新型装饰材料——彩色合成石

张斌权（甘肃工业职业技术学院，甘肃 天水 741025）

合成石又称人造石、再造石，是一种装饰材料在中国非常流行[1]。在市场上有许多类型的合成石产品， 其中常见的一类合成石，采用天然石材碎粒与不饱和聚脂树脂混合[2]， 浇铸成石，然后再采用磨削方法(加工天然石材的方法相同)，加工成各种规格的合成石材，其具有致密的结构，自然的纹理图案，耐磨性能好， 抗折强度高于天然石材的2至3倍。适用于各类装饰建筑物内外墙面，室内地面及设施，还能充分利用石材碎料，节约石材资源，没有污染，没有放射，是一种新型环保装饰石材料。

新型耐磨人造石是以高性能的树脂为基料，经搅拌天然矿物粉、有机质粒子、色料、助剂、催化剂等，浇注而成型的高分子聚合物，它有极高的固化度，坚韧耐磨，质地细密的特点，俗称“合成石”。由天然石材碎粒的颜色决定这类“合成石”的色泽及样式，而自然界中天然石材碎粒的花色单一、式样较少， 推广应用也就受到限制。因此，本研究使用人工着色的彩色石粒为原料，会增加“合成石”的颜色及纹理。这样可以制成色泽丰富、性能完美、图案纹理多样、价格合理的彩色合成石。既保持了天然石的质感，又突破了普通合成石在色泽及纹理上的局限。

1 生产工艺

1.1 原料

1)基料：邻苯型不饱和聚脂树脂；人工着色彩色石粒， 粒径为1至5mm，根据合成石花纹的要求，确定彩色石粒的大小。为丰富彩色合成石的色彩，也可以同时选用3至4种深浅各异的石粒混配；天然石粒：采用云石或大理石碎粒，粒径为2至5mm。2)填料：大理石粉、云石粉、氧化铝等，粒度为30至50µm。3)促进剂： 异锌酸钴或环烷酸钴。4)引发剂：过氧化环己酮或过氧化甲乙酮。5)助剂：硅烷偶联剂

1.2 工艺流程

1)将树脂、填料、天然石粒、引发剂、促进剂、助剂按比例混合，倒入搅拌器中，搅拌均匀，将搅拌好的物料倒入模具中，按设计所需厚度铺平，形成彩色合成石层；

2)放置已浇铸好物料的模具在振荡台上，不断振荡除去气泡，然后在30℃～35℃环境中将压实物料的模具放置1至2小时，初步固化成型后，再将其放入75℃～85℃ 的烘箱里烧烤2至3小时， 形成彩色合成石材。

1.3 工艺配方

树脂： 15%～20%；天然石粒：50%～60%；填料：20%～30%；促进剂：0.1%～0.2%；引发剂：0.3%～0.5%；助剂：0.5%～1%。

1.4 生产设备

混料机、搅拌机、振动台、水磨砂光机、砂带定厚机、抛光机、切边机、贴膜机、破碎机、振动筛等。

2 制备合成石的影响因素

2.1 基料的选择

合成石的理化性能，如耐热、抗冲击、翘曲、开裂、耐污染等受选择树脂与添加工艺的直接影响。一般树脂粘度控制在400～1500cps之间，为了减少混合物料在胶凝前的沉降，特别是有机质粒子的沉降，为防止产品开裂、翘曲，温度应控制在150℃以内，使树脂的放热峰值不应太高；树脂应具有良好的浸润性，断裂延伸率要求＞3.0%。例如橱柜的台面板，要求吸水率＜0.06%，因为经常与热品及各种食物接触，所以合成石制品热变型的温度要高，抗污染要好，同时无毛细吸附。在树脂中添加螯合分散剂，可以增强填料与树脂界面的结合力，从而进一步降低毛细吸水率，提高制品的耐污染性、抗冲击性。

2.2 填料的选择

加入填料可设计合成石的比重，增加合成石的抗污染、抗燃及耐磨性。填料工艺处理适度得当，合成石的致密性、抗冲击性及耐磨性能著提高。通常树脂合成石中的填料主要选用三氧化铝粉、大理石粉、云石粉、石英粉或滑石粉，选用这些主要填料的合成石，它的难燃性、抗污染性非常优良。同时我们又添加了具有补强功能的辅料，如促进剂、引发剂、助剂等，目的是进一步增强合成石的抗冲击韧性、耐磨性，也进一步降低了合成石的吸水率，提高了致密性。

2.3 合成石板材的加工

无缝拼接是彩色人造石的特点之一。但在加工中会出现这样或那样问题，一些加工单位因缺乏专业培训，常常以为是板材质量差或专用粘合剂有问题。其实拼缝明显与否，主要是加工中出现的，一是两块对拼的板，其接触面本身刨的不够光滑平整，二是对拼接触粘合的两个面，浸润的不够充分，三是粘合时夹具的紧固力度太小或工艺故障，因此会出现不同程度的拼缝。建议加工中拼接处最好采用凹凸槽式加工为宜。

3 结 语

本研究制备色泽丰富、图案纹理多样的彩色合成石，采用人工着色的彩色石粒为着色原料，浇铸成石，一次成型的工艺特点，制备的彩色合成石色泽丰富、性能完美、图案纹理多样、价格合理。既保持了天然石的质感，又突破了普通合成石在色泽及纹理上的局限。可以根据用户的要求生产不同花色的品种，是彩色合成石的主要优势，还可以根据市场需求、当年颜色流行趋势及时开发新品种，弥补以前原有合成石产品的缺陷，如品种较少、花色单调。该研究可以为彩色合成石类产品提供新的品种。

[1]黄海涛.人造石研究进展[J].石材，2008，(5):17.

[2]沈开猷.不饱和聚脂树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社，1996:436-437.