專利名稱：：用于獲得人造石頭材料的組合物和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于獲得新型人造石頭材料的組合物，一種通過該組合物獲得新型人造石頭材料的方法，以及四苯乙醇和其衍生物的一種新用途。
背景技術(shù)：
：目前，為了得到復(fù)合的石頭材料，例如天然石頭的人造附聚物如大理石或花崗巖，將一種熱固性樹脂粘結(jié)試劑，通常為不飽和聚酯樹脂，與一種或多種填料組份如氧化物、碳酸鹽、硅酸鹽、滑石粉、磨細(xì)石料和/或碎石進(jìn)行混合，加入到混合物中的樹脂粘結(jié)材料重量百分比優(yōu)選為7~30%。然后將獲得的流體混合物澆注到合適的模具或模槽中，在這里通過任何合適類型的振動(dòng)器或混合器的作用，對這些混合物作進(jìn)一步均勻混合，以獲得具有期望形狀的人造石頭材料。為了使混合物硬化，向混合物中加入低百分比的聚合引發(fā)劑、自由基產(chǎn)生劑，其在溫度升高到預(yù)設(shè)定的閾值以上時(shí)活性顯著增強(qiáng)。聚合引發(fā)劑可在任何混合階段被加入。此外，為了更好地催化聚合引發(fā)劑的分解，可加入份量百分比的過渡金屬鹽充當(dāng)反應(yīng)引發(fā)劑。通常使用分解溫度遠(yuǎn)高于混合相傳導(dǎo)溫度的過氧化物，以及使用在有機(jī)溶劑如礦物松節(jié)油、二甲苯、曱苯等中的有機(jī)鈷鹽(不同濃度)作為聚合引發(fā)劑?；旌衔锏挠不蚓酆显诰酆蠣t中的預(yù)設(shè)定溫度下進(jìn)行，該溫度是所使用的聚合引發(fā)劑以及反應(yīng)促進(jìn)劑的濃度的函數(shù)，反應(yīng)時(shí)間根據(jù)具體的情況而變化。反應(yīng)的開始，其所依據(jù)的動(dòng)力學(xué)原理取決于它們的濃度和溫度(反應(yīng)也可在室溫下進(jìn)行)。相應(yīng)地，在將引發(fā)劑和促進(jìn)劑加入到混合物時(shí)，需確?；旌衔锬軌蛉菀椎貜幕旌掀鬓D(zhuǎn)移到模具，否則會(huì)發(fā)生過度硬化，這也將影響混合器的后續(xù)使用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是提供一種組合物，當(dāng)其加入到一種粘結(jié)樹脂試劑時(shí)，能夠獲得一種混合物以用于生產(chǎn)新型人造材料或類似的材料，本發(fā)明的混合物比先前提出的混合物更加穩(wěn)定并且能夠以流體狀態(tài)存儲(chǔ)較長的時(shí)間。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于獲得涉及較低存儲(chǔ)費(fèi)用的石頭材料的組合物。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種用于制造人造石頭材料的組合物，該組合物包括一種選自包含四苯乙醇和至少一種它的衍生物的組中的化合物。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種用于生產(chǎn)人造石頭材料的混合物，該混合物包含一種樹脂化合物和一種組合物，該組合物含有選自包含四苯乙醇和至少一種其衍生物的化合物，該化合物占樹脂化合物的重量百分比為0.1~10%。根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種生產(chǎn)人造石頭材料的方法，該方法包括如下步驟-提供一種組合物，其包括一種選自包含四苯乙醇以及至少一種它的衍生物的組中的化合物；-將所述的組合物與至少一種樹脂化合物進(jìn)行混合，從而得到流體-糊狀的混合物；-將流體-糊狀的混合物轉(zhuǎn)移到至少一個(gè)模具中；以及-加熱混合物至溫度高于一預(yù)設(shè)定的閾值，從而使其發(fā)生聚合。根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了四苯乙醇或其衍生物的一種新用途，用以促進(jìn)混合物的聚合并且控制熱量以獲得人造石頭材料。本發(fā)明提供了一種用于獲得塊狀或類似狀的人造石頭材料的組合物，其包括四苯乙醇和/或其衍生物，該組合物被設(shè)計(jì)成通過熱分解或吸熱降解而生成自由基物種，該組合物優(yōu)選^L加入到作為粘結(jié)試劑的一種或多種樹脂化合物中，優(yōu)選為被加入到不飽和樹脂化合物中。熱分解在溫度高于閥值60。C時(shí)充分進(jìn)行，且估計(jì)在溫度高于閥值約9(TC時(shí)更加明顯。在高于所述閥值的溫度水平且為了得到自由基物種的產(chǎn)生，在需要不斷地供給熱量的情況下，得到的自由基物種在被用作粘結(jié)試劑的不飽和樹脂體系中可用以引發(fā)自由基聚合反應(yīng)。四苯乙醇的降解反應(yīng)以及隨后的自由基物種的生成如下圖示所述。R=芳基、-COOR等。根據(jù)上述圖示，需要提及的是四苯乙醇首先發(fā)生熱均解，然后氫被轉(zhuǎn)移到乙烯單體上。所述的第二步是引發(fā)不飽和樹脂化合物的自由基聚合。在本說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語"不飽和樹脂化合物"表示任何包含有加成聚合的或縮聚聚合的分子或具有下述的具體結(jié)構(gòu)式的不飽和類型的聚合物的樹脂，其在乙烯、丙棒或甲基丙烯單體中可溶或不可溶。上述的結(jié)構(gòu)式是熱固性樹脂化合物的不飽和部分的典型例子，更具體地l)順丁烯二酸；2)反丁烯二酸；3)四氫鄰苯二甲酸；4)衣康酸；5)丙烯酸或甲基丙烯酸；6)烯丙基；7)雙環(huán)苯二烯端基；8)內(nèi)次甲基四氫鄰苯二曱酸。才艮據(jù)本發(fā)明的組合物優(yōu)選包括一種或多種分散劑、抗氧化劑以及聚合反應(yīng)4足進(jìn)劑。更具體地，分散劑可含有一種物質(zhì)或多種物質(zhì)的混合物，并且具有輔助四苯乙醇和/或其衍生物在粘結(jié)樹脂化合物中的崩解。因此，分散劑的性質(zhì)取決于所使用的不飽和樹脂化合物。在一種本發(fā)明的組合物中，分散劑的有益用量為重量百分比10~95%。抗氧化劑選自由包含有苯醌、對苯二酚、苯酚衍生物、金屬配合物、金屬鹽等的組，其經(jīng)設(shè)計(jì)成以提高樹脂化合物在高溫下存儲(chǔ)時(shí)的穩(wěn)定性，從而確保在5(TC時(shí)穩(wěn)定長達(dá)30天或更久。促進(jìn)劑可選自乙酰乙酸的衍生物、過渡金屬鹽、氨絡(luò)物等，其并具有縮短硬化時(shí)間的功能。它們只有在溫度高于閥值時(shí)才具有活性，在該溫度下，四苯乙醇和/或其衍生物發(fā)生吸熱分解。將本發(fā)明的組合物加入到樹脂化合物中，加入量優(yōu)選為樹脂化合物的重量百分比0.1~10%。這種組合物可以與樹脂化合物直接混合，或?qū)⑵湓谒龌衔锏纳蛇^程的任何步驟中加入到樹脂化合物中，例如加載入有氧化物、碳酸鹽、硅酸鹽、滑石粉、磨細(xì)石料和/或碎石的粉末，這些材料常常被用于人造石塊的生產(chǎn)中。下面將對本發(fā)明組合物目前優(yōu)選的實(shí)施方式，其在樹脂化合物中的應(yīng)用以及人造石頭材料的制備進(jìn)行介紹。組合物制備將40.00g的四苯乙醇與49.80g的三苯乙烯酚在溫度j氐于50。C的條件下進(jìn)行混合。然后，加入10.00g的二乙基乙酰乙酰胺以及0.20g的三甲基氬醌，并對得到的組合物進(jìn)行均勻化。得到了流動(dòng)性很好的均勻的淺黃色糊狀物。將組合物溫度保持在70°C，在超過5天的期間內(nèi)^r查組合物的沉淀穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將5.00g用上述方法獲得的組合物加入到200g的具有固體含量為64%的鄰笨二甲酸不飽和聚酯樹脂中。對由此得到的混合物進(jìn)行均勻化。將IOOg的該混合物轉(zhuǎn)移到做成特氟綸板形狀的容器中，并將該容器轉(zhuǎn)移到13(TC的強(qiáng)制通風(fēng)爐中達(dá)30分鐘。這樣就得到了具有常規(guī)表面的一整塊和固化的淺黃色板材，由于為其體積基本沒有減少所以顯示出良好的尺寸穩(wěn)定性。另將50g的混合物轉(zhuǎn)移到一棕色的玻璃瓶中，并用塞子和逆向塞子密封。然后將瓶子轉(zhuǎn)移到50。C的強(qiáng)制通風(fēng)爐中。30天后觀察到混合物中出現(xiàn)凝膠物質(zhì)。實(shí)施例2將2.50g的用上述方法獲得的組合物加入到100g的具有固體含量為64%的鄰苯二曱酸不飽和聚酯樹脂中。并對得到的混合物進(jìn)行均勻化。將12g的該混合物加入到88g比例為7:1的碳酸鈣和滑石粉中，另加入紅色顏料，然后將其轉(zhuǎn)移到臼研中手工研磨成耐火粘土。將經(jīng)過徹底研磨獲得的均勻的混合物壓入到圓柱狀的特氟隆容器中并轉(zhuǎn)移到13(TC的強(qiáng)制通風(fēng)爐中30分鐘。這樣得到緊密的完全硬化的紅色均勻板材，其能夠經(jīng)受劃痕測試。甚至在經(jīng)過嚴(yán)重的熱沖擊后在板材上仍觀察不到裂痕。實(shí)施例3將1.5g的上述獲得的組合物加入到50g的具有高水平的順丁烯二酸不飽和度(22%)的不飽和聚酯樹脂與不含苯乙烯的丙烯酸和乙烯單體的反應(yīng)物混合成一種混合物，該混合物中不飽和聚酯樹脂的重量濃度為64%。對得到的混合物進(jìn)行均勻化。將30g的這種混合物倒入到一金屬容器中，該容器具有直徑為86mm的圓形表面或底部，以及從底部向上高度為9mm的外圍壁。然后將該容器轉(zhuǎn)移到IO(TC的強(qiáng)制通風(fēng)爐中達(dá)I小時(shí)。此后重復(fù)進(jìn)行該試驗(yàn)，同時(shí)使用在重量百分比為0.1%的有機(jī)鈷鹽溶液中具有重量百分比為6%的金屬量和在重量百分比為80%的乙酰丙酮中具有重量百分比為2%的叔丁基過苯酸酯的催化劑對樹脂化合物進(jìn)行預(yù)促進(jìn)。那些應(yīng)用于由具有高的順丁烯二酸不飽和度(22%)的不飽和聚酯樹脂與本發(fā)明組合物獲得的混合物上的相同條件被用到30g如此得到的混合物上。兩容器均從爐中取出，得到兩個(gè)完全硬化的板材。然而，發(fā)現(xiàn)第二個(gè)板材(板材中不含四苯乙醇)的體積明顯減小而發(fā)生彎曲且呈現(xiàn)出較強(qiáng)的紅色，而第一個(gè)板材在流體相中只顯示出輕微的顏色變化且體積減少很小。再在這兩種混合物中各取20g，并保存在室溫下。24小時(shí)后，用四苯乙醇獲得的混合物仍然為流體，而未用四苯乙醇獲得的混合物發(fā)生完全固化。實(shí)施例4將1.50g的上迷獲得的組合物加入到50g的具有固體含量為64%的鄰苯二甲酸不飽和聚酯樹脂中。并對由此得到的混合物進(jìn)行均勻化。用在重量百分比為0.1%的有機(jī)鈷鹽溶液中具有重量百分比為6%的金屬量和在重量百分比為80%的乙酰丙酮中具有重量百分比為2%的#又丁基過苯酸酯的催化劑對50g樹脂化合物進(jìn)行預(yù)促進(jìn)，重復(fù)進(jìn)行該試驗(yàn)。將如此獲得的這兩種混合物各取40g分別倒入到金屬容器中，該容器具有直徑為86mm的圓形表面或底部以及從底部開始向上高度為9mm的外圍壁。將這兩個(gè)容器均轉(zhuǎn)移到IO(TC的強(qiáng)制通風(fēng)爐中1小時(shí)。組合物被固化成板材后，將此二板材放置在室溫下約12小時(shí)。結(jié)果見下表。表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>C正LAB色彩根據(jù)ASTME308標(biāo)準(zhǔn)在色度空間中坐標(biāo)的測量;Baracol硬度根據(jù)ASTMD2583標(biāo)準(zhǔn)對塑料材料的硬度測量；Tg:通過差示掃描量熱法測得的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。測試結(jié)果表明硬化過程效率對于本發(fā)明的混合物和傳統(tǒng)的混合物來講是相同的。然而，不同于由傳統(tǒng)組合物和方法獲得的板材，通過四苯乙醇樹脂化合物硬化得到的板材不會(huì)受變形影響或出現(xiàn)體積顯著減少。此外，四苯乙醇混合物不會(huì)因鈷鹽而呈現(xiàn)出顯著的粉色。使用本發(fā)明的組合物和方法，有可能通過熱來控制聚合反應(yīng)，進(jìn)而控制包含有樹脂化合物和四苯乙醇或其衍生物的混合物的硬化。須提及的是在低于閥值(約80°C)的溫度下混合物不會(huì)發(fā)生硬化。當(dāng)混合物長時(shí)間保存在50。C以上溫度時(shí)，不飽和樹脂化合物可能形成大粒凝膠而出現(xiàn)輕微的不穩(wěn)定。因此，對于本發(fā)明的組合物-將本發(fā)明的組合物添加到樹脂化合物中可在對所得混合物加熱到超過閥值溫度前的任何時(shí)間內(nèi)進(jìn)行；并且-人造石頭材料的生產(chǎn)過程是一獨(dú)立過程，其不會(huì)受到生產(chǎn)設(shè)備中機(jī)械或能源供應(yīng)故障的影響而中斷，這是由于不再需要從^^具中拔出成型于其內(nèi)的混合物之故。使用本發(fā)明組合物的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是獲得人造石頭材料的混合物是一穩(wěn)定的單一組份體系，而采用上述傳統(tǒng)混合物時(shí)，兩種組^除需要分別存儲(chǔ)，即作為引發(fā)劑的過氧化物和作為促進(jìn)劑的鈷鹽，這兩種組份要在混合物加入到模具前進(jìn)行混合。本發(fā)明的組合物從工廠操作和對環(huán)境造成的沖擊方面來講也具有相當(dāng)大的優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)樵诒４婧蛠G棄問題上所需要的特別的防范已不存在，而傳統(tǒng)化合物則面臨這些由過氧化物和鈷鹽帶來的問題。以上所迷的本發(fā)明可在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)作出各種改進(jìn)和變形。權(quán)利要求1.一種用于獲得人造石頭材料的組合物，其包括一選自包含四苯乙醇以及至少一種它的衍生物的組中的化合物。2.權(quán)利要求1的組合物，其特征在于該組合物包括至少一種重量百分比在10~95%的分散劑。3.權(quán)利要求1的組合物，其特征在于該組合物包括至少一種選自包含至少一種以下物質(zhì)的組中的抗氧化劑苯醌、對苯二酚、苯酚衍生物、金屬配合物和金屬鹽。4.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求中的組合物，其特征在于該組合物包括一種選自包含乙酰乙酸鹽衍生物、過渡金屬鹽和氨絡(luò)物的組中的聚合反應(yīng)促進(jìn)劑化合物。5.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求中的組合物，其特征在于該組合物含40.00g的四苯乙醇，49.80g的三苯乙烯酚乙氧基磷酸鹽，10.00g的二乙基乙酰乙酰胺和0.20g的三曱基對苯二酚。6.—種用于獲得人造石頭材料的混合物，其包括一種樹脂化合物和一種根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，所述組合物在所述樹脂化合物中所占的重量百分比為0.1~10%。7.權(quán)利要求6的混合物，其特征在于所述樹脂化合物是一不飽和樹脂化合物，其選自包含至少一種下列化合物的組順丁烯二酸、反丁烯二酸、四氫鄰苯二甲酸、衣康酸、丙烯酸或曱基丙烯酸、烯丙基、雙環(huán)苯二烯端基、內(nèi)次曱基四氫鄰苯二曱酸的樹脂。8.權(quán)利要求6的混合物，其特征在于該混合物包括至少一種選自包含至少一種如下物質(zhì)的組中的填料化合物氧化物、碳酸鹽、硅酸鹽、滑石粉、磨細(xì)石料和/或天然碎石。9.權(quán)利要求6的混合物，其特征在于該混合物包括200g的具有固體含量為64%的鄰苯二甲酸不飽和聚酯樹脂和根據(jù)權(quán)利要求5的組合物。10.權(quán)利要求6的混合物，其特征在于該混合物包括100g的具有固體含量為64%的鄰苯二曱酸不飽和聚酯樹脂和2.50g的根據(jù)權(quán)利要求5的纟且合物。11.權(quán)利要求6的混合物，其特征在于該混合物包括50g的具有22%的順丁烯二酸不飽和度(22%)并以重量百分比為64%存在于丙烯酸和乙烯單體反應(yīng)物的混合物的不飽和聚酯樹脂和1.50g的根據(jù)權(quán)利要求5的組合物。12.權(quán)利要求6的混合物，其特征在于該混合物包括50g的具有固體含量為64%的鄰苯二曱酸不飽和聚酯樹脂和1.50g的根據(jù)權(quán)利要求5的纟且合物。13.—種獲得人造石頭材料的方法，其包括以下步驟-制備權(quán)利要求1的組合物；-將所述組合物與至少一種樹脂化合物進(jìn)行混合，從而得到流體-糊狀的混合物；-將所示流體-糊狀的混合物轉(zhuǎn)移到至少一個(gè)^t具中；以及-加熱所述獲得的混合物至溫度高于一預(yù)先設(shè)定的閾值，從而使其發(fā)生聚合。14.一種以四苯乙醇或其衍生物作為適用于獲得人造石頭材料的混合物的聚合反應(yīng)i^進(jìn)劑和熱控制上的新應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明涉及用于獲得人造石頭材料的組合物，該組合物包括一種選自包含有四苯乙醇和至少一種它的衍生物的組中的化合物。本發(fā)明還涉及用于獲得人造石頭材料的混合物，其包括一樹脂化合物和上述提及的組合物，該組合物占樹脂化合物的重量百分比為0.1～10％。文檔編號(hào)C08L67/06GK101319056SQ200810099729公開日2008年12月10日申請日期2008年6月2日優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日發(fā)明者古格利爾莫·卡特爾,朱塞佩·特斯塔,魯杰羅·費(fèi)拉里奧申請人:阿羅斯有限責(zé)任公司