
11.本公开的另一构思还在于提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，该方法在传统的软瓷柔性市面砖的浆料中还加入了吸波剂，吸波剂能够高效快速的吸收微波，并在软瓷内部局部产生高温，促进软瓷内部高分子的固化，固化后的如何呈现网络状态，还能进一步的提高软瓷的机械性能。
12.具体的，本公开提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括固化步骤，模具中软瓷浆料经固化得到柔性饰面砖，所述的固化步骤包括了使用微波固化。
13.进一步的，所述的微波处理的功率大于200w，优选的大于250w。
14.进一步的，所述微波处理的时间不少于10分钟；
15.优选的，所述微波处理的时间不少于20分钟。
16.在另一实施例中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，模具中软瓷浆料经固化得到柔性饰面砖，所述的固化步骤中，采用微波和电热加热共同固化。
17.所述的固化温度为50-120℃，优选的固化温度为80-90℃。
18.本公开的固化温度需要控制，防止软瓷浆料的表层固化过快，形成封膜层，阻止水分的逸散，是的软瓷浆料中的水分过多，而影响固化发生。
19.进一步的，本公开方法的需要对固化温度，尤其是软瓷浆料环境的温度进行控制，确保水分的逸散，但是也不能快速的形成膜层，因此，本公开的方案控制固化温度低于 120℃，优选的为80-90℃。
20.在另一实施例中，提供一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，模具中软瓷浆料经固化得到柔性饰面砖，所述的固化步骤为微波固化和热固化交替进行。
21.所述的微波固化的时间为30-60秒，所述的热固化时间为5-20min；
22.所述的交替次数大于10次，优选的，所述的交替次数大于15次。
23.在另一实施例中，提供一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，模具中软瓷浆料经固化得到柔性饰面砖，所述的固化步骤为微波固化。
24.所述的微波固化时间大于5分钟，优选的大于10分钟，更有选的大于20分钟。
25.进一步的，在另一实施例中，所述的微波固化为分段微波固化。
26.例如，设置为微波固化一定时间后，停止微波处理，之后进行继续进行微波固化处理，往次重复。
27.其中，每次微波处理的时间为30-150秒，优选的为60-120秒。
28.在另一实施例中，提供一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，模具中软瓷浆料经固化得到柔性饰面砖，所述的固化步骤中还包括通风处理。
29.所述的通风处理包括使用涡旋风机对软瓷周围环境进行吹风，控制湿度。
30.涡旋风机能够保证较大的风力，并将固化设备中的湿气进行排除，促进软瓷浆料快速固化成形。
31.另一实施例中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，包括了混合粉料的制备，所述的混合粉料制备包括将水泥、石英砂，加到捏合机中，混合均匀，得到混合粉料。
32.所述的水泥5-30份、石英砂25-35份，上述均按照重量份计算。
33.另一实施例中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，包括了混合乳液的制备，所述的混合乳液制备包括了将硅丙乳液、无机颜料和吸波剂进行共混，得到混合乳液。
34.所述的吸波剂为炭黑。
35.所述的液硅丙乳液20-30份、无机颜料1-3份、炭黑1-3份，上述均按照重量份计算。
36.在另一实施例中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，包括了对吸波剂的预处理，所述的预处理包括了使用硅烷偶联剂对吸波剂进行预处理。
37.所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550或硅烷偶联剂kh560；
38.进一步的，所述硅烷偶联剂与吸波剂的质量比为1:2-3。
39.在一些实施例中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，包括如下步骤：
40.1、混合乳液的制备；所述的混合乳液制备包括了将硅丙乳液、无机颜料和吸波剂进行共混，得到混合乳液；
41.2、混合粉料的制备，所述的混合粉料制备包括将水泥、石英砂，加到捏合机中，混合均匀，得到混合粉料；
42.3、将混合乳液加入到混合粉料中，另外5-15份水，搅拌得到软瓷浆料；
43.4、将步骤3中的浆料注入到模具中；
44.5、固化。
45.在一些实施例中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，还包括对固化后的软瓷进行干燥。
46.具体的，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，包括如下步骤：
47.1、将液硅丙乳液20-30份、无机颜料1-3份、炭黑1-3份共混，得到混合乳液；
48.2、将水泥5-30份、石英砂25-35份加到捏合机中，混合均匀，得到混合粉料；
49.3、将步骤1中的混合乳液加入到步骤2中，同时加入5-15份水，搅拌均匀得到软瓷浆料。
50.4、将软瓷浆料注入到模具中
51.5、固化，将步骤4中的含有软瓷浆料的模具进行固化、脱模，得到软瓷柔性饰面砖，其中固化温度为50-120℃。
52.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本公开对固化工艺进行了改进，进而提高固化效率和生产效率，同时对软瓷柔性饰面砖的机械性能进行提高。尤其是引入了微波固化步骤，微波固化能够高效的促进浆料中高分子进行固化，提高固化效率。另外，本公开还对固化的温度进行了调节，保证软瓷周边的温度不会过高，组织软瓷外层快速固化形成膜层，组织水分的逸散而降低固化效率。
53.为了提高软瓷浆料内部的固化速率，本公开还在原料中加入了吸波剂，吸波剂在微波的作用下，能够快速的升温，在软瓷浆料内部形成局部的高温，促进软瓷内部的乳液快速固化，整个固化过程是内部和外层同时进行，进而提高了固化效率。
54.而吸波剂的分散会影响到内部固化的效果，本公开还使用了硅烷偶联剂提前对吸波剂进行预处理，提高吸波剂在软瓷浆料中的分散性，进而提高固化效率。
具体实施方式
55.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
56.本实施例中，具体提供了一种软瓷柔性饰面材料以及其制备方法，所述的制备方法包括了对原料的预处理，包括了将一定量偶联剂与1-3份炭黑共混，得到炭黑与偶联剂的组合物，其中偶联剂与炭黑的质量比为1:2-3；
57.由于炭黑材料是一种较好的吸波剂，在微波处理的过程中能够显著的吸收微波，并将炭黑周围的微环境进行快速升温，使得软瓷浆料的内部和外部同时进行固化反应，改变传统的热交换过程中，固化有软瓷浆料外层向内层的固化方式，进而加倍的快速固化成形，提高固化效率。
58.在固化过程中，由于模具的规格，软瓷材料的厚度不一，为了外层固化和内层固化的差异性问题，我们对微波加热和热交换方式加热可以进行调整，包括了间断式的微波加热和间断式的热交换加热，用以控制软瓷浆料外层加热和内层加热的速率，在提高固化效率的同时，还能保证固化后材料的力学性能。
59.在另一实施例中，提供了一种软瓷柔性饰面砖的制备方法，在固化的过程中还包括了对蒸发的水分去除，包括了使用涡旋风机去除固化设备中的水蒸气。
60.空间中水气的浓度过高，会影响软瓷浆料表层水分的挥发，进而阻碍软瓷饰面砖的固化，本公开使用涡旋风机，将空间中的水气带走，能够进一步的提高固化效率。
61.具体的，在实施例1中，提供了一种高效柔性软瓷的制方法，包括如下步骤：
62.1、将液硅丙乳液30份、无机颜料2份、炭黑2份共混，得到混合乳液；
63.2、将水泥15份、石英砂25份加到捏合机中，混合均匀，得到混合粉料；
64.3、将步骤1中的混合乳液加入到步骤2中，同时加入10份水，搅拌均匀得到软瓷浆料。
65.4、将软瓷浆料注入到模具中
66.5、固化，将步骤4中的含有软瓷浆料的模具进行固化、脱模，得到软瓷柔性饰面砖，其中高温固化，固化温度为90℃，固化时间1-4h。
67.在实施例2中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，主要步骤和原料配方与实施例1相同，其特征在于固化步骤采用微波固化，微波的功率为250w，固化时间10-40 分钟，观察固化状态。
68.在另一实施例3中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，主要步骤与配方与实施例1相同，区别在于，固化步骤5中，固化为微波和热交换共同固化，其中微波的功率为200w，热交换固化的温度为80℃，固化时间10-40分钟，观察固化状态。
69.在另一实施例4中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，主要步骤和原料配方与实施例1相同，区别在于，固化为间断式微波固化，微波固化的方式是，微波处理60秒，停止处理60秒，继续处理60秒，以此往复，固化时间10-40分钟，观察固化状态。
70.在另一实施例5中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，主要步骤和原料配方与实施例3相同，区别在于，在固化过程中开启涡旋风机，将固化环境中的水分去除，固化时间10-40分钟，观察固化状态。
71.在另一实施例6中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，主要步骤和实施例相同5，区别在于，浆料原料中不加入炭黑，固化时间10-40分钟，观察固化状态。
72.在另一实施例7中，提供了一种高效软瓷柔性饰面砖的制备方法，主要步骤和实施例相同5，区别在于，炭黑经过硅烷偶联剂预处理处理，所述硅烷偶联剂的用量为炭黑的1/2，固化时间10-40分钟，观察固化状态。
73.在固化过程中，衡量固化完成的标准在于软瓷浆料的流动性完全丧失，软瓷浆料具有一定的强度，软瓷可以从硅胶模板中取出而不发生断裂，当软瓷浆料丧失流动性，且可以从硅胶模板中取出即认为浆料发生完全的固化。
74.固化完成后的软瓷经过干燥控水后进行机械测试，对上述实施例中得到的软瓷材料进行机械性能测试，采用拉伸强度测试仪测试拉伸强度、断裂伸长率和抗弯强度。
75.具体的结果如下：
76.其中：√标识固化完成；
×
表示未完成固化；
△
表示介于固化与未固化完成之间。
[0077][0078]
从上表可以看出实施例5和实施例7的固化速率和机械性能最好，与实施例1相比，明显的可以看出，微波固化能够提高固化效率，而固化的过程中间歇式的多段微波处理能够高效的提高固化速率。另外，对于涡旋风机的使用，在提高软瓷的固化速率的情况下，还能提高一定的机械强度。
[0079]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。