改性石英粉对人造石英石板材指标的影响

裴业虎，陈 翔

(广东省佛山地质局，广东 佛山 528000)

1 前言

人造石材是当今社会重要的建筑装饰材料之一，可替代天然石材、高档陶瓷、木材、金属类装饰材料，属绿色环保型建材[1]。其中石英石是人造石材的重要品种，因为石英是一种物理和化学性质均十分稳定的矿产资源[2-5]。我国拥有丰富的普通石英资源[6]，且资源开发力度较大，仅安徽凤阳年产各种型号石英砂500万t，占国内总产量的28%[7]。石英石由93%～95%石英和7%左右的不饱和聚酯树脂粘合剂、色料、固化引发剂及其他辅助试剂，经固化成型所制得的一种复合材料[8]，它质地坚硬、结构致密、色泽丰富、耐磨、耐压、耐高温、抗腐蚀、防渗透，在市场上得到广泛应用[9-10]，是人造石材中发展最快的品种。人造石英石作为复合材料，使用改性石英粉提升板材质量，降低生产成本一直是人造石生产厂家的追求。本文主要探讨改性石英粉和非改性石英粉在人造石生产上对石材技术指标的影响。

2 试验部分

2.1 石英粉物理化学指标

非改性石英粉是石英砂经过球磨机分级机联合生产线生产的石英粉。改性石英粉是在非改性石英粉基础上，在改性机械专用设备中添加人造石英石专用石英粉改性偶联剂二次改性后的石英粉。两种石英粉的物理指标测试结果见表1，化学成分分析测试结果见表2。

表1 石英粉物理测试结果

表2 石英粉化学成分分析测试结果 (单位：%)

2.2 人造石英石生产工艺

人造石英石是由石英砂和石英粉配上树脂、色料、偶联剂、固化剂等经高温固化而成。原料由自动配料系统进入混料系统，把石英砂、石英粉、树脂等助剂混合后进入模具框内布料，然后在真空条件下进行震动压实，再把压制好的混合料送入固化炉加热固化，固化好的料成为毛坯板，再经过抛光(图1)。对抛光后板材进行一系列的检验，去除瑕疵的次品。

图1 人造石英石生产流程图

2.3 人造石英石生产试验配方

使用非改性与改性两种石英粉，其他原料和生产工艺都在相同的条件下，分别生产5组人造石英石板材(表3)，生产完成后测试人造石英石板材的理化指标。

表3 试验配方

2.4 人造石英石板材成品测试结果

人造石英石测试方法和标准采用SN/T0308-93《出口人造石检验方法》[11]。通过测试干态抗压强度、压缩强度、磨损度、光泽度、吸水率这几个指标来评价非改性与改性石英粉对石英石板材这些指标的影响(表 4)。

对表4中的数据进行处理，首先把两组数据中的每个测试项目结果求平均值，然后把平均值与SN/T0308-93 R型细骨料中每个标准值对比，求取比值。分析结果见图2。

3 结果与讨论

从表4中可以看出，两种石英粉做出来的石英石板材都满足SN/T0308-93 R型细骨料中干态抗压强度、压缩强度、磨损度、光泽度、吸水率这几个指标的标准值。从图2中可以看出，改性石英粉做出来的人造石英石板材干态抗折强度和压缩强度明显比非改性石英粉做出的人造石英石板材指标高；从光泽度指标来看，改性石英粉也比非改性石英粉的高；从磨损率和吸水率指标看，改性石英粉比非改性石英粉指标稍低。

表4 10组人造石英石成品测试结果

图2 两种石英粉人造石测试指标分析对比图

从以上的分析结果可以看出，改性石英粉比非改性石英粉用于生产人造石英石板材指标好。人造石英石属于有机和无机复合材料，非改性石英粉的无机界面与有机界面性质差异较大，结合力弱，石英粉经过改性工艺处理后，在表面包覆了一层偶联剂，偶联剂在石英粉和粘结剂之间起到了桥梁作用，使得胶黏剂与粉体之间结合更加牢固。

4 结论

(1) 改性石英粉与非改性石英粉都可以生产出满足SN/T0308-93 R型细骨料指标要求的人造石英石产品。

(2) 改性石英粉生产的人造石英石板材明显比非改性石英粉生产的人造石英石板材指标好，特别是板材的物理强度提升比较明显。