人造石板材的成型工艺与应用

介绍了人造石板材的制备工艺和应用,对制造人造石的特别有帮助

第3期44　

2003年9月

纤维复合材料FIBERCOMPOSITES

No.3Sep.,2003

人造石板材的成型工艺与应用

周建美　　　　　　孙红方

(常州轻工技工学校,213016)　(常州华日新材有限公司,213002)

摘　要　介绍了两种人造石板材的性能及其成型工艺,比较了不同种类填料、树脂对板材性能的影响。关键词　人造石,不饱和聚酯,亚克力聚酯板材,填料,厨房台板

ProcessandApplicationofArtificialMarbleBoard

ZhouJianmei　　　　　　　　　SunHongfang

(ChangzhouLightIndustryMechanicInstitute,213016)　(ChangzhouNewMaterial)

ABSTRACT　Thepropertiesandprocesstechnologyoftwokindsofboardpaper.Theef2fectsofdifferentfillersandresinsonboardpropertiesareKEYWORDS　artificialmarble,unsaturated1　前　言

坚实表面人造大理石(俗称人造石)自60年代在美国研制开发成功后,由于在卫生、款式、加工、美观(可实现无缝拼接)等方面具有天然大理石及其他材料无法比拟的优越性,因此一开始就受到市场关注。经过三十多年的发展和完善,已形成系列产品。按所用原材料树脂来区分的话,可分为以下二类:

一类是以不饱和树脂(UP)为粘接材料的人造石(目前国内绝大部份为这类产品)。

另一类是以丙烯酸改性树脂(Acrylic)为粘接材料的人造石,具有耐紫外光,受热后可任意弯曲造型等特点(以美国“杜邦可丽耐”、韩国“三星”为主要代表)。

以不饱和树脂为主要粘接材料,铝粉为主要填充材料制成的人造石,在成型过程中,采用室温自然固化,再经80℃后固化的工艺。此方法成型条件简单,设备投资少,生产时随着季节气温的不同.通过调节促进剂、固化剂的用量来控制固化时间。正因如此,带来了产品性能的波动性。

以Acrylic树脂为主要粘接材料,天然矿物为主要填充材料成型的人造石,在成型过程中须先在60℃左右温度下成型硬化,然后再在更高温度下(110)进行后固化。此成型方法一年四季固定不变,℃

表1　二种板材主要性能比较

材质光泽度质感耐开裂耐污性耐候性耐水性

Acrylic

常温成型

价格

成型模具×●

封闭较高敞开便宜

板材

Up板材

●▲

●▲

●×

●▲

●×

●▲

　※　●──好　▲──尚可　×──差

(在欧美国家,一般在使用要求稍高的场合,均选用Acrylic类材料)

2　不饱和聚酯板材

2.1　工艺流程2.2　树脂的选用

树脂主要有邻苯型和间苯型。目前国内树脂生产厂商众多,质量水平不一,选用何种树脂,将直接影响到板材的使用性能。

经过几年的市场实践,发现聚酯板在使用过程中会出现开裂现象。其主要原因与所用树脂性能有关。TP-260为间苯型树脂,综合机械性能好(拉伸

不会因季节及环境的变化而改变。正因成型工艺的

稳定性,也就决定了产品性能的稳定性。

介绍了人造石板材的制备工艺和应用,对制造人造石的特别有帮助

3期周建美等:人造石板材的成型工艺与应用45　

强度≥60MPa,断裂延伸率≥4%),热变形温度高,能有效防止开裂发生。2.3　填料的选用

此要视具体板材的尺寸大小添加适量的引发剂,使产品既能在较短时间内固化脱模,提高生产效率,同时又不至于产生气泡,影响产品质量。必要时可采用中、低活性的引发剂配合使用。

表2　亚克力板材配方

原料重量比(份)

JM-90树脂

100

HF-50填料

160

填料主要有碳酸钙及氢氧化铝,由于氢氧化铝与UP树脂混合后制成的台板有玛瑙般的质感,调色后制品色泽鲜艳,深受消费者青睐,此优点是碳酸钙无法比拟的。因此氢氧化铝填料受到广泛应用。2.4　固化剂的选用

引发剂

0.3

当气温较高时,有些厂家一味通过减少固化剂用量来满足操作时间。这样做导致了树脂固化不完全,性能得不到充分发挥。

正确的方法是:可通过添加RS-406

延时剂来调节固化时间,以保证固化剂的用量不低于树脂总量的1%,从而确保板材的性能。

实测值项目

(MPa)35

表3　亚克力板材物性表

抗拉强度

断裂延伸率热变形温度冲击韧性

巴柯硬度

(%)(℃)(kJ/m2)

1.3

110

6.2

59

3.5表4

缺陷

原因

搅拌抽真空效果差

操作中再次混入气泡固化剂量太多固化温度太高制品翘曲

没有进行后固化脱模较早填料沉降

高温固化后,迅速降温

对策

提高真空度,适当延长时间操作时注意手法

适当减少固化剂用量,延长　　固化时间降低反应温度进行后固化

适当延长脱模时间调整混合物粘度自然冷却至室温

3　亚克力树脂板材

3.1　气泡针孔

4　结束语

3.2　树脂的选用

人造石板材在国外已有30多年的发展历史,积累了丰富的经验,而在我国才刚刚开始。由于部分产品的低价竞争,致使国内产品质量参差不齐,对市场产生了一定的负面影响。好的产品必须依赖于好的材料,生产厂家只有选择好的原材料,严把工艺关,才能确保市场健康发展。

亚克力浇注树脂一般由粉末PMMA溶解在MMA单体及有关助剂中配制而成。要求树脂有适

中的粘度,并且与填料混合后能有很好的流动性。3.3　填料的选用

在亚克力板材的生产中,填料的品种将直接影响到板材的外观质量及性能。若亚克力板材采用氢氧化铝做填料,则其产品质感差,不易调色,色颗粒在产品中模糊,无层次感。

采用国产或进口HF-50复合填料制成的亚克力板材,光泽好,硬度高,制品的玉质感超过了使用氢氧化铝作填料的聚酯板,色颗粒在制品中清晰

,立体感强,能达到欧美国家同类产品的效果。3.4　引发剂的选用

参　考　文　献

1　有机玻璃(及同类聚合物)[M].上海科学技术出版社2　吴人杰.复合材料.天津大学出版社,2000

3　BlackJ.OrthoopedicBiomaterialsinResearchandpractice.churchillLivingstone.NewYork,USA,1988

由于MMA单体在聚合时速度快,放热剧烈,因