梯度复合法制备人造大理石的研究

论文摘要

针对传统复合型人造大理石存在强度低、密度大、在长期的使用过程中易分层等问题进行一系列研究。首先,通过添加不同填料改善饰面层和结构层的热膨胀性,综合考虑各影响因素,确定饰面层和结构层的最佳配比。然后,在饰面层与结构层之间制备过渡层来粘结上下两层,且过渡层的组分呈梯度变化,缓解外界温度的变化在界面产生的热应力,解决产品在长期的使用过程中易分层的问题。通过研究不同单一填料以及共混填料对复合型人造大理石饰面层热膨胀性影响。结果表明,单一填料CaCO3、Al（OH）3和彩砂填充饰面层时,不同粒径的填料改性效果不同。综合考虑饰面层的强度和操作性等因素,确定饰面层的填料的最佳配比为,共混无机填料/树脂定为2.5:1,0.074mmCaCO3/（0.1875～0.125）mm彩砂按2:1复配,此时体系的热膨胀系数为1.85×10-5/℃。以氯氧镁水泥作为复合型人造大理石的结构层,克服了产品强度低、力学性能差等问题。通过添加不同单一填料以及共混填料改善复合型人造大理石结构层热膨胀性。结果表明,通过添加热膨胀系数较大的填料可以提高复合型人造大理石结构层的热膨胀系数,随着填料的增加,体系的热膨胀系数增大。确定结构层填料的最佳配比为,固定聚苯颗粒的量为35%,花生壳粉/聚苯颗粒为5%,此时体系的热膨胀系数为1.08×10-5/℃。在此基础上通过真空乳液浸渍改善结构层的耐水性,综合考虑试块的软化系数和热膨胀系数确定浸渍的最佳条件为,选用共混乳液,黏度1050mPa·s,时间120min,真空度0.07MPa,此时结构层的软化系数为0.95。过渡层采用氯氧镁水泥和聚合物乳液体系,磷酸镁水泥和聚合物乳液体系,磷酸铝水泥和聚合物乳液体系。从粘结强度和热膨胀性两方面确定过渡层的最佳配比。确定过渡层的最佳配比为,KT8034A型丙烯酸乳液与氯氧镁水泥按聚灰比为10%、20%和30%进行梯度复合,此时的粘结强度为3.2MPa,热膨胀系数为1.21×10-5/℃。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 树脂型人造大理石的研究
• 1.1.1 影响树脂型人造大理石性能的因素
• 1.1.2 树脂型人造大理石的改性研究
• 1.1.3 树脂型人造大理石的应用
• 1.2 无机型人造大理石的研究
• 1.2.1 高铝水泥型人造大理石
• 1.2.2 镁质胶凝型人造大理石
• 1.2.3 石膏型人造大理石
• 1.2.4 微晶玻璃型人造大理石
• 1.2.5 其它无机类型人造大理石
• 1.3 有机无机复合型人造大理石
• 2 复合型人造大理石饰面层热膨胀性研究
• 2.1 饰面层的制备
• 2.1.1 试验原料与仪器
• 2.1.2 试块的制备
• 2.2 饰面层热膨胀系数的测定
• 2.3 试验结果及分析
• 2.3.1 添加单一填料对饰面层热膨胀性影响
• 2.3.2 二元填料共混对饰面层热膨胀性影响
• 2.3.3 不同粒径的填料改善饰面层热膨胀性机理分析
• 2.3.4 饰面层最佳填料量的确定
• 2.3.5 本章小结
• 3 复合型人造大理石结构层性能的研究
• 3.1 添加填料对结构层热膨胀性影响
• 3.1.1 试验原料与仪器
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 试验结果及分析
• 3.1.4 结构层最佳填料量的确定
• 3.2 真空乳液浸渍提高结构层耐水性的研究
• 3.2.1 试验原料与仪器
• 3.2.2 试验方法
• 3.2.3 试验结果及分析
• 3.2.4 真空乳液浸渍提高结构层耐水性机理分析
• 3.2.5 真空乳液浸渍提高结构层耐水性最佳条件的确定
• 3.2.6 真空乳液浸渍对结构层热膨胀性影响
• 3.3 本章小结
• 4 复合型人造大理石过渡层性能的研究
• 4.1 氯氧镁水泥和聚合物乳液体系
• 4.1.1 试验原料与仪器
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.3 试验结果及分析
• 4.2 磷酸镁水泥和聚合物乳液体系
• 4.2.1 试验原料与仪器
• 4.2.2 试验方法
• 4.2.3 试验结果及分析
• 4.3 磷酸铝水泥和聚合物乳液体系
• 4.3.1 试验原料
• 4.3.2 试验方法
• 4.3.3 试验结果及分析
• 4.4 过渡层最佳配比的确定
• 4.5 过渡层提高上下两层连接强度的机理分析
• 4.6 复合型人造大理石上下两层间的性能
• 4.7 复合型人造大理石的力学性能
• 4.8 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集