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宁波厂家:人造石用树脂和固化剂改性对石材性能的影响

日期:2018-09-26 / 文章来源:

人造石材用树脂和固化剂改性对石材材性能的影响
_、项目概述
1、革新内容常用人造石材树脂主要是由邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丙二醇、一缩二乙二醇溶融缩聚后,加入苯乙烯交联固化。但固化物一般存在韧性差、强度低、容易开裂、收缩率大等缺点,使得合成的人造石材材性能也不甚理想。通过调整人造石材树脂的单体结构,引人间苯二甲酸、四氢苯酐、新戊二醇和a-甲基苯乙烯等,设计、制备了多种人造石材树脂,显著提高了人造石材的光泽度、力学性能和耐腐蚀性。此外,选用复合型固化剂,包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯和过氧化苯甲酰,提高了人造石材的固化速度,对石材材颜色也有一定改善。通过对人造石材树脂和固化剂固化系统的创新,提高了人造石材材的性能。

2、创新点

宁波厂家:人造石用树脂和固化剂改性对石材性能的影响

(1)以修饰人造石材用树脂主链的方式,通过选用间苯二甲酸、四氢苯酐、新戊二醇和ct-甲基苯乙烯等不同单体,对人造石材树脂进行改性,并将过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯和过氧化苯甲酰混合,制得复合型固化剂,应用于人造石材材的固化,通过对人造石材树脂和固化剂固化系统的创新,提高了人造石材材的机械性能、热稳定性和耐溶剂性能。
(2)将不饱和聚酯树脂与乙烯基树脂进行混合,制得新型人造石材树脂,并将其合成人造石材材。
3、革新成果应用效果本项目研究成果实际应用效果显著,对改善人造石材光泽度、机械性能和耐腐蚀性,扩展人造石材应用范围具有非常重要的意义。运用本项目的技术成果,取得良好的社会效益、经济效益和环境效益,为企业的发展提供了更广阔的空间,为下游客户提供了更好的人造石材固化系统解决方案,协助客户创造并保持竞争优势。但成本相对较高,更适用于对树脂和人造石材材性能要求较高的制品,可参与国外品牌的竞争。
二、项目创新构思与实施1、实施的背景在建筑装磺装饰行业中,天然大理石材曾以其高贵豪华而风靡于世界,但也存在以下不足和致命的弱点:
一是天然大理石材属于矿产资源,其产地和产量均有限;
二是天然大理石材刚度有余、强度不足,因此极易破碎、毁坏,造成了运输和日常维护的困难;
三是利用废弃资源或其它低价原料,即以一定的胶粘剂、粗细骨料及助剂经混合、浇铸、胶凝、固化等一系列工艺过程制成的一种新型具有天然大理石材功能的建筑装饰材料很有市场。人造大理石材(俗称人造石材)自60年代在美国研制开发成功后,由于在卫生、款式、美观等方面具有天然大理石材及其他材料无法比拟的优越性,因此一开始就受到市场关注。经过五十多年的发展和完善,已形成系列产品。按所用原材料树脂来区分,可分为以下两类:一类是以不饱和树脂(Unsaturatedpolyesterresin)为粘接材料的人造石材。另一类是以丙烯酸改性树脂(Acrylic)为粘接材料的歲石材。树脂基Aig石材除了不存在放射性元素超标的问题,还有天然大理石材的质感、花岗石材的坚硬,而且具有不易褪色、容易清洁保养、耐水、耐热、防腐、防潮等诸多优点。其加工简易、成本效益好、易转化,并且可针对特定领域进行快速调整,可使材料体现出质轻、高强等特性,被广泛应用于国民经济的各个领域。
近年来,人造石材树J3旨市场总体呈增长态势,市场规模从2008年的135.57亿元增长至2017年的256.58亿元。
在人造石材树脂的发展过程中,从产品专利、商业杂志、技术书籍等方面的技术信息层出不穷,每年都有上百项发明专利。
由此可见,人造石材树脂的制造和应用技术随着生产的发展也日益成熟,逐步形成了独特的生产和应用的技术体系,逐步向功能化、精细化和高性能化方向发展。人造石材树脂由于所用原料不同,品种众多,性能也不尽相同,一般是由不饱和二元酸(酸酐)、饱和二元酸(酸酐)和二元醇熔融缩聚后,加入乙烯基类交联剂固化形成。工业生产中常用的不饱和二元酸(酸酐)有顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸和四氢化邻苯二甲酸酐等。其中反式双键更为活泼,有利于提高固化反应的程度,但顺酐熔点低、缩水量少,制品具有较好的力学性能、耐热性能和耐腐蚀性能。常用的饱和二元酸(酸酐)为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸和脂肪二元酸(如己二酸、葵二酸等)。
邻苯二甲酸酐所得树脂性能较好,间苯二甲酸制得产品具有较高的热变形温度和较低的固化收缩率,脂肪二元酸分子结构中含有较长的柔性脂肪链,所得树脂軔性较佳。用的最多的二元醇是乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇和一缩二丙二醇等,不同的二元醇对树脂的性能有不同的影响,一般二元醇的链愈长,所得产品的柔韧性愈好,但制品耐水性能有所下降。改变单体种类及配比,可制得多种人造石材树脂。但目前人造石材树脂大多存在軔性差、强度低、耐溶剂性能差、收缩率高、热分解温度低等缺点,从而导致人造石材存在易开裂、耐腐蚀性差、光泽度低、阻燃性能不佳等问题。人造石材树脂的固化是线性大分子通过交联剂、固化剂或光、热的作用,形成体型立体网络的过程,属于自由基共聚合反应,包括链引发、链增长、链终止、链转移4个阶段,但随着体系黏度的急剧增加,很难达到完全固化,但固化程度对人造石材材性能影响很大,一般来说,固化度越高,材料的强度、耐热性能、耐腐蚀性能越好。固化剂是生产人造石材树脂必不可少的助剂,能有效控制人造石材材的凝胶时间。

目前,人造石材固化剂常采用活性氧固化剂,根据固化温度的不同分为高温固化剂、中温固固化剂和常温固化剂。通常是选择三种固化剂中的一种,并且固化温度只能选择某个温虔段,如果不在合适的温度范围内,树脂基人造石材会存在固化不完全,引起人造石材材硬度过低等现象。2、详细的技术革新内容常用人造石材树脂主要是由邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丙二醇、一缩二乙二醇溶融缩聚后,加人苯乙烯交联固化。但固化物一般存在韧性差、强度低、容易开裂、收缩率大等缺点,使得合成的人造石材材性能也不甚理想。通过调整人造石材树脂的单体结构,设计、制备了多种人造石材树脂,探究了树脂结构对人造石材材性能的影响。以修饰人造石材树脂主链的方式,选用间苯二甲酸、四氢苯酐、新戊二醇和ct-甲基苯乙烯等不同单体,对人造石材树脂进行改性,以其进一步改善人造石材材的性能。

宁波厂家:人造石用树脂和固化剂改性对石材性能的影响

其中,间苯二甲酸低毒,熔点高(354T),反应时不易形成均相体系,分子排列结构对称性好,使酯键分子间距进一步加大,斥力减小,极性降低,从而具有较强的耐热性和耐腐蚀性能,可赋予聚合物较好的水解稳定性、耐化学性,有助于提高材料的机械强度和热变形温度,且制品表面较光洁。在树脂固化过程中,易受空气中的氧阻聚作用,使接触空气的部分产生发粘、不干等现象。四氢苯酐属于脂环族二元酸,能够提高树脂的气干性和阻燃性能,使固化物在高温下依然具有较好的电绝缘性能和机械性能。新戊二醇是典型的新戊基结构二元醇,结构中含有两个对称的伯羟基,且P位置上没有氢原子,使其具有很高的化学稳定性(尤其是抗水解性)、热稳定性、耐候性和软硬度平衡,有助于提高材料的力学性能、耐腐蚀性能,且制品颜色较好。a-甲基苯乙烯中的甲基提高了分子链段的刚性,从而提高了共聚物的刚性和耐热性,有助于防止固化物的开裂,提高材料的透明度
3、实际应用效果及推广情况通过对人造石材树脂和固化剂固化系统的创新,提高了歲石材材的机械性能、热稳定性和騰剂性能,为企业的发展提供了更广阔的空间,为下游客户提供了更好的人造石材固化系统解决方案,协助客户创造并保持竞争优势。抛本相对较高,更适用于麵旨和A3&石材材性能要求较高的制品,可参与国外品牌的竞争。三社会效益通过对人造石材树脂和固化剂固化系统的创新,进一步提高了企业内部的技术管理与创新意识,提髙了企业的社会影响力,为人造石材行业的发展作出一份贡献。人造石材材属于新型绿色环保材料,能取代部分高档瓷砖,生产过程中免烧,比瓷砖生产节能。人造石材材生产的配方中可消化部分天然大理石材废料及边角余料,有利于解决天然大理石材生产的废弃物问题,利于循环经济的运行。打破国外技术壁垒及封锁,为国内石材材生产厂家的生产、应用、出口创造有利条件。