树脂基人造石

· 8 · 玻璃钢 2009 年第 1 期 综 述 树脂基人造石 汪泽霖 （上海玻璃钢研究院有限公司，上海 201404） 人们利用自然界的石料从事生产、生活已有几十万年的历史。近现代人们大规模的工业 化开采石材，使得取自自然界中的石材数量迅速增长，就我国 2004 年的石材年产量，大理 石达 0.6 亿平方米、花岗石约 1.4 亿平方米，两者之和约 2 亿平方米。人们意识到自然界的 石材并不是取之不尽、用之不竭。于是人们就以石材加工后的碎石子及粉料经粘接成一种仿 花岗岩、大理石纹理外表美观的装饰板材，既节省了资源，又制造出性能更为优越的新材料， 这就是人造石，又称人造合成石、合成石或人造大理石。因为初始人们仿造大理石而得名， 以后虽然制造的人造石与大理石并不相似，习惯上仍如此称呼。由于所用粘接剂有的是有机 高分子，有的是无机物，又分为有机人造石（树脂基人造石）和无机（水泥）人造石。本文 所叙述的是前者，即树脂基人造石。树脂基人造石是人造石中的佼佼者，也是人造石中发展 最快的种类。 早在 20 世纪 50 年代，在美国首先出现用不饱和聚酯树脂混入填料、颜料和少量固化剂， 经一定的加工程序，制成具有美丽色彩和光泽的卫生洁具制品。日本从 20 世纪 60 年代开始 试制人造大理石，在 1970～1980 年的 10 年间，日本发表的有关人造大理石的专利文献，数 量之多居世界之首。在二十世纪六十年代，美国杜邦公司开发了一种叫做可丽耐的高级实心 面材，这种面材一经推出很快打开了市场。几十年来的实践证明，该产品是一种经久耐用、 高贵华丽且用途广泛的高档装饰装修用材。它不仅能供住宅使用，同时能够用于商业空间， 在当今的美国已被普遍使用。比如在家具方面：办公桌、会议桌、餐桌、橱柜、浴室等；在 商业方面：银行、办公室、酒店、餐厅、医院等，同时也可作为不规则的墙面和装饰线条、 饰面砖、假山盆景等。 我国最早的人造石起源于 20世纪 80年代初，先是以石子和聚酯树脂生产一种仿花岗岩、 大理石纹理外表美观的装饰板材，全国曾有百余家单位参与研究开发和推广。这种生产方式 看似简单，其技术含量颇高的产品，由于投资少、有一定的市场，生产厂家一度曾达千家。 实践证明凡是技术过了关的企业，生产的产品仍是一种很好的产品，一些建筑物上使用的这 · 9 · 种板材虽历时十几年至今仍然完好美观。 90 年代初期，又兴起了人造玛瑙、人造大理石、卫生洁具一类的异形制品，现在有许 多厂家生产洗面盆。 90 年代中后期又兴起了人造石实体面材的产品，这种产品较前两代人造石具有更多的 优点，渐被消费者认可而有了市场，成为装饰材料行业中稚嫩的新兴产业。 树脂基人造石的主要品种见表 1。建筑石材树脂含量低，一般用天然大理石、花岗石加 工后的碎石与树脂混合，经挤压而成。填料粒径≤8mm 的称为细骨料；填料粒径＞8mm 的称 为粗骨料。建筑石材密度大、硬度高、压缩强度大、造价便宜。实体面材树脂含量高，一般 采用氢氧化铝或碳酸钙（石粉）作填料，混合料流动性好，可以浇铸异型制品，如面盆、浴 缸等。实体面材表观质量好，弯曲强度高，应用范围广。 表 1 树脂基人造石主要品种 品种 树脂用量（质量）/% 基体树脂 主要填料 特点 细骨（大理石） 密度大、硬度高、价格便宜 硅砂（花岗石） 密度大、硬度更高、价格便宜 建筑石材 ≤10 不饱和聚酯 粗骨（大理石） 密度大、硬度高、价格便宜 石粉（碳酸钙） 表面有胶衣，可浇铸异型产品 不饱和聚酯 氢氧化铝 表观质量好，可浇铸异型产品 压克力 氢氧化铝 表观质量更好，加温可加工成异型 实体面材 ≥20 压克力/不饱和聚酯 氢氧化铝 表观质量好，可浇铸异型产品 人造大理石是将填料加到基体树脂中，搅拌均匀，脱去气泡，倒入模具内成型，初步 固化后脱模。因此，必须考虑基体树脂和填料之间的用量比例。 聚酯树脂是热的不良导体，随着树脂用量的增加，固化时放出的热量也增加，而且产 生的热量不会马上散失，开裂的危险会成倍增加。因此，当成型大型制件时，要求树脂放 热的温度要低、放热的时间要长。 大多数填料是非活性的，而且在任何固化速度下，都不会放出热量，它的效应是一个 惰性稀释剂。若用填料比例较大时，能够降低快速固化时产生裂纹的危险，又能降低成本， 但是填料过多，树脂糊黏度过大，脱泡困难，操作工艺难以执行。 人造大理石大致可以分为表面有胶衣和无胶衣二种。表面有胶衣，制品的外观及抵御 外界环境的侵蚀都有胶衣来承担，内部的基体树脂和填料相对要求较低，填料可用价格便 宜的、主要成分为碳酸钙的石粉；表面无胶衣的，一般用折射率与基体树脂接近的氢氧化 铝粉，使大理石有少许透明感觉，并且具有贯穿整个厚度的均一性，可以制成难以察觉接 缝的连续表面，故又俗称无缝石，它对基体树脂性能的要求也就更高。 人造石用途广泛、种类繁多，主要用在家庭的厨卫、地面、家具上；公共场所的商厦、 宾馆、影剧院、餐厅等也大量使用。人造石具有耐腐蚀、 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 方便、保护环境、提高建筑 功能等优点。人造大理石有着天然大理石的质感，却无其冰凉；优于其性能，却毫无放射 · 10 · 性。触之柔润，且无生、冷、硬的感觉。产品色彩多样，能随心所欲地制造出各种造型。 设计师头脑里需要什么色彩、风格、品质的人造石，生产厂家都可以按图索骥地组织生产， 尤其是其无缝拼接的效果是其它任何天然石材都无法达到的。人造石与天然花岗石、大理 石部分性能对比见表 2。 表 2 人造石与天然花岗石、大理石部分性能对比 性能指标 花岗石 大理石 树脂基人造石 无机人造石（水泥型） 密度/（g/cm3） 2.5～3.0 2.4～2.8 2.5 2.6～2.7 弯曲强度/MPa 16～20 11～13 29～30 8～10 压缩强度/MPa 160～200 120～130 73～75 60～65 吸水率/% 0.05～0.08 0.1～0.4 0.01～0.05 2.0～4.0 现有的人造石实体面材，其应用面太小（仅限于厨、卫台面使用），其更广阔的应用领 域还有待于开发，特别是异形人造石高档工艺品和人造石墙地砖、家具面料等。这些产品的 生产技术已日趋成熟，其市场容量最为巨大（据粗略估计至少在数千亿元以上），其根据是： 它可替代天然石材、高档陶瓷、木材、金属类装饰材料。就其应用领域而言，粗略估计：厨 房、卫生用品约为 10％、家具面料应为 10％、异形制品（方、圆柱面、门窗套、工艺品、扶 手、线条类等）应为 40％、墙面砖、地面砖、吊顶材料应为 40％（利用废石料制造，美观又 耐磨，可与进口地砖媲美）。其后三类材料与现有同类型材料相比，更为美观，装饰效果高 档豪华，价格适中、理化性能优良。这些优秀的项目一旦逐步完善定型而推入市场必将产生 巨大的社会效益和数千亿元的经济效益，同时还会产生具有保护国家矿产资源和森林资源的 间接效益。 （未完待续） SgurrEnergy对中国海上风力发电提出建议 可再生能源咨询机构SgurrEnergy已被中欧能源环境项目指定为中国开发海上风电资源的 潜力提出建议。SgurrEnergy 于 2006 年在北京建立了一个基地，它将和中国气象局(CMA)合作， 对中国沿海从福建到山东 10000 公里的海岸线上建设海上风场的经济可行性作出评估。 CMA 将开发中尺度的模型以量化沿海风力资源。它将和卫星推导的风力数据以及当地 实测风力数据相结合，生成一个该区域高分辨风图。SgurrEnergy 将集中于研究技术、环境 和经济上的限制对中国沿海地带海上风场地点的影响。该结果将为项目发展确认最适合的地 点。此外，该项目还包括对江苏省一个 100MW 海上风场进行可行性研究。 欧盟为该项目提供资助，把它作为中欧能源环境项目的一部分。中欧能源环境项目为中 国和欧洲在环境和能源管理领域的发展提供技术援助。 （王强华）