人造石材已成為現(xiàn)代建筑裝飾不可或缺的材料之一，能夠有效替代天然石材、高檔陶瓷、木材及金屬類裝飾材料，且屬于綠色環(huán)保建材范疇。其中，人造石英石作為人造石材的關(guān)鍵種類，得益于石英這一物理與化學(xué)性質(zhì)高度穩(wěn)定的礦產(chǎn)資源。我國石英資源豐富且開發(fā)力度大，為石英石材料的應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

人造石英石是人造石材中發(fā)展迅速的代表，其主要由93%至95%的石英與約7%的不飽和聚酯樹脂粘合劑、色料、固化引發(fā)劑及其他輔助劑復(fù)合而成，經(jīng)固化成型后，具備堅硬質(zhì)地、致密結(jié)構(gòu)、多彩色澤、耐磨、耐壓、耐高溫、抗腐蝕及防滲透等特性，在市場上廣受歡迎。作為復(fù)合材料，人造石英石可通過使用改性石英粉來進(jìn)一步提升品質(zhì)并降低成本。

改性石英粉指標(biāo)好，是人造石英石板材的好助手

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。非改性石英粉是石英砂經(jīng)過球磨機(jī)分級機(jī)聯(lián)合生產(chǎn)線生產(chǎn)的石英粉，而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。

非改性石英粉因其無機(jī)界面與有機(jī)界面性質(zhì)差異顯著，導(dǎo)致結(jié)合力較弱。然而，經(jīng)過改性工藝的石英粉，其表面被偶聯(lián)劑所覆蓋，這種偶聯(lián)劑如同橋梁般連接了石英粉與粘結(jié)劑，顯著增強(qiáng)了膠黏劑與粉體間的結(jié)合力。

實驗數(shù)據(jù)顯示，采用改性石英粉制造的人造石英石板材，在干態(tài)抗折強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度上，均明顯高于使用非改性石英粉的板材。同時，從光澤度方面考量，改性石英粉同樣展現(xiàn)出更優(yōu)的表現(xiàn)。至于磨損率和吸水率，改性石英粉的指標(biāo)雖略低于非改性石英粉，但總體而言，改性石英粉在用于生產(chǎn)人造石英石板材時，綜合性能指標(biāo)優(yōu)于非改性石英粉。

改性石英粉助人造石英石降本增效提升競爭力

有機(jī)人造石英石主要原材料包括不飽和聚酯樹脂、石英粉、石英砂；輔料包括顏料、固化劑、偶聯(lián)劑等。其中不飽和聚酯樹脂占配方質(zhì)量比約8%-15%；有機(jī)人造崗石原材料與石英石基本一致，唯一差別在于砂粉原料變成了碳酸鈣材質(zhì)，然而其不飽和聚酯樹脂占配方質(zhì)量比約5%-11%，樹脂用量差距明顯。

行業(yè)調(diào)研顯示，有機(jī)人造石英石與崗石在性能上的差異，根源在于前者使用的石英粉大多未經(jīng)表面改性處理，導(dǎo)致樹脂與粉體界面相容性差，樹脂用量偏高。相比之下，崗石中廣泛采用的碳酸鈣粉已通過改性處理，技術(shù)成熟，樹脂與粉體相容性佳，樹脂用量較低。通過石英石板材材料成本分析，降低樹脂用量對板材成本降低最為顯著。

有機(jī)人造石英石所用石英粉，作為一種白色粉體，主要通過球磨工藝生產(chǎn)，技術(shù)成熟。然而，作為無機(jī)極性材料的石英粉，其表面富含活性硅羥基及微量吸附水，與非極性材料不飽和聚酯樹脂混合時，難以充分浸潤和分散。為滿足生產(chǎn)工藝對流動性的要求，需增加樹脂用量。經(jīng)過改性后的石英粉，與樹脂的界面相容性顯著提升，漿體流動性大幅提高，所需樹脂量明顯減少。同時，改性石英粉的吸油值降低，進(jìn)一步優(yōu)化了配方。

有機(jī)人造石英石配方中樹脂過量，不僅削弱了產(chǎn)品的抗變形和耐老化能力，還大幅提高了生產(chǎn)成本。在當(dāng)前國內(nèi)房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)下滑的背景下，有機(jī)人造石英石市場競爭愈發(fā)激烈，產(chǎn)品性價比成為企業(yè)生存的關(guān)鍵。石英粉表面改性技術(shù)不僅能提升配方中填料的質(zhì)量比例，增強(qiáng)抗變形能力，還能有效降低生產(chǎn)成本。

改性石英粉對石英石板材色差有影響嗎？

原材料中對樹脂用量最大的是石英粉及其用量，粉體用量往往由客戶要求的外觀花色決定，基本沒有調(diào)整的空間。研究表明，石英粉因其表面含有大量的硅氧鍵及羥基，具有較強(qiáng)的極性，容易發(fā)生團(tuán)聚；同時石英石用不飽和樹脂屬于有機(jī)高分子類材料，與無機(jī)極性較強(qiáng)的石英粉之間相容性較差。為了改善石英粉分散及其與有機(jī)高分子材料之間的相容性，通常對石英粉進(jìn)行表面改性處理。

石英石板材外觀花色質(zhì)量是其理化性能中最重要的指標(biāo)，石英粉經(jīng)過改性后對產(chǎn)品外觀花色是否影響呢？

由于石英粉表面包裹一層改性劑后，其光學(xué)特性折射、散射等性能發(fā)生變化，導(dǎo)致藍(lán)光白度下降1度左右。實驗表明，當(dāng)石英粉原礦白度越高，改性后其白度降低值越?。环粗?，當(dāng)原礦白度值越差，改性后其白度值降低越大。石英粉經(jīng)過改性后，改性劑包裹或接枝在石英粉表面，形成一層包裹層，降低石英粉表面折射率，從而降低粉體白度。

人造石材在拋光打磨過程中， 理論上石英石表面拋光后均裸露出石英顆粒截面，改性粉表面的包裹層被大部分拋掉，因此石英粉經(jīng)過改性后藍(lán)光白度降低，制備的石英石板材基本無色差，石英粉改性前后對色相影響不明顯，實際應(yīng)用中幾乎不可察覺。

文章內(nèi)容參考來源于：

1.《改性石英粉對人造石英石板材指標(biāo)的影響》（中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊），作者：裴業(yè)虎、陳翔；

2.《石英粉表面改性技術(shù)研究及應(yīng)用》（石材），作者：高凡、郭棟等。

3.《改性石英粉在樹脂基石英石中應(yīng)用研究》（石材），作者：莊峰、趙有強(qiáng)等；

4.《改性石英粉對石英石板材色差影響研究》（中國水泥），作者：劉曉麗、莊峰等；

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