提高丙烯酸基人造花崗石透明性的方法

周忠華

丙烯酸人造花崗石廣泛用于廚房操作板、各種臺面板、墻材等。丙烯酸人造花崗石大致分為二種制法：一種是將溶解丙烯酸熱塑性樹脂的丙烯酸不飽和單體組成的漿料浸漬在無機(jī)填充料中，預(yù)先形成無流動性混合料，壓制成形，同時加熱固化；一種在丙烯酸不飽和單體中添加無機(jī)填充料，制備混合料，注模固化成形。由此制成的人造花崗石板裝飾性好、耐污、耐熱和強(qiáng)度高，具有多樣化的用途，不過還需要提高丙烯酸人造花崗石像玻璃一樣的透明性。為了提高丙烯酸人造花崗石透明裝飾性，要減少丙烯酸不飽和單體用量，而當(dāng)降低無機(jī)填充料一定用量時，丙烯酸人造花崗石不能充分滿足物理性能的要求。對此，有研發(fā)項目的目的是就注模成形的人造花崗石而言，在保持所要求的物理性能的同時，如何改善其透明裝飾性。現(xiàn)介紹一研發(fā)成果。

1 原料及配比

主要原料為甲基丙烯酸單體在80%以上的丙烯酸樹脂和平均粒徑為30～100μm的A l（OH）3、M g（OH）2、CaCO3、S iO2中的至少一種以上的填充料。其配合比為樹脂∶填充料=100份∶10～45份（按質(zhì)量計）。所用丙烯酸樹脂，甲基丙烯酸單體含量需在85%以上，這樣不會影響人造花崗石的耐候性和豪華感。要求厚度10mm的總透光率在15%以上。不影響人造花崗石性能范圍內(nèi)，為提高其所要求的物理性能，可以20%以下配比，共聚合可與丙烯酸甲酯共聚合的其他單官能性不飽和單體和多官能性單體。單官能性單體有單分子中碳原子數(shù)為2～18的一元醇或一元酚與丙烯酸或甲基丙烯酸的酯、單分子中碳原子數(shù)為2～4的醇與丙烯酸或甲基丙烯酸的單酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酰胺、醋酸乙烯、氯化乙烯、無水馬來酸、馬來酸等，按需要和用途，可適當(dāng)選用一種或二種以上。多官能性單體有乙二醇二甲基丙烯酸、二甘醇二甲基丙烯酸、三甘醇二甲基丙烯酸、丙二醇二甲基丙烯酸等，按需要和用途，可適當(dāng)選用一種以上。

正如上述，所用無機(jī)填充料其平均粒徑為30～100μm，最佳50～85μm，粒徑＞100μm，人造花崗石出現(xiàn)不清晰微細(xì)斑點，影響美觀；＜30μm，其透明性受到影響?？捎脽o機(jī)填充料有多種，但從透明性、豪華性和切割加工性考慮，以使用氫氧化鋁為佳。

無機(jī)填充料配合量對人造花崗石的物理性能、耐熱性和透明性起到重要重要。100份丙烯酸樹脂的填充料配合量為10～45份∶＜10份，人造花崗石物理性能和耐熱性降低；＞45份，損害其透明性。就丙烯酸人造花崗石而言，透光率是衡量其透明性的一項重要指標(biāo)。要求厚度10mm的試片，其總透光率在16%以上，否則，往往達(dá)不到玻璃狀的裝透明性。

制作中，在丙烯酸樹脂的原料單體與無機(jī)填充料混合的漿料中，采用添加聚合引發(fā)劑注模聚合的方法聚合。注模聚合時，為了調(diào)節(jié)注模料的粘度，只要不影響人造花崗石外觀，還可混合以甲基丙烯酸酯為主體的單體形成的聚合體。因此，在所用原料單體中，也包括含有其一部分為聚合物而溶解的漿料?；旌系木酆衔锊灰欢ㄊ且环N，在不影響人造花崗石特性下，也可組成或分子量分布不同的多種聚合物的混合料。此外，含有該聚合物方法可采用將球狀、粒狀等形狀的聚合體直接溶解于不飽和單體中或?qū)⒉伙柡蛦误w聚合至低聚合率的方法。所用聚合引發(fā)劑按種類、原料單體組成、制品所需性能適宜選用即可，其用量未作特定。聚合引發(fā)劑可使用自由基引發(fā)劑和氧化還原聚合引發(fā)劑。此外，按需要可添加顏料、增強(qiáng)材、增稠劑、脫模劑、潤滑劑等。

表1 各組試驗 原料配比及其試驗結(jié)果

2 試驗及結(jié)果

按表1所示配比，制備料漿。取二片相對的鋼化玻璃，用環(huán)狀而柔性密封片材夾固，組合成模具，打開部分密封環(huán)片，由此間隙注入漿料，然后將打開部分再密封上，在玻璃面保持水平的狀態(tài)下，于60℃的水中放置4h，然后送入120℃的熱風(fēng)爐中，硬化2h，制成尺寸為1.5m×2m×10mm的人造花崗石板，測定各項性能。試驗結(jié)果見表1。表1中表明，試驗1～3，無機(jī)填充料的平均粒徑和用量在所定范圍內(nèi)，板總透光率較對比試驗高得多，而且各項性能也優(yōu)異。

3 結(jié) 語

按此工藝可制作物理性能和耐熱性好的高透明感人造花崗石板。