实体面材应用中常见的胶水问题分析_庄峰.pdf

石材2 0 2 3 年2 期 127 石 材S H I C A I人造石实体面材应用中常见的胶水问题分析庄 峰（广州戈兰迪新材料股份有限公司，广东 广州 510 8 0 0）本文主要针对实体面材应用过程中常见的胶水黄变、开裂等问题，对影响胶水黄变和实体面材力学性能的几个因素进行研究，为实体面材加工和施工企业科学合理使用胶水提供几点建议，希望能对行业有所贡献，推动实体面材行业更加健康有序发展。一、实体面材应用过程的部分胶水问题展示图1 实体面材厨房台面胶水线及胶水线黄变问题 图 2 某医院实体面材导诊台胶水线开裂问题 图1、图2展示的是两个工程上反馈的实体面材胶水黄变及开裂问题。经过现场勘察以及与施工方交流，得到的信息如下：固化剂掺量不精确，凭感觉添加，存在超掺现象；板材粘接时，粘接面未清理干净，存在灰尘；胶水填充不饱满，存在空鼓现象。经过实验验证和理论推断，两个工程存在的胶水问题，主要是上述3个方面原因导致。为进一步验证该问题，我们通过大量模拟实验进行了分析。二、固化剂掺量及紫外光吸收剂对胶水黄变的影响实 验 方 法，将 实 体 面 材 净 白 板 材 裁 切 成100m m 50m m 12m m 样块，将两个样块拼接对齐，中间留6m m 缝隙，两端用胶带密封，防止胶水填充后从两端流出。固化剂按照设定比例进行称量掺入胶水中，搅拌均匀，填充在两块样块之间的缝隙中，用刀片轻轻在缝隙中来回滑动，保障胶水填充饱满无孔洞，每一组实验制作3个粘接样块，用于放置在不同环境下，进行测试对比胶水颜色变化。静置24h，进行打磨处理。样块打磨处理后，一组样块置于室内柜子中进行避光保存，一组样块置于室外光照环境，一组样块置于紫外线加速耐候试验机进行老化处理。待时间满200h 后，将样块取出，放置在一起进行颜色比对,同时通过色差仪对胶水区域进行色差数据测试。图 3 固化剂及紫外光吸收剂不同掺量避光储存与加速老化测试后色差值趋势图图 4 固化剂及紫外光吸收剂不同掺量下通过图3色差值变化趋势图分析，胶水色差值随着固化剂掺量增加而增加，说明胶水耐黄变性能随着固化剂掺量而降低。添加紫外光吸收剂后，色差值随着紫外光吸收剂掺量增加而降低，说明胶水中添加紫外光吸收剂可明显提升胶水耐黄变性能。图4通过色差仪测定的LA B值，对B值进行分析，B值代表黄蓝，DOI:10.14030/ki.scaa.2023.0051 128 STONE 2 0 2 3 No.2人造石正值代表偏黄相，数值越大说明偏黄相程度越大。通过趋势图可以看出，固化剂掺量越大，B 值越大，说明胶水黄相越深。由于02号紫外光吸收剂为黄色粉体，掺加后会影响胶水本体颜色偏黄相。通过实验验证及数据分析，固化剂掺量控制在11.5%区间可有效避免胶水发黄和紫外老化黄变问题；紫外光吸收剂可显著提升胶水耐紫外老化黄变性能，01号助剂掺量在0.2%、02号助剂掺量在0.4%时,胶水综合性能最优。三、固化剂掺量对胶水粘接强度影响将上述样块进行颜色比对及色差数据测试后，裁切成15m m 和20m m 宽度样块，宽度15m m 样块用于测试冲击韧性，宽度20m m 样块用于测试弯曲强度。通过对图5、图6进行分析可知，胶水拼接线冲击韧性、弯曲强度与固化剂掺量变化趋势基本一致，均是随着固化剂掺量增加先增大后降低，说明胶水想要获得较好的力学性能和粘接强度，固化剂掺量很关键，固化剂掺量在1%1.5%掺量范围内，胶水力学性能最优。四、胶水掺量及温度对凝胶时间影响实验方法：采用戈兰迪实体面材净白胶水，在1次性塑料杯中称取50g 胶水，按实验设定的固化剂掺量称取固化剂，加入到胶水中，用一次性筷子搅拌均匀，测试胶水凝胶的时间。图 5 固化剂不同掺量下胶水粘结冲击韧性图 6 固化剂不同掺量下胶水粘结弯曲强度表 1 不同样块拼接线所用胶水实验设计方案样块编号固化剂掺量01号紫外光吸收剂掺量02号紫外光吸收剂掺量放置环境1-1#0.5%00室内避光柜子1-2#0.5%00紫外线加速耐候试验机2-1#1.0%00室内避光柜子2-2#1.0%00紫外线加速耐候试验机3-1#1.5%00室内避光柜子3-2#1.5%00紫外线加速耐候试验机4-1#2.0%00室内避光柜子4-2#2.0%00紫外线加速耐候试验机5-1#3.0%00室内避光柜子5-2#3.0%00紫外线加速耐候试验机6-1#1.0%0.1%0.2%室内避光柜子6-2#1.0%0.1%0.2%紫外线加速耐候试验机7-1#1.0%0.2%0.4%室内避光柜子7-2#1.0%0.2%0.4%紫外线加速耐候试验机8-1#1.0%0.3%0.6%室内避光柜子8-2#1.0%0.3%0.6%紫外线加速耐候试验机石材2 0 2 3 年2 期 129 石 材S H I C A I人造石图 7 环境温度232度固化剂不同掺量下胶水凝胶时间图 8 固化剂掺量1%时不同环境温度下胶水凝胶时间通过图7、图8 分析，胶水凝胶时间随着固化剂掺量增加而减少，相同固化剂掺量下，环境温度越低胶水凝胶时间越长，差异值在510m i n，施工过程通过合理组织安排，对施工效率基本不会造成影响。结合国内大部分区域一年四季温度温度分布在535度区间，固化剂掺量在1%1.5%范围内，凝胶时间515m i n，足以满足现场施工安装要求。五、小结通过实体面材胶水固化剂掺量、紫外光吸收剂对胶水颜色、紫外老化黄变性能、力学性能、凝胶时间等指标影响研究，固化剂掺量对胶水综合性能影响最大，固化剂掺量应控制在1%1.5%范围内。通过添加紫外光吸收剂，可以一定程度提升胶水耐紫外老化黄变性能，不同品牌、型号的紫外光吸收剂性能不同，需要通过实验测试找出合适的掺量。通过测试固化剂掺量在1.0%1.5%范围基本可满足国内不同区域不同季节的施工要求，特殊情况下，有更快速固化时间需求时，可以同胶水生产厂家或者板材生产厂家反馈，生产厂家可通过调整胶水中促进剂比例来调整固化时间，二次加工及施工企业不能盲目通过加大固化剂掺量来满足施工要求，否则将会带来胶水发黄、胶水黄变、胶水开裂、胶水色差等诸多后续质量问题风险。（上接第12 6 页）随着石英砂品级的降低，杂质逐渐增多，砂的颜色也逐级变差。如上文所示的100%透明的透砂和100%不透明的瓷白砂都很稀有；实际上，市面上常用的精砂、A 砂、普砂、精选石英、B砂、C砂等，均为大部分透明石英+少部分半透、不透的石英伴生而成。此外，极高品质的石英原矿储量较少，必须将石英砂的品级提升。优质的石英矿+先进的选矿、洗矿、浮选、磁选、色选、酸洗等除铁除杂技术手段，才能制出优质的石英砂、粉。有了优质的石英矿，还要重视选矿、洗矿、浮选、磁选、色选、酸洗等除铁除杂技术，二者缺一不可。通过打板对比发现，同样优质的石英原矿，但因除铁、除杂技术水平差异，导致石英砂、石英粉的品级千差万别。三、杂点对石英石板面质量的影响白色、浅色板面：不能有明显的黑点、黄皮等杂点；黑色、灰色板面：不能有明显的白点。四、不同批次原材料波动对板面质量的影响不同批次之间的石英砂、石英粉如果颜色差别过大，生产出来的石英石板材会存在较大色差，板与板拼接使用时会造成质量问题。粒径波动的影响。不同批次之间的石英砂颗粒粒径应尽可能接近，不能波动过大，否则板与板之间颗粒感明显不同，也是一种色差，如果个别颗粒粒径偏粗，也会在板面形成缺陷。五、石英砂风化的影响皮纹面的制作过程，是用带金刚砂的刷子在表面高速旋转摩擦，形成凹凸不平的效果。如果石英砂中带有风化砂等硬度低的颗粒，那么这个颗粒就会被金刚砂刷子带出，形成凹坑，造成质量缺陷。