抗沖擊薄型輕質(zhì)人造合成石

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????人造合成石由熱固性樹脂如聚酯、乙烯基酯、丙烯酸等與填充料、增強劑、脫模劑、硬化劑、染料或顏料等添加料配料、注入所需金屬模具，加熱固化而成。廣泛用于洗面臺、櫥柜、浴盆等。為提高人造合成石的抗沖擊強度，通常增加玻璃纖維增強材料配合量。但這會顯著阻礙其花紋成形、配料混合不均或制品表面產(chǎn)生纖維毛刺，難以制成品質(zhì)均勻、外觀性能優(yōu)良的制品，因此玻璃纖維使用在高抗沖擊強度人造大理石的生產(chǎn)中受到制約。彌補的方法是在人造合成石內(nèi)面設(shè)置玻璃鋼增強層，或增大其厚度。但這又會增加生產(chǎn)工序和生產(chǎn)成本，而且難以薄型化，使制品質(zhì)量增重，導致搬運和施工負擔加Da。對此，有關(guān)技術(shù)人員為解決上述存在的問題，提供了一種抗沖擊薄型輕質(zhì)人造合成石。該人造石的優(yōu)點體現(xiàn)在省去復合增強材料條件下，同樣收到增強抗沖擊強度，使其薄

型輕質(zhì)化的效Guo，且減少制作工序上。

1制作方案

????為了提供抗沖擊薄型輕質(zhì)人造合成石，對上述存在的問題進行了分析，通過摸索和試驗，尋求到一條解決問題的技術(shù)途徑，即在樹脂配合料中摻用無機針狀填充料，如硅灰石礦物或針狀單結(jié)晶纖維填充料，如堿式硫酸鎂晶須、硅酸鈣晶須、鈦酸鉀晶須和硼酸鋁晶須。所用硅灰石一般化學式是CaS103，通常由Sio2、Ca0、Fe203、AI203、Mg0等組成，其平均縱橫比（長度／直徑）3—100μm。由于平均縱橫比小于3，形狀接近粒狀，用作纖維成分的效Guo降Di，不易達到提高抗沖擊強度的效Guo，大于100，均勻分散性差，致使硅灰石在樹脂混合料中的分布不均，造成制品抗沖擊強度分布不均，其質(zhì)量波動大。所用硅灰石纖維的平均長度6—500?p,m，平均直徑為2—100I.Lm。平均

長度小于6?IL?m和平均直徑小于2μm，這會因纖維長度過短和直徑過細而難以獲得提高抗沖擊強度的效Guo，反之平均長度大于500μm和平均直徑大于100μ1m，

這又會因纖維長度過長和直徑過粗而導致混合分散性不均，同樣造成制品抗沖擊強度分布不均。所用堿式硫酸鎂晶須化學式為MgS04·5M(?OH)2.3H20，硅酸鈣晶須化學式為6Ca0.6Si02．H20，鈦酸鉀晶須(n=6，8)的化學式化學式為K20·6Tioz，8鈦酸鉀晶須化學式為K20·8Ti02，硼酸鋁晶須化學式為9AI203．2B203。使用單結(jié)晶纖維晶須填充料時，乎均縱橫比為10—300，平均纖維長度0.5—500μm，平均纖維直徑為0.05?N10μm，若不能這些工藝要求摻用，同樣會因分散不均而難以獲得提高抗沖擊強度的效Guo。在樹脂混合料摻入無機針狀填充料雖提高人造合成石的抗沖擊強度，但這還取決于其摻人量。以熱固性樹脂用量計，其摻量通常為10%。150%：小于該量，提高抗沖擊強度效Guo差：大于該量，樹脂混合料粘度明Xian增大，流動性降Di，注模困難。無機硅灰石與單結(jié)晶晶須亦可混用。使用硅灰石和單結(jié)晶纖維晶須時，可預(yù)先用硅烷偶聯(lián)劑作表面處理，這提高與樹脂的附著性，進一步提高制品抗沖擊強度。

????除此外，樹脂混合料中還摻用氫氧化鋁、二氧化硅和玻璃粒料中的一種或二種填充料。其配合量為100質(zhì)量份熱固性樹脂的100—300份：小于該摻量，抗沖擊強度雖提高，但耐熱性降Di：大于該摻量，耐熱性雖好，但抗沖擊強度降Di。在這類填充料表面亦可用硅烷偶聯(lián)劑處理，同樣達到上述效Guo。

????在樹脂配合料中添加硬化劑如1，l，3，3-過氧化四甲基丁基-2-乙基已酸酯、過氧化特乙基2-乙基乙酸酯等，其添加量為樹脂與交聯(lián)劑總量100質(zhì)量份的0.5~5份。視需要適量添加紫外線吸收劑、減稠劑、脫模劑、玻璃纖維、著色劑等。

????制作流程：將配料按所定配比配合，喂人攪拌機混合攪拌，制備樹脂混合料，在30一50mm汞柱下真空脫泡處理，減壓狀態(tài)下打開卸料，注入所定形狀的金屬模具，于50。IlO℃下加熱30—120min，使混合料中的熱固化樹脂的反應(yīng)性不飽和基與樹脂中聚合性單體共聚合反應(yīng)，促使混合料固化成形。

2制作試驗

??試驗1

??取聚酯樹脂100份、氫氧化鋁填充料（平均粒徑17μm）160份、縱橫比10—15、平均纖維長度7—10μm、平均纖維直徑0.5—1.0μm的堿式硫酸鎂晶須40份和硬化劑3.2份配料，制備樹脂混合料，在20mm汞柱下真空脫泡處理60min，注入成形厚度為12mm的平板的金屬模具中，于100℃下加熱120min，固化，制成人造合成石。

??試驗2

??取乙烯基酯樹脂100份、氫氧化鋁填充料（平均粒徑8μm）isof、縱橫比10—20、平均纖維長度l—5μm，平均纖維直徑O.1—0.5μm的硅酸鈣晶須60份和硬化劑3.5份配料，制備樹脂混合料，于20mm汞柱下真空脫泡處理80min，注入同一規(guī)格的模具中，于105℃下，加熱llOmin，固化，制成人造合成石。

??試驗3

??取丙烯酸樹脂100份、二氧化硅填充料(平均粒徑20μm)145份、縱橫比20—30、平均纖維長度10一30μm、平均纖維直徑0.5—1.0μm的硼酸鋁晶須50份和硬化劑1.6份配合拌料，于20mm汞柱下真空脫泡處理60min，注入同一規(guī)格的模具中，于103℃下加熱120min，固化，制成人造合成石。

????試驗4

????取丙烯酸樹脂100份、二氧化硅填充料（平均粒徑同上）160份、縱橫比20一30、平均纖維長度10—30μm、平均纖維直徑0.5~1.μom的氨基硅烷偶聯(lián)劑表面處理的硼酸鋁晶須55份和硬化劑1.8份配合拌料，于20mm汞柱下真空脫泡處理60min，注入同一規(guī)格的模具，于103\'C下加熱120min，固化，制成人造合成石。

??試驗5

??取60：40配比混合的乙烯基酯+聚酯混合樹脂100份，氫氧化鋁填充料（平均粒徑lOμm）150份、縱橫比30。35、平均纖維長度10—20¨m、平均纖維直徑0.3~0.6μm的鈦酸鉀晶須40份和硬化劑3.5份配合拌料，于20mm汞柱下真空脫泡處理55min，注入同一規(guī)格的模具，于110℃下，加熱lOOmin，固化，制成人造合成石。

??試驗6

??取75：25配比混合的乙烯基酯+丙烯酸混合樹脂1?10份、80：20i配比混合的氫氧化鋁（平均粒徑10μym）+玻璃粒料（平均粒徑30μm）的混合填充料155份、縱橫比30—35、平均纖維長度10—20μm、平均纖維直徑0.3一0.6μm的鈦酸鉀晶須和硬化劑4.0份配合拌料，于20mm汞柱下真空脫泡處理50min，注入同一規(guī)格的模具，于llO℃下加熱100min，固化，制成人造合成石。

??試驗7

??取乙烯基酯樹脂100份、氫氧化鋁填充料（平均粒徑8μm）、縱橫比11、平均纖維長度35μm、平均纖維直徑3.3μm的硅灰石63份和硬化劑3.5份配合拌料，于20mm汞柱下真空脫泡處理80nun，注入同一規(guī)格的模具，于105℃下加熱110min，固化，制成人造合成石。

??試驗8

??取75：25配合的乙烯基酯+丙烯酸混合樹脂100份、80：20配比混合的氫氧化鋁(平均粒徑10μm)+玻璃粒料（平均粒徑30μm）混合填充料155份、縱橫比3、平均纖維長度35μm、平均纖維直徑12μm的硅灰石100份和硬化劑4.0份配合拌料，于20mm汞柱下真空脫泡處理50min，注入同一規(guī)格的模具，于110℃下

加熱100min，固化，制成人造合成石。

????試驗9

????取丙烯酸樹脂100份、二氧化硅填充料（平均粒徑20μm）140份、縱橫比6、平均纖維長度400μm、平均纖維直徑70μm的硅灰石50份和硬化劑1.6份配合拌料，于20mm汞柱下真空脫泡處理60min，注入同一規(guī)格的模具，于103℃加熱120min，固化，制成人造合成石。

????將上述各試驗和對比試驗的人造合成石試件進行擺錘式?jīng)_擊試驗以及表面平滑和外觀性能評定。試驗例的外觀不僅良好，而且抗沖擊強度也獲得了良好的結(jié)果，而對比試驗例的外觀雖好，但抗沖擊強度結(jié)果不令人滿意。

3結(jié)語

? ? 在樹脂混合料中配合無機針狀填充料硅灰石或／和單結(jié)晶纖維晶須，提高人造合成石的抗沖擊強度，充Fen發(fā)揮其良好的抗沖擊性（韌性）。因此，不需在板內(nèi)面用玻璃鋼材料復合增強來彌補強度低的缺陷，也不需添加玻璃纖維，便使制品薄而輕質(zhì)，并獲得高抗沖擊強度和良好外觀。