淺談樹脂基人造石變形的幾個影響因素

徐健純

摘要：樹脂基人造石的變形問題是目前影響人造石產品應用推廣的主要原因之一，本文分別從原材料、生產工藝、存儲過程等方面入手，簡單討論了在生產環節中各方面因素對樹脂基人造石變形的影響。

關鍵詞：樹脂基人造石；板材變形

中圖分類號：TQ177文獻標識碼： A

1概況

樹脂基人造石由于其色彩豐富、耐水耐污染、色差可控、防滲透能力強、吸水率低，同時兼備大理石的天然質感和堅固的質地，陶瓷的光潔細膩和木材的易于加工性，自從在60年代研發成功后，就受到了市場的密切關注，在目前的建材行業里，尤其是高檔裝修領域，占據著非常重要的位置。但由于其自身條件的特點，樹脂基人造石的變形成為了不可避免的問題，嚴重制約樹脂基人造石的適用范圍，也是消費者關注的主要問題之一。

樹脂基人造石是使用有機樹脂作為粘合劑將各種填料聯接起來，結合多種工藝手段，以達到類似天然石的表現效果。廠家正常生產的板材都是經過平面拋光處理的，當時板材的平面度基本都能達到出廠的標準，但由于各種各樣的原因，板材后期都會出現一定程度的變形。其變形主要歸根于板材里樹脂發生后固化反應和內應力的釋放。由于樹脂基人造石本身條件的限制，不可能把變形問題完全克服，只能把變形情況控制在合理的范圍之內，滿足板材的應用需要。

2.樹脂基人造石板材的變形是由多方面因素造成的，假若將每一種因素都獨立分析考慮是不可能的，其中影響最大的兩個環節是：生產環節和鋪貼施工環節，由于鋪貼施工環節的復雜性和不確定性，在此就不做討論，本文只針對生產環節進行分析，下文分析生產環節過程中造成樹脂基人造石變形的幾個主要因素。

2.1原材料的影響

2.1.1有機樹脂。有機樹脂在樹脂基人造石里面起到粘結不同骨料的作用，有機樹脂的用量占總體的質量一般在6%~20%之間。目前國內人造石行業使用樹脂主要分為兩大類：(1)不飽和聚酯樹脂；(2)聚甲基丙烯酸樹脂(俗稱亞克力樹脂)。其中不飽和聚酯樹脂由于其價格便宜、性能良好，成為了國內人造石廠家的首選樹脂。在樹脂基人造石生產過程中，樹脂的固化度不可能達到100%，存在有后固化能力，隨著后固化反應的進行，樹脂發生收縮，引起板面的翹曲問題。因此，提高樹脂的固化度有利于降低人造石板材的變形。

2.1.2填料。樹脂基人造石用到的填料主要有：碳酸鈣、色粉、氫氧化鋁、石英砂等主要無機類物質。填料的價格相對要比較便宜，因此填料的存在一方面降低了樹脂的用量（即降低成本），另一方面降低了樹脂在固化過程中的收縮。填料對樹脂基人造石板材變形的影響主要表現在以下三方面：(1)填料的吸油率。填料的吸油率越大，需要更多的樹脂才能夠把填料包裹起來，樹脂的用量越多，后固化反應就更加明顯，收縮幅度更大，板材的變形會越大；(2)填料的級配。粉體與粉體之間都會存在有一定的間隙，合理的粉體級配可以達到較高的密實程度，這樣既降低樹脂的用量，又有利于提高板材的強度，而且還可以降低板材變形；(3)填料的沉降。填料在樹脂基人造石基體中懸浮不良，就會沉積到澆注體的底部，結果造成澆注體上部與下部填料濃度的差異[1]。導致在板材的不同高度樹脂含量不一樣，樹脂含量的不均，加上樹脂發生后固化反應，從而加劇板面的變形。對此，通過使用低吸油率填料和合理的級配，降低樹脂在板材里的用量和提高樹脂的均勻性有利于降低人造石板材的變形。

2.2工藝的影響

2.2.1固化體系（即促進劑+引發劑）。樹脂基人造石的固化體系有很多種，主要有常溫固化體系、中高溫固化體系等等。國內的很多人造石廠家生產石材普遍是采用荒料法生產，使用常溫自然固化的方式，選用的是常溫固化體系。由于常溫固化體系在室溫條件下就可以引發樹脂反應，不需要外界提供熱能，這種生產工藝會大大的降低了生產能耗成本，但也帶來了板面后期變形的問題，主要的原因是，由于樹脂基人造石里的樹脂的固化度都不可能很高，里面殘留的苯乙烯量還很多，這些殘留的苯乙烯跟常溫固化體系在常溫條件下就能繼續固化，導致板面收縮變形。而中高溫固化體系一般需要很高的固化溫度才可以引發，所以能避免這種由于后固化帶來的變形問題。

2.2.2石材的成型方式。目前國內生產樹脂基人造石主要使用荒料法和板材法這兩種成型方式。人造石荒料法生產荒料的主要規格有：2450mm*1650mm、3050mm*1250mm，而高度在60mm~120mm不等，呈長方體狀。由于樹脂的固化過程是一個放熱的反應，加上人造石泥料的傳熱系數很低，所以造成了在荒料的不同位置的出現溫度差異，固化程度不一致，荒料中心固化較好，周邊部位固化較差的情況。這樣就會導致人造石板材不同位置后期發育不一致，這是引起板材變形的主要原因。對于板材法生產的人造石板材，由于經過高溫烘爐快速固化，板材各部位的固化程度基本一致，所以板材法生產的人造石板材變形情況要比荒料法的輕微。

2.3板材存放方式的影響

樹脂基人造石一般都是以板材的方式進行存儲，板材的厚度一般不超過30mm，而板材的規格主要有兩種（厚度根據客戶需要而定）：2450mm*1650mm、3050mm*1250mm?？梢钥闯霭宀牡拈L度和寬度都遠遠大于厚度，有些甚至超過了100倍，在有機樹脂的后固化反應和板材內應力釋放的共同作用下，板材很容易出現變形，變形的方式有很多種，有四個角落往上翹起變形、波紋狀起伏變形等等。同時，將板材懸空擺放和室外見光存放會加快板材的變形出現。板材進入存儲環節的針對措施如下：板材必須在室內避光存放，并且使用夾具將板材牢牢固定，以抵消板材內應力釋放導致的變形。

3結論

引起樹脂基人造石變形的原因有很多種，歸根到底都是石材中有機樹脂導致的。通過減少樹脂的使用量、提高樹脂固化度、采用板材中高溫固化工藝、合適的存儲方式等措施可以在一定程度上降低樹脂基人造石變形。

參考文獻：

[1]沈開猷.不飽和聚酯樹脂及其應用（第三版）.化學工業出版社，2005.3.