聚酯型人造大理石,又稱人造崗石,它是采用天然大理石料為主要原料,用質量百分比為約5%的不飽和聚酯樹脂為粘合劑,經真空常溫高壓振動澆鑄而成。經過幾十年的研究發展,目前聚酯型人造大理石制品的各項性能指標比以前都有顯著提高,成為近年來比較流行的新型建筑裝飾材料,深受大眾歡迎。天然石材http://www.stonebuy.com/雖然美觀獨特,但是天然石材http://www.stonebuy.com/儲量有限、開采困難、加工難度大,碰撞后容易碎裂,污染后污物不易清除,更嚴重的是某些天然石材http://www.stonebuy.com/含有過量的放射性物質,嚴重危害人們的身體健康[1]。聚酯型人造大理石與天然石材http://www.stonebuy.com/相比,聚酯型人造大理石外觀光潔晶瑩、色料均勻、造型美觀、耐沖擊性能和耐腐蝕性能好,而且聚酯型人造大理石不含放射性物質,不會對人體健康產生威脅。近年來,聚酯型人造大理石成為替代天然石材http://www.stonebuy.com/的新型材料,被廣泛用于建筑和家庭裝修領域,用作地板、墻面、天花板、石墻地磚、家具面料、高檔工藝品等。
聚酯型人造大理石的養護主要有底面養護和表面養護,其養護效果直接關系到聚酯型人造大理石的使用壽命和裝飾效果。目前,國內外有關石材http://www.stonebuy.com/養護劑的研究主要集中在天然石材http://www.stonebuy.com/的養護處理,而針對聚酯型人造大理石的特點研發的養護劑尚未見報道,本文主要是通過分析聚酯型人造大理石的性能特點,探討了用于聚酯型人造大理石養護劑的研發思路及其市場http://www.stonebuy.com/enterprise/FuJian/QuanZhouShi.html應用前景。
二、表面養護劑的研發思路
聚酯型人造大理石的主要原材料為天然大理石粉和極少量的不飽和聚酯樹脂,因此,聚酯型人造大理石的主要性能與天然大理石基本類似,如:它們都易被酸堿腐蝕,莫氏硬度都為3度左右,表面耐磨性、耐刮傷性較差等。對此,目前市場http://www.stonebuy.com/enterprise/FuJian/QuanZhouShi.html上已有的部分養護劑和養護方式可應用于聚酯型人造大理石的養護處理,并具有一定的效果,如表面水晶護理、表面防水處理等。
聚酯型人造大理石中含有不飽和聚酯樹脂和采用了特定的生產工藝,因此,聚酯型人造大理石又具有其獨特的性能特點。眾所周知,不飽和聚酯樹脂是一種高分子聚合物;根據相似相溶原理,含有有機材料的聚酯型人造大理石產品http://www.stonebuy.com/sample/更加容易被有機類的物質污染,如:醬油、咖啡、茶水等;另一方面,聚酯型人造大理石采用了真空高壓振動成型,其致密度相當高,孔隙率極低,通常其吸水率低于0.3%,因此,普通的表面防污養護劑很難滲入到聚酯型人造大理石的表層形成一層防護層,故其防污效果并不理想。針對聚酯型人造大理石易被有機有色物質污染、吸水率低、致密度高的特點,因此,開發一種用于聚酯型人造大理石的具有滲透性強、防污性好的表面養護劑可作為研發思路之一。
聚酯型人造大理石的骨料通常為莫氏硬度為3.5度以下的CaCO3和MgO成份的天然大理石料,不可避免地形成了表面耐磨性、耐刮花性較差的問題;對此,目前市面上主要采用了類如增硬、上光和水晶護理等化學劑進行其表層養護的做法,尤其以水晶護理最為廣泛。形成水晶護理的化學程序是石材http://www.stonebuy.com/內CaCO3被化學混合液中的酸分解,同時SiF4也和其他礦物發生化學反應,將石材http://www.stonebuy.com/表面轉變并形成一層新的如玻璃般的光亮透明、硬膜化合物表層,因在反應中要由熱力才能產生化學效果,故水晶護理都使用鋼絲棉,但鋼絲棉與酸混合使石材http://www.stonebuy.com/表面容易發黑及發黃,令聚酯型人造大理石受損[2];同時,普通水晶處理劑中酸性較強,拋磨時易燒傷聚酯型人造大理石表面,形成橙皮磨光面。針對聚酯型人造大理石水晶護理易出現發黃和燒傷的現象,因此,開發一種可采用纖維墊拋磨、酸性低的水晶養護劑也可作為研發思路之一。www.stonebuy.com
三、背面養護劑的研發思路
目前,為了避免從天然石材http://www.stonebuy.com/的背面返上堿類的物質,通常在石材http://www.stonebuy.com/的背面及側面使用石材http://www.stonebuy.com/密封型養護劑,因為是高分子樹脂材料,故在一定程度上會影響石材http://www.stonebuy.com/與水泥砂漿的粘接,因此,往往要求石材http://www.stonebuy.com/的背面做一定的界面處理。www.stonebuy.com
聚酯型人造大理石由于采用了真空高壓振動成型技術,其密實度高,孔隙率低。對于大理石骨料的粒徑小于40網目的聚酯型人造大理石,從微觀上看,其與天然石材http://www.stonebuy.com/一樣存在密布的細小孔洞;但通常天然石材http://www.stonebuy.com/中的孔洞為通孔,有利于水分的吸收和揮發,并將堿類物質載入石材http://www.stonebuy.com/表面,因此易在表面形成“泛堿”和“水斑”等病變,而聚酯型人造大理石中的孔洞大部分為盲孔,不利于底層水分吸收與揮發。由于目前國內的地面施工安裝采用的是濕法水泥砂漿鋪貼,因此勢必在石材http://www.stonebuy.com/底部集聚較多的堿類物質和水分。水泥砂漿中所含的堿和水分的聚集,將促發一系列的物理化學變化而引起聚酯型人造大理石松散崩解、膨脹及開裂等現象。其主要物理化學變化有以下兩種:
堿對不飽和聚酯樹脂的腐蝕與降解作用。不飽和聚酯樹脂是以二元酸與二元醇采用催化劑在190℃左右下進行酯化反應,產生不飽和的鏈型聚酯大分子。
(1) 該反應屬于可逆的縮聚反應,在催化劑的作用下,隨著反應體系中生成的小分子水不斷的被抽走,因此反應正向進行,不斷生成鏈型的聚酯大分子。當聚酯型人造大理石處于堿性的水溶液環境下時,則反應逆向進行,聚酯大分子降解和被腐蝕,因此長時間的堿液作用下,可引起人造大理石的松散崩解。(2)堿對聚酯型人造大理石中骨料的腐蝕作用。聚酯型人造大理石的骨料主要成份為天然大理石,其中含有高活性的白云石。由于堿液與高活性的白云石發生“去白云石化”反應,生成水鎂石,其主要反應式如下:www.stonebuy.com
式中 R——K或者Na
Mg(OH)2——水鎂石
反應中生成的Ca(OH)2再與R2CO3反應:
反應生成的ROH再進行去白云石化反應,直到白云石[CaMg(CO3)2]消耗盡為止。去白云石化反應后生成的方解石,方解石和白云石的結晶形態并未改變,體積亦未改變,但使被包圍在白云石晶體中的粘土被逐出,粘土遇水后使表面吸水發生水化,水化粘土的雙電層結構產生膨脹,當體積增大到一定程度后,聚酯型人造大理石中孔隙容納不了時,向孔壁施加的力就造成了板面產生起包或局部的鼓肚現象,甚至板面開裂。針對聚酯型人造大理石采用水泥砂漿濕貼時,堿液對樹脂和骨料的物理化學破壞作用,開發一種耐堿性好而又不影響砂漿粘接性能的背面養護劑可作為研發思路之一。
四、聚酯型人造大理石養護劑的應用前景www.stonebuy.com
隨著中國http://www.stonebuy.com加入WTO,國內經濟快速發展。特別是2008年奧運會、2010年上海世博會和2010年廣州亞運會的申辦成功,世界各國到中國http://www.stonebuy.com參觀旅游和工作的人數猛增,國內需要建設的賓館、寫字樓、體育場館等建筑物迅速增加,石材http://www.stonebuy.com/作為一種重要的建筑裝飾材料,其需求量也將快速增長,這些變化無疑將對我國的石材http://www.stonebuy.com/工業提供更多的發展機遇。同時隨著我國進一步對外開放,國外的石材http://www.stonebuy.com/企業http://www.stonebuy.com/enterprise/參與國內的行業競爭,這也將對我國的石材http://www.stonebuy.com/行業提出新的挑戰。聚酯型人造大理石作為一種新型的建筑裝飾材料,其外觀和性能可以與天然石材http://www.stonebuy.com/相媲美甚至更加優越,同時,由于聚酯型人造大理石具有大面積無色差的優勢,因此,被廣泛應用于大型的商場、體育館、飛機場等工程項目。據《石材http://www.stonebuy.com/》雜志公布的有關數據,2003年我國建筑裝飾材料所選用聚酯型人造大理石超過300萬m2以上。隨著產品http://www.stonebuy.com/sample/的生產技術日趨成熟和完善,其市場http://www.stonebuy.com/enterprise/FuJian/QuanZhouShi.html容量將更廣闊,據業內人士估計,國內對聚酯型人造大理石的年需求量為500~800萬m2。隨著人們對石材http://www.stonebuy.com/養護意識的逐漸加強,為了避免后期石材http://www.stonebuy.com/污染和病變發生,在施工安裝前均采取了各種養護方式對聚酯型人造大理石進行處理,因此,根據目前國內聚酯型人造大理石的使用量推測,聚酯型人造大理石養護劑的需求量也必將大幅提高。
目前,已應用于工程中的聚酯型人造大理石總體裝飾效果良好,質量穩定;但部分工程由于沒有采用適當的施工方法和養護措施,已經導致出現表面污染、起包、開裂和磨花等現象,因此,現有已應用的聚酯型人造大理石也急需進行養護處理,這也為聚酯型人造大理石養護劑的應用提供了廣闊的市場http://www.stonebuy.com/enterprise/FuJian/QuanZhouShi.html前景。(云浮市新富云崗石有限公司\徐仲寶)
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