浅谈树脂基人造石变形的几个影响因素

徐健纯

摘要：树脂基人造石的变形问题是目前影响人造石产品应用推广的主要原因之一，本文分别从原材料、生产工艺、存储过程等方面入手，简单讨论了在生产环节中各方面因素对树脂基人造石变形的影响。

关键词：树脂基人造石；板材变形

中图分类号：TQ177文献标识码： A

1概况

树脂基人造石由于其色彩丰富、耐水耐污染、色差可控、防渗透能力强、吸水率低，同时兼备大理石的天然质感和坚固的质地，陶瓷的光洁细腻和木材的易于加工性，自从在60年代研发成功后，就受到了市场的密切关注，在目前的建材行业里，尤其是高档装修领域，占据着非常重要的位置。但由于其自身条件的特点，树脂基人造石的变形成为了不可避免的问题，严重制约树脂基人造石的适用范围，也是消费者关注的主要问题之一。

树脂基人造石是使用有机树脂作为粘合剂将各种填料联接起来，结合多种工艺手段，以达到类似天然石的表现效果。厂家正常生产的板材都是经过平面抛光处理的，当时板材的平面度基本都能达到出厂的标准，但由于各种各样的原因，板材后期都会出现一定程度的变形。其变形主要归根于板材里树脂发生后固化反应和内应力的释放。由于树脂基人造石本身条件的限制，不可能把变形问题完全克服，只能把变形情况控制在合理的范围之内，满足板材的应用需要。

2.树脂基人造石板材的变形是由多方面因素造成的，假若将每一种因素都独立分析考虑是不可能的，其中影响最大的两个环节是：生产环节和铺贴施工环节，由于铺贴施工环节的复杂性和不确定性，在此就不做讨论，本文只针对生产环节进行分析，下文分析生产环节过程中造成树脂基人造石变形的几个主要因素。

2.1原材料的影响

2.1.1有机树脂。有机树脂在树脂基人造石里面起到粘结不同骨料的作用，有机树脂的用量占总体的质量一般在6%~20%之间。目前国内人造石行业使用树脂主要分为两大类：(1)不饱和聚酯树脂；(2)聚甲基丙烯酸树脂(俗称亚克力树脂)。其中不饱和聚酯树脂由于其价格便宜、性能良好，成为了国内人造石厂家的首选树脂。在树脂基人造石生产过程中，树脂的固化度不可能达到100%，存在有后固化能力，随着后固化反应的进行，树脂发生收缩，引起板面的翘曲问题。因此，提高树脂的固化度有利于降低人造石板材的变形。

2.1.2填料。树脂基人造石用到的填料主要有：碳酸钙、色粉、氢氧化铝、石英砂等主要无机类物质。填料的价格相对要比较便宜，因此填料的存在一方面降低了树脂的用量（即降低成本），另一方面降低了树脂在固化过程中的收缩。填料对树脂基人造石板材变形的影响主要表现在以下三方面：(1)填料的吸油率。填料的吸油率越大，需要更多的树脂才能够把填料包裹起来，树脂的用量越多，后固化反应就更加明显，收缩幅度更大，板材的变形会越大；(2)填料的级配。粉体与粉体之间都会存在有一定的间隙，合理的粉体级配可以达到较高的密实程度，这样既降低树脂的用量，又有利于提高板材的强度，而且还可以降低板材变形；(3)填料的沉降。填料在树脂基人造石基体中悬浮不良，就会沉积到浇注体的底部，结果造成浇注体上部与下部填料浓度的差异[1]。导致在板材的不同高度树脂含量不一样，树脂含量的不均，加上树脂发生后固化反应，从而加剧板面的变形。对此，通过使用低吸油率填料和合理的级配，降低树脂在板材里的用量和提高树脂的均匀性有利于降低人造石板材的变形。

2.2工艺的影响

2.2.1固化体系（即促进剂+引发剂）。树脂基人造石的固化体系有很多种，主要有常温固化体系、中高温固化体系等等。国内的很多人造石厂家生产石材普遍是采用荒料法生产，使用常温自然固化的方式，选用的是常温固化体系。由于常温固化体系在室温条件下就可以引发树脂反应，不需要外界提供热能，这种生产工艺会大大的降低了生产能耗成本，但也带来了板面后期变形的问题，主要的原因是，由于树脂基人造石里的树脂的固化度都不可能很高，里面残留的苯乙烯量还很多，这些残留的苯乙烯跟常温固化体系在常温条件下就能继续固化，导致板面收缩变形。而中高温固化体系一般需要很高的固化温度才可以引发，所以能避免这种由于后固化带来的变形问题。

2.2.2石材的成型方式。目前国内生产树脂基人造石主要使用荒料法和板材法这两种成型方式。人造石荒料法生产荒料的主要规格有：2450mm*1650mm、3050mm*1250mm，而高度在60mm~120mm不等，呈长方体状。由于树脂的固化过程是一个放热的反应，加上人造石泥料的传热系数很低，所以造成了在荒料的不同位置的出现温度差异，固化程度不一致，荒料中心固化较好，周边部位固化较差的情况。这样就会导致人造石板材不同位置后期发育不一致，这是引起板材变形的主要原因。对于板材法生产的人造石板材，由于经过高温烘炉快速固化，板材各部位的固化程度基本一致，所以板材法生产的人造石板材变形情况要比荒料法的轻微。

2.3板材存放方式的影响

树脂基人造石一般都是以板材的方式进行存储，板材的厚度一般不超过30mm，而板材的规格主要有两种（厚度根据客户需要而定）：2450mm*1650mm、3050mm*1250mm。可以看出板材的长度和宽度都远远大于厚度，有些甚至超过了100倍，在有机树脂的后固化反应和板材内应力释放的共同作用下，板材很容易出现变形，变形的方式有很多种，有四个角落往上翘起变形、波纹状起伏变形等等。同时，将板材悬空摆放和室外见光存放会加快板材的变形出现。板材进入存储环节的针对措施如下：板材必须在室内避光存放，并且使用夹具将板材牢牢固定，以抵消板材内应力释放导致的变形。

3结论

引起树脂基人造石变形的原因有很多种，归根到底都是石材中有机树脂导致的。通过减少树脂的使用量、提高树脂固化度、采用板材中高温固化工艺、合适的存储方式等措施可以在一定程度上降低树脂基人造石变形。

参考文献：

[1]沈开猷.不饱和聚酯树脂及其应用（第三版）.化学工业出版社，2005.3.