改性石英粉對(duì)人造石英石板材指標(biāo)的影響

裴業(yè)虎，陳 翔

(廣東省佛山地質(zhì)局，廣東 佛山 528000)

1 前言

人造石材是當(dāng)今社會(huì)重要的建筑裝飾材料之一，可替代天然石材、高檔陶瓷、木材、金屬類裝飾材料，屬綠色環(huán)保型建材[1]。其中石英石是人造石材的重要品種，因?yàn)槭⑹且环N物理和化學(xué)性質(zhì)均十分穩(wěn)定的礦產(chǎn)資源[2-5]。我國擁有豐富的普通石英資源[6]，且資源開發(fā)力度較大，僅安徽鳳陽年產(chǎn)各種型號(hào)石英砂500萬t，占國內(nèi)總產(chǎn)量的28%[7]。石英石由93%～95%石英和7%左右的不飽和聚酯樹脂粘合劑、色料、固化引發(fā)劑及其他輔助試劑，經(jīng)固化成型所制得的一種復(fù)合材料[8]，它質(zhì)地堅(jiān)硬、結(jié)構(gòu)致密、色澤豐富、耐磨、耐壓、耐高溫、抗腐蝕、防滲透，在市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用[9-10]，是人造石材中發(fā)展最快的品種。人造石英石作為復(fù)合材料，使用改性石英粉提升板材質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本一直是人造石生產(chǎn)廠家的追求。本文主要探討改性石英粉和非改性石英粉在人造石生產(chǎn)上對(duì)石材技術(shù)指標(biāo)的影響。

2 試驗(yàn)部分

2.1 石英粉物理化學(xué)指標(biāo)

非改性石英粉是石英砂經(jīng)過球磨機(jī)分級(jí)機(jī)聯(lián)合生產(chǎn)線生產(chǎn)的石英粉。改性石英粉是在非改性石英粉基礎(chǔ)上，在改性機(jī)械專用設(shè)備中添加人造石英石專用石英粉改性偶聯(lián)劑二次改性后的石英粉。兩種石英粉的物理指標(biāo)測(cè)試結(jié)果見表1，化學(xué)成分分析測(cè)試結(jié)果見表2。

表1 石英粉物理測(cè)試結(jié)果

表2 石英粉化學(xué)成分分析測(cè)試結(jié)果 (單位：%)

2.2 人造石英石生產(chǎn)工藝

人造石英石是由石英砂和石英粉配上樹脂、色料、偶聯(lián)劑、固化劑等經(jīng)高溫固化而成。原料由自動(dòng)配料系統(tǒng)進(jìn)入混料系統(tǒng)，把石英砂、石英粉、樹脂等助劑混合后進(jìn)入模具框內(nèi)布料，然后在真空條件下進(jìn)行震動(dòng)壓實(shí)，再把壓制好的混合料送入固化爐加熱固化，固化好的料成為毛坯板，再經(jīng)過拋光(圖1)。對(duì)拋光后板材進(jìn)行一系列的檢驗(yàn)，去除瑕疵的次品。

圖1 人造石英石生產(chǎn)流程圖

2.3 人造石英石生產(chǎn)試驗(yàn)配方

使用非改性與改性兩種石英粉，其他原料和生產(chǎn)工藝都在相同的條件下，分別生產(chǎn)5組人造石英石板材(表3)，生產(chǎn)完成后測(cè)試人造石英石板材的理化指標(biāo)。

表3 試驗(yàn)配方

2.4 人造石英石板材成品測(cè)試結(jié)果

人造石英石測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)采用SN/T0308-93《出口人造石檢驗(yàn)方法》[11]。通過測(cè)試干態(tài)抗壓強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、磨損度、光澤度、吸水率這幾個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)非改性與改性石英粉對(duì)石英石板材這些指標(biāo)的影響(表 4)。

對(duì)表4中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，首先把兩組數(shù)據(jù)中的每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目結(jié)果求平均值，然后把平均值與SN/T0308-93 R型細(xì)骨料中每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，求取比值。分析結(jié)果見圖2。

3 結(jié)果與討論

從表4中可以看出，兩種石英粉做出來的石英石板材都滿足SN/T0308-93 R型細(xì)骨料中干態(tài)抗壓強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、磨損度、光澤度、吸水率這幾個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值。從圖2中可以看出，改性石英粉做出來的人造石英石板材干態(tài)抗折強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度明顯比非改性石英粉做出的人造石英石板材指標(biāo)高；從光澤度指標(biāo)來看，改性石英粉也比非改性石英粉的高；從磨損率和吸水率指標(biāo)看，改性石英粉比非改性石英粉指標(biāo)稍低。

表4 10組人造石英石成品測(cè)試結(jié)果

圖2 兩種石英粉人造石測(cè)試指標(biāo)分析對(duì)比圖

從以上的分析結(jié)果可以看出，改性石英粉比非改性石英粉用于生產(chǎn)人造石英石板材指標(biāo)好。人造石英石屬于有機(jī)和無機(jī)復(fù)合材料，非改性石英粉的無機(jī)界面與有機(jī)界面性質(zhì)差異較大，結(jié)合力弱，石英粉經(jīng)過改性工藝處理后，在表面包覆了一層偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑在石英粉和粘結(jié)劑之間起到了橋梁作用，使得膠黏劑與粉體之間結(jié)合更加牢固。

4 結(jié)論

(1) 改性石英粉與非改性石英粉都可以生產(chǎn)出滿足SN/T0308-93 R型細(xì)骨料指標(biāo)要求的人造石英石產(chǎn)品。

(2) 改性石英粉生產(chǎn)的人造石英石板材明顯比非改性石英粉生產(chǎn)的人造石英石板材指標(biāo)好，特別是板材的物理強(qiáng)度提升比較明顯。