周忠華

目前，用丙烯酸樹(shù)脂組成物制人造花崗石中，主要采用注模成形法，但采用熱壓成形法較注模成形法具有如下優(yōu)點(diǎn)：可縮短批量成形時(shí)間，譬如量產(chǎn)為5t/月以上，成形周期可縮短20%～50%；在高溫高壓下進(jìn)行，成形體硬度高，性能更穩(wěn)定；成形周期快，量產(chǎn)性好，作業(yè)環(huán)境優(yōu)良。因此，期望進(jìn)一步研發(fā)人造花崗石熱壓成形技術(shù)。不過(guò)，制成的制品成形面受成形模形狀影響大，就具有深沖形狀等凹曲部的制品而言，往往不能獲得表面性能良好的制品。即用樹(shù)脂組成物壓制成形圖1所示形狀的帶盆形洗面臺(tái)時(shí)，一般物料（預(yù)制整體模塑料混合物）配置在圖1所示的虛線位置熱壓成形，物料使用丙烯酸樹(shù)脂組成物時(shí)，物料在熱壓下分布在模的整個(gè)型腔內(nèi)時(shí)，如圖1中箭頭A、B所示分開(kāi)流動(dòng)，在各流動(dòng)頂端C位置會(huì)合。在會(huì)合部C，形成的成形體出現(xiàn)紊.流面。在會(huì)合部出現(xiàn)缺陷的詳細(xì)原因雖尚未弄清楚，但據(jù)推斷主要是物料流動(dòng)頂端的單體成分的揮發(fā)、流動(dòng)下組成物的中纖維配向，流動(dòng)組成物均勻性降低，成形溫度下物料流動(dòng)性變差，氧阻礙硬化。產(chǎn)生這樣湍流面的制品，其外觀非常差，損害人造花崗石的豪華感，嚴(yán)重時(shí)只能作為不合格品。針對(duì)上述存在的問(wèn)題，國(guó)外一企業(yè)提供了一種熱壓成形表面性能良好，外觀靚麗的帶凹曲部的丙烯酸人造花崗石制品成形法，特別是帶盆形的洗面臺(tái)。

圖1 帶凹曲面的人造花崗石洗面臺(tái)斜視示意圖

通過(guò)研發(fā)表明，采用熱壓成形法，在丙烯酸樹(shù)脂中添加石蠟配料可達(dá)到所需的目的，防止表面缺陷的出現(xiàn)。這里丙烯酸樹(shù)脂100份中石蠟配合量0.1～2.5份。石蠟具有高沸點(diǎn)，抑制原料中單體成分的揮發(fā)，而且浸出到流動(dòng)物料表面，起到潤(rùn)滑材的作用，改善物料在模面流動(dòng)性，同時(shí)避免氧對(duì)固化的阻礙。所用石蠟為熔點(diǎn)為40～60℃的石蠟。

熱壓成形中，為了防止成形模內(nèi)物料流動(dòng)頂端會(huì)合部產(chǎn)生的成形缺陷，在丙烯酸樹(shù)脂組成物中配合石蠟.正如上述，石蠟的配合量為100份樹(shù)脂的0.1～2.5份（按質(zhì)量計(jì)）。使用表明，其添加量過(guò)少，改善效果不充分；添加量過(guò)多，相對(duì)其他成分配合量減少，從強(qiáng)度方面來(lái)看，影響制品的物理性能。

除在丙烯酸樹(shù)脂添加0.1%～5%石蠟外，樹(shù)脂組成物組成如下：丙烯酸樹(shù)脂100份、填充料100～350份、硬化劑0.03～3.0份、增強(qiáng)纖維0～30份、脫模劑0～5.0份。填充料使用碳酸鈣、硫酸鋇、滑石、石英、氧化鋁、氫氧化鋁、玻璃珠等。特別是制柜臺(tái)面板用人造花崗石，最好使用二次加工性好的氫氧化鋁，制人造花崗石浴盆可使用耐水性好、表面硬度高的石英。增強(qiáng)纖維使用玻璃纖維、碳纖維、有機(jī)纖維等。硬化劑可使用過(guò)氧化物酯類、脫模劑使用硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等。按需要，可添加增稠劑、消泡劑、紫外線吸收劑、聚合抑制劑、表面處理劑等。丙烯酸樹(shù)脂是50%以上甲基丙烯酸為主體的乙烯單體、0～10%交聯(lián)劑、50%以下平均分子量為1～15萬(wàn)的甲基丙烯酸酯聚合物組成的樹(shù)脂液。雖上述乙烯單體以甲基丙烯酸酯為主體，但乙烯單體中的甲基丙烯酸酯含量少于50%，人造花崗石耐候性和耐污染性降低，因此，其含量需在50%以上，最好75%以上。

上述丙烯酸樹(shù)脂組成物采用熱壓法制作人造花崗石，成形模使用金屬模具，成形溫度105～140℃，成形品表面與底面溫差為10～20℃，成形壓力3～10MPa。

為評(píng)定使用石蠟在人造花崗石熱壓應(yīng)用中的效果，進(jìn)行如下試驗(yàn)。

試驗(yàn)1

使用表1所示的丙烯酸樹(shù)脂組成物，按下述成形條件成形圖1所示的帶洗面盆的人造花崗石臺(tái)面件。成形溫度：模表面端130℃；其底面端120℃，成形壓力5MPa，成形時(shí)間5min。將物料配置在圖1虛線所示位置。所用丙烯酸樹(shù)脂配比為甲基丙烯酸甲酯60%、多官能丙烯酸酯1%、甲基丙烯酸酯聚合物（平均分子量10萬(wàn)）39%。對(duì)制成的制品進(jìn)行外觀觀察，并用重200g的球體由上方Hmm位置落在制品上，

表1 試 驗(yàn) 結(jié) 果

表2 使用熔點(diǎn)為43℃石蠟的試驗(yàn)結(jié)果

表3 使用熔點(diǎn)為60℃石蠟的試驗(yàn)結(jié)果

測(cè)定未出現(xiàn)破損的H最大值（Hmax）。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

試驗(yàn)2和3

除使用熔點(diǎn)為43℃和60℃的石蠟外，配料和其它試驗(yàn)流程與試驗(yàn)1相同。同樣觀察試制的制品其外觀和測(cè)評(píng)強(qiáng)度。結(jié)果見(jiàn)表2和3。

表中表明：在100份樹(shù)脂中配合0.1～2.5份熔點(diǎn)為40～60℃的石蠟，制成的制品不僅外觀良好，強(qiáng)度也高；不摻石蠟或其摻量大于2.5份，外觀和強(qiáng)度不佳。

由上可知，采用上述工藝，用熱壓法適宜制表面性能良好、外觀靚麗的帶凹曲部的，特別是帶橢圓形或球形的人造花崗石洗面臺(tái)。