技术领域
本发明涉及装饰材料技术领域，具体涉及一种仿大理石线条及其制备方法。
背景技术
人造大理石最早是在20世纪70年代于美国出现的，由于它具有足够的强度、刚度、耐水、耐老化、耐腐蚀等性能，完全可以代替天然大理石用于各种建筑装饰，且制造方法简单，生产周期短，成本低，因而在美国获得了迅速的发展。以后逐步传到欧洲、亚洲及世界各地，成为一种被广泛采用的建筑材料。
人造大理石是国内市场上对该类产品的俗称，港台地区将其称为无缝石，国外同类产品叫做Artificial Marble或Solid Surfacing Material，它的学名是矿物填充型高分子复合材料。
简单地说，人造大理石是一种由树脂、矿物质和颜料经过真空浇铸或模压成型的高分子复合材料。其中基体树脂占30-65％的配比，因为树脂在很大程度上决定了产品的最终性能，如硬度、耐磨性、耐候性、抗污性能和机械强度等，所以树脂的配方技术至关重要。
现有的人造大理石实体面材其应用面很小，目前仅限于厨、卫台面使用，其更广阔的应用领域还有待于开发，特别是在异形人造大理石高档工艺品和人造大理石墙地砖、家具面料等领域的应用，远远没有得到开发。这些产品实际上市场容量巨大，据预测至少在数千亿元以上。
因此发明一种仿大理石线条存在需求，具有广阔的市场前景。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种仿大理石线条。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种仿大理石线条的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种仿大理石线条，由下述重量份的原料制备而成：
不饱和树脂80-120份、偶联剂1-5份、环烷酸钴1-2份、过氧化甲乙酮0.5-1.5份、二水石膏粉100-110份、石英粉40-50份。
优选地，所述的偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯和四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或其混合物。
更优选地，所述的偶联剂由γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和γ-氨丙基三甲氧基硅烷按质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)混合而成。
优选地，所述的不饱和树脂选自邻苯二甲酸型不饱和聚酯、间苯二甲酸型不饱和聚酯、对苯二甲酸型不饱和聚酯、双酚A型不饱和聚酯或乙烯基型不饱和聚酯中的任意一种。
本发明还提供了上述仿大理石线条的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二水石膏粉、石英粉烘干；
(2)将烘干后的二水石膏粉、石英粉与偶联剂混合制备活性粉体；
(3)将不饱和树脂、活性粉体、环烷酸钴混合均匀后，再加入过氧化甲乙酮真空搅拌混合均匀；
(4)倒入模具，固化后开模取得仿大理石线条；
(5)将仿大理石线条置于烘箱内烘干，取出冷却至室温；
(6)再经打磨抛光后制得成品。
优选地，
所述步骤(1)的烘干温度为70-90℃，时间为1.5-2.5h。
所述步骤(2)二水石膏粉、石英粉与偶联剂在高速混匀机中75-85℃温度下搅拌15-25min混合均匀，得到活性粉体。
本发明获得的仿大理石线条，根据不饱和树脂的物化性质，以及生产具有玉石感透明仿大理石线条对填料的特殊要求，选用二水石膏粉和石英粉经过表面改性等加工，设计相应的试验配方，制得的仿大理石线条的机械性能增强、成本降低，其它指标显著高于国家标准。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例中各原料介绍：
不饱和树脂，采用江苏富菱化工有限公司生产的牌号为FL-885的邻苯二甲酸型不饱和聚酯。富丽FL-885是以邻苯二甲酸酐和标准二元醇为主要原料合成的不饱和聚酯树脂，已溶于苯乙烯中。具有中等粘度和中等反应活性，特别适合于制作人造石制品，有较高的强度、韧性以及优良的耐水性和耐候性。
双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，CAS号：65467-75-6，采用南京创世化工助剂有限公司生产的钛酸酯偶联剂CS-311。
γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，CAS号：2530-85-0，采用上海金津贸易有限公司的型号为570的硅烷偶联剂。
γ-氨丙基三甲氧基硅烷，CAS号：13822-56-5，采用南京曙光化工集团有限公司的γ-氨丙基三甲氧基硅烷，产品名称为硅烷偶联剂KH-540。
二水石膏粉，CAS号：10101-41-4，采用荆门市磊鑫石膏制品有限公司的325目二水石膏粉。
石英粉，CAS号：7631-86-9，采用济南晴天化工科技有限公司的325目石英粉。
环烷酸钴，CAS号：61789-51-3，采用无锡汉德森化工制品有限公司生产的环烷酸钴。
过氧化甲乙酮，CAS号：1338-23-4，采用江阴万千化学品有限公司生产的过氧化甲乙酮。
实施例1
称取各原料(重量份)：
邻苯二甲酸型不饱和聚酯100份、偶联剂3份、环烷酸钴1.5份、过氧化甲乙酮1份、二水石膏粉105份、石英粉45份。
所述的偶联剂由γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和γ-氨丙基三甲氧基硅烷混合而成，所述γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：1：1。
仿大理石线条的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二水石膏粉、石英粉在80℃的温度下烘干2h；
(2)将烘干后的二水石膏粉、石英粉与偶联剂在高速混匀机中80℃温度下搅拌20min混合均匀，得到活性粉体；
(3)将不饱和树脂、活性粉体、环烷酸钴混合均匀后，再加入过氧化甲乙酮真空搅拌混合均匀；
(4)倒入模具，固化后开模取得仿大理石线条；
(5)将仿大理石线条置于烘箱内100℃烘120分钟，取出冷却至室温；
(6)再经打磨抛光后制得成品。
实施例2
按实施例1的原料配比和方法制备仿大理石线条，区别仅在于：将偶联剂替换为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯质量比为1：1的混合物。
实施例3
按实施例1的原料配比和方法制备仿大理石线条，区别仅在于：将偶联剂替换为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与γ-氨丙基三甲氧基硅烷质量比为1：1的混合物。
实施例4
按实施例1的原料配比和方法制备仿大理石线条，区别仅在于：将偶联剂替换为双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯与γ-氨丙基三甲氧基硅烷质量比为1：1的混合物。
测试例1：拉伸测试
对实施例1-4制备得到的仿大理石线条进行拉伸性能测试。本次实验采用ASTM D638-2003塑料拉伸性能标准测试方法。
试验试样采用Ⅱ类哑铃型试样，根据ASTM国际材料试验协会标准推荐，本试样具体的外形尺寸为总长185.0mm、标距50.0mm、宽度12.0mm、厚度、12.0mm。
仿大理石线条的拉伸试验采用UTM-1422万能材料试验机，试样由冲片机制得，试验前对可能有影响试验结果缺陷的试样进行筛查，随机选取5个试样进行拉伸试验。
在拉伸试验中，试样先前的受力情况、试验时的环境温度、拉伸的速度等对该试验的影响是很重要的，故在本次实验中。为了尽可能降低这些因素对试验结果的影响，对试样进行了相关处理。试样制得后，在预测的小变形弹性范围内进行预拉加载，卸载后在温度(25±2)℃、相对湿度(65±5)％的标准环境中放置了24h。在制得的试样中每个实施例随机选取五个进行试验，并检验试验试样的外观以使其不会影响试验结果的准确性。根据塑料拉伸试验标准推荐，本次拉伸试验的速率选用2mm/min。试验时环境温度23℃，相对湿度64％。具体测试结果见表1。
表1仿大理石线条试样的抗拉试验数据
试样名称 抗拉强度/MPa 断裂伸长率/％ 实施例1 55.1 5.7
实施例2 46.2 4.4 实施例3 44.0 4.1 实施例4 42.1 3.9
由表1测试结果，实施例1使用了γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷复配的偶联，与实施例2-4省略其中任意一种相比，在偶联剂加入总量相同的情况下，得到的仿大理石线条抗拉强度更高，断裂伸长率更大。
测试例2弯曲测试
在确定试验依据时，采用《塑料弯曲性能的测定》(GB/T9341-2008)以及《混凝土模板用胶合板》(GBT17656—2008)中的相关规定进行试验。
本次材料的弯曲试验采用UTM-1422万能材料试验机。以把试样支撑成简支梁，在跨中以2mm/min匀速弯曲，直至应力不再增加或达到5％的应变时停止试验，试样加载时保证加荷辊轴线与试样的长轴中心线垂直。试样为长方形板，由制样机制得，试样的具体尺寸为总长240.0mm、跨径200.0mm、宽度20.0mm、厚度、12.0mm。
试样制得后，在温度(25±2)℃、相对湿度(65±5)％的标准环境中放置了24h。在制得的试样中每个实施例随机选取五个进行试验，并检验试验试样的外观以使其不会影响试验结果的准确性。试样断裂时，断裂位置在简支梁跨中1/3以外的试验结果作废，重新随机选取试样进行试验。试验时环境温度23℃，相对湿度63％。抗弯性能数据见表2。
表2仿大理石线条试样的抗弯性能试验数据
试样名称 弯曲强度/MPa 实施例1 95.9 实施例2 83.7 实施例3 81.6 实施例4 84.1
由表2测试结果，实施例1使用了γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、γ-氨丙基三甲氧基硅烷复配的偶联，与实施例2-4省略其中任意一种相比，在偶联剂加入总量相同的情况下，得到的仿大理石线条弯曲强度更高。