新型裝飾材料——彩色合成石

張斌權（甘肅工業職業技術學院，甘肅 天水 741025）

合成石又稱人造石、再造石，是一種裝飾材料在中國非常流行[1]。在市場上有許多類型的合成石產品， 其中常見的一類合成石，采用天然石材碎粒與不飽和聚脂樹脂混合[2]， 澆鑄成石，然后再采用磨削方法(加工天然石材的方法相同)，加工成各種規格的合成石材，其具有致密的結構，自然的紋理圖案，耐磨性能好， 抗折強度高于天然石材的2至3倍。適用于各類裝飾建筑物內外墻面，室內地面及設施，還能充分利用石材碎料，節約石材資源，沒有污染，沒有放射，是一種新型環保裝飾石材料。

新型耐磨人造石是以高性能的樹脂為基料，經攪拌天然礦物粉、有機質粒子、色料、助劑、催化劑等，澆注而成型的高分子聚合物，它有極高的固化度，堅韌耐磨，質地細密的特點，俗稱“合成石”。由天然石材碎粒的顏色決定這類“合成石”的色澤及樣式，而自然界中天然石材碎粒的花色單一、式樣較少， 推廣應用也就受到限制。因此，本研究使用人工著色的彩色石粒為原料，會增加“合成石”的顏色及紋理。這樣可以制成色澤豐富、性能完美、圖案紋理多樣、價格合理的彩色合成石。既保持了天然石的質感，又突破了普通合成石在色澤及紋理上的局限。

1 生產工藝

1.1 原料

1)基料：鄰苯型不飽和聚脂樹脂；人工著色彩色石粒， 粒徑為1至5mm，根據合成石花紋的要求，確定彩色石粒的大小。為豐富彩色合成石的色彩，也可以同時選用3至4種深淺各異的石粒混配；天然石粒：采用云石或大理石碎粒，粒徑為2至5mm。2)填料：大理石粉、云石粉、氧化鋁等，粒度為30至50μm。3)促進劑： 異鋅酸鈷或環烷酸鈷。4)引發劑：過氧化環己酮或過氧化甲乙酮。5)助劑：硅烷偶聯劑

1.2 工藝流程

1)將樹脂、填料、天然石粒、引發劑、促進劑、助劑按比例混合，倒入攪拌器中，攪拌均勻，將攪拌好的物料倒入模具中，按設計所需厚度鋪平，形成彩色合成石層；

2)放置已澆鑄好物料的模具在振蕩臺上，不斷振蕩除去氣泡，然后在30℃～35℃環境中將壓實物料的模具放置1至2小時，初步固化成型后，再將其放入75℃～85℃ 的烘箱里燒烤2至3小時， 形成彩色合成石材。

1.3 工藝配方

樹脂： 15%～20%；天然石粒：50%～60%；填料：20%～30%；促進劑：0.1%～0.2%；引發劑：0.3%～0.5%；助劑：0.5%～1%。

1.4 生產設備

混料機、攪拌機、振動臺、水磨砂光機、砂帶定厚機、拋光機、切邊機、貼膜機、破碎機、振動篩等。

2 制備合成石的影響因素

2.1 基料的選擇

合成石的理化性能，如耐熱、抗沖擊、翹曲、開裂、耐污染等受選擇樹脂與添加工藝的直接影響。一般樹脂粘度控制在400～1500cps之間，為了減少混合物料在膠凝前的沉降，特別是有機質粒子的沉降，為防止產品開裂、翹曲，溫度應控制在150℃以內，使樹脂的放熱峰值不應太高；樹脂應具有良好的浸潤性，斷裂延伸率要求＞3.0%。例如櫥柜的臺面板，要求吸水率＜0.06%，因為經常與熱品及各種食物接觸，所以合成石制品熱變型的溫度要高，抗污染要好，同時無毛細吸附。在樹脂中添加螯合分散劑，可以增強填料與樹脂界面的結合力，從而進一步降低毛細吸水率，提高制品的耐污染性、抗沖擊性。

2.2 填料的選擇

加入填料可設計合成石的比重，增加合成石的抗污染、抗燃及耐磨性。填料工藝處理適度得當，合成石的致密性、抗沖擊性及耐磨性能著提高。通常樹脂合成石中的填料主要選用三氧化鋁粉、大理石粉、云石粉、石英粉或滑石粉，選用這些主要填料的合成石，它的難燃性、抗污染性非常優良。同時我們又添加了具有補強功能的輔料，如促進劑、引發劑、助劑等，目的是進一步增強合成石的抗沖擊韌性、耐磨性，也進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

無縫拼接是彩色人造石的特點之一。但在加工中會出現這樣或那樣問題，一些加工單位因缺乏專業培訓，常常以為是板材質量差或專用粘合劑有問題。其實拼縫明顯與否，主要是加工中出現的，一是兩塊對拼的板，其接觸面本身刨的不夠光滑平整，二是對拼接觸粘合的兩個面，浸潤的不夠充分，三是粘合時夾具的緊固力度太小或工藝故障，因此會出現不同程度的拼縫。建議加工中拼接處最好采用凹凸槽式加工為宜。

3 結 語

本研究制備色澤豐富、圖案紋理多樣的彩色合成石，采用人工著色的彩色石粒為著色原料，澆鑄成石，一次成型的工藝特點，制備的彩色合成石色澤豐富、性能完美、圖案紋理多樣、價格合理。既保持了天然石的質感，又突破了普通合成石在色澤及紋理上的局限。可以根據用戶的要求生產不同花色的品種，是彩色合成石的主要優勢，還可以根據市場需求、當年顏色流行趨勢及時開發新品種，彌補以前原有合成石產品的缺陷，如品種較少、花色單調。該研究可以為彩色合成石類產品提供新的品種。

[1]黃海濤.人造石研究進展[J].石材，2008，(5):17.

[2]沈開猷.不飽和聚脂樹脂及其應用[M].北京:化學工業出版社，1996:436-437.