石材加工、施工中要使用各种各样的黏粘剂,黏粘剂已成为石材加工中重要的组成部分。没有胶戮剂,许多艳丽、流光溢彩的石材将失去其迷人、魅力的光芒。尽管中国市场上有着高质量、优异性能的各种品牌的胶豁剂,但由于使用中操作者从追求高效率生产的使用原则出发,并没有按黏粘剂的操作规范、流程出发,致使加工出来的产品达不到应有的质量要求而招致客户的投诉及索赔,使企业蒙受巨大的经济损失。
曾经经历过一个 石材企业加工复合板而遭受巨大经济损失的事情。这家在国内首屈一指的石材加工企业在为韩国客户加工一批复合板的时候,因所使用的黏粘剂存在质量问题,加工出来的复合板出现了空鼓,导致上千平方米的复合板客户拒收,遭到客户的几百万元的索赔,至今该公司内还堆放了几千平方米的复合板。从此以后,遭受重创的这家公司再也不生产复合板了,复合板生产线从此闲置在车间内。
从这个案例中不难看出,石材生产加工中如果胶豁剂的质量出现问题、或在产品加工中选错了胶豁剂、或生产加工中操作者不按操作要求、规范认真操作、精心施工,违犯了黏粘剂严谨、科学的使用标准而随意操作、施工,那将给石材生产企业带来巨大的经济损失。
因此,黏粘剂的如何选择、使用不得不引起石材生产企业的高度重视。 石材生产企业要把正确选择黏粘剂,正确使用胶豁剂当成一个重要加工工艺来看待,用最适合的胶翻剂(价格低廉、性能优良、施工简易),最好的豁接工艺生产出高质量的 石材产品。
1黏粘剂品种、品牌介绍
1.1不饱和树脂胶
不饱和树脂在石材加工上用量非常大,尤其是在人造石加工上用量就更大了,为人造石生产的主要消耗材料。
不饱和树脂胶是指分子链上具有不饱和键的聚醋高分子,为石材大板胶补加固、人造石加工的主要材料。不饱和二元酸、饱和二元酸与二元醇在一定条件下进行缩聚反应形成不饱和聚醋,不饱和聚醋溶解于一定量的交联单体中形成液体树脂即为不饱和树脂。
不饱和树脂胶依使用用途不同有人造大理石不饱和树脂胶、石英石不饱和树脂胶、大理石不饱和树脂胶、工艺品不饱和树脂胶、涂层树脂胶等。
目前,国内外用作复合材料基体的不饱和聚醋(树脂)基体基本上是邻苯二甲酸型(简称邻苯型)、间苯二甲酸型(简称间苯型)、双酚A型和乙烯基醋型、卤代不饱和聚醋树脂等。
1.1.1不饱和树脂的特点
具有良好的加工特点,可以在室温(不低于巧-
20。)常压下固化成型;
树脂的粘度比较适宜,可以用多种加工成型方法成型产品;
价格低廉。
1.1.2不饱和树脂胶的固化特征
不饱和聚醋树脂的固化过程可分为三个阶段,分别是:
(1)凝胶阶段(A阶段):从加人固化剂、促进剂以后算起,直到树脂凝结成胶冻状而失去流动性的阶段。该结段中,树脂能熔融,并可溶于某些溶剂(如乙醇、丙酮等)中。这一阶段大约需要几分钟至几十分钟。
(2)硬化阶段(B阶段):从树脂凝胶以后算起,直到变成具有足够硬度,达到基本不勃手状态的阶段。该阶段中,树脂与某些溶剂(如乙醇、丙酮等)接触时能溶胀但不能溶解,加热时可以软化但不能完全熔化。这一阶段大约需要几十分钟至几个小时。
(3)熟化阶段(C阶段):在室温下放置,从硬化以后算起,达到制品要求硬度,具有稳定的物理与化学性能可供使用的阶段。该阶段中,树脂既不溶解也不熔融。我们通常所指的后期固化就是指这个阶段。这个结段通常是一个很漫长的过程。通常需要几天或几星期甚至更长的时间。
石材用不饱和树脂胶固化剂使用要求:不饱和树脂胶:甲乙酮:钻水 =l00:0.7:0.7。这个比例会因不同厂家的产品有所不同,各家有各家的技术参数,购买时生产厂家会提供。
不饱和树脂的应用主要用于石材加固,尤其是特别适合用于背网加固,制造人造大理石、石英石、人造实体材料。
1.2环氧树脂胶
环氧树脂是泛指含有两个或两个以卜环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架,并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的高分子环氧低聚物。它有液态、薪稠态、固态二种物质形式。
目前对环氧树脂胶薪剂的分类在行圣!E中还有以下几种分法:
(1)按其主要组成,分为纯环氧树脂胶剩济和改型环氧树脂胶薪剂。
(2)按其专业用途,分为机械用环氧树脂胶钻剂、建筑用环氧树脂黏粘剂、电子眼环氧树脂胶补剂、修补用环氧树脂胶戮剂以及交通用环氧胶粘剂、船舶用环氧胶粘剂等。
(3)按其施L条件,分为常温固化型胶、低温固化型胶和其他固化型胶。
(4)按其包装形态,可分为单组分型胶、双组分胶和多组分型胶等。
(5)还有其他的分法,如无溶剂型胶、有溶fflj型胶及水基型胶等。但目前以组分分类应用较多1.2.1环氧树脂的性能及特点
(1)良好的力学性能,有很强的内聚力;
(2)优异的粘接性能,适合用作结构胶材料;
(3)固化收缩率小。一般为1%一2%,足热固性
树脂中固化收缩率最小的品种之一此外,环氧树脂的线膨胀系数也很小,一般为 6x10150C-1。因此,环氧树脂产品尺寸热变化小,不易开裂;
(4)工艺加工性能好,可低压成型,接触成型;
(5)电性能好;
(6)耐热性高;
(7)稳定性好;
(8)能在低温、室温、中温或高温下固化;能在潮湿表面甚至在水中固化,能快速固化、也能缓慢固化,因此它对施工工艺和制造工艺要求适应性更强;(9)环氧树脂除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外,对于各种金属材料如铝、钢、铁、铜;非金属材料如玻璃、木材、混凝土等;以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚醋等都有优良的粘接性能,因此有万能胶之称。环氧黏粘剂是结构胶粘剂的重要品种。
环氧树脂在三大树脂中价格偏高,因此使其在应用前途上受到一定的限制。但对于高价值产品的加工使用环氧树脂能保证产品质量,它被广泛应用在高档石材的渗透性加固上,尤其是玉石产品的加固上有着非常高的性价比。它以超强的渗透力能将环氧树脂渗透到裂纹中,大大增强了胶与石材的凝结力,并且不改变玉石的表面颜色,相反却可增加玉石的质感、通透感,提高玉石产品的透明度。
环氧树脂必须与固化剂同时使用才能使其凝固,发挥其优越的力学性能。如无固化剂,环氧树脂永远是液态状或私稠状。
石材加工中所用环氧树脂与固化剂的比例通常是面胶7:l;网胶9:1。但不同生产厂家品牌的环氧树脂胶这个比例是不一样的,各家有各家的技术参数,购买时生产厂家会提供。
环氧树脂目前广泛用于石材大板的补面,尤其是高档玉石类石材、米黄类石材、水晶类石材。环氧脂胶以其高渗透性、高附着力、高强度,尽管价格高于不饱和树脂胶的1/3以上,但仍受到大多数石材生产企业的欢迎。
1.3大力士胶
大力士胶又称云石胶,有液体、勃稠体、固体大力士胶之别。可用色胶、色膏、色粉调成各种颜色。
因此,被广泛应用于石材产品表面的补胶上,尤其是裂纹较大、需挖补的石材上。大力士胶实为不饱和聚醋胶的一个品种,也称为云石胶。
大力士胶为利于石材生产企业使用,生产企业将大力士胶制成各种颜色:有黄色、米黄色、黑色、灰争、白色、无色透明。无色透明的胶中掺人色粉、色膏、色浆可以调成各种颜色的胶,用于大理石裂纹板及洞石类的石材修补,这是大力士胶的一个特点。
云石胶用于石材之间的勃结、断裂茹接、毛板上的裂纹、孔洞修补或安装施工中的临时固定,但绝对不能用于施工安装的长期固定。
云石胶是不饱和的二元酸和二醇所生成的不饱和线形聚醋树脂与具有聚合能力的单体所构成的聚合物,属不饱和聚醋树脂(UP)。其凝固速度快,但耐候性、抗老化性能、固化后防水抗潮湿能力以及机械强度均远低于干挂石材环氧黏粘剂(AB胶、干挂胶)。因此,它不能用于石材施工、安装中。
某些云石胶可能对石材产生油印水斑状的污染,因此在大量使用时要先在小样上做试验,确认无隐患后再使用。
1.3.1大力士胶的优点
固化时间短,且固化时间的长短受温度影响较
小,能快速凝结,生产效率高;
能与色粉配合调成各种颜色,适合各种大理石的修补、豁接;
使用简单,操作方便,对固化剂的比例要求不严格;
价钱低廉;
适用于各种施工场合,但不能用于永久性安装用,只能作临时固定,配合干挂胶使用。
1.3.2大力士胶的缺点
胶的勃合强度低,与被勃物很难成为一体,时间长了后,被私物与基体脱开;
胶固化后胶体脆性大,很容易开裂。受外力后,非常容易裂开;
胶固化后,胶体收缩率大。表现为胶干燥后,被修补处出现一个小凹坑;
耐候性差,不能用于湿热变化大的环境中。
1.4干挂石材环氧胶粘剂
挂石材环氧胶茹剂又称AB胶或干挂胶,一般用于石材与金属(干挂件)之间的靴结,属改性环氧树脂聚合物,耐候性、抗老化性能、固化后防水抗潮湿能力强,冲击韧性、抗拉强度、抗拉强度等物理性能优越。
某些干挂胶可能会对石材产生油印水斑状的污
染,大大地影响了石材的装饰效果。因此选用干挂胶时应先做试验,以确定干挂胶的质量。
1.3.3干挂胶的优点
粘接力强,被粘体与基体能完全融合为一体。受到外力冲击时,不会从被私接处断裂,而是从板面的其它之处裂开;
适合各种材料的钻接,不仅仅是石材,与金属、陶瓷、水泥、木材都有优良的豁接力;
适合各种恶劣气候环境,耐候性高;
收缩率低。
1.3.4干挂胶的缺点
固化时间长,尤其是在低温、潮湿的环境中固化得更慢,影响生产加工的效率;
不能调色,不能用于石材板面的修补;
价格较高。相对大力士胶而言,干挂胶贵一些,这也就导致了许多企业在安装、乳接加固时,用大力士胶代替干挂胶。
2胶薪剂在石材加工中的应用
2.1板材加固
板材的加固有板材背面的“背网”加固,板材表面的渗透加固两种方式。
2.1.1“背网”加固
“背网”加固是指将强力网敷在石材表面,然后用环氧树脂胶将强力网与石材表面钻接成一体的加固方式。背网加固方式特别适用于裂纹多、强度低、材质脆的石材。
可以选择普通环氧树脂用于板材的背网加固,低、中、高粘度系列的环氧树脂都可以用于板材的加固。
通常情况下加固板材时使用较多的是低粘度系
列的环氧树脂,它们在25℃下凝固时间大约是30-50min,如果调整固化剂的加人比例,有些低粘度环氧树脂在25℃下凝固时间可缩短到30一4omin,另一些低粘度环氧树脂的凝固时间甚至可以缩短到8一12min。
常温下环氧树脂达到完全固化一般需要24h,如果采用烘于炉加热方式,可以很明显缩短完全固化的时间但通过加热烘干的方式加快固化速度这种做法不可取,因为环氧树脂胶固化太快了,胶没有与网、石材粘接在一起,这对茹接的质量有很大的影响。合理的固化时间是保证胶载加固质量的一个重要方面。
2.12表面渗透加固
许多石材表面存在许多微细裂纹.有些微细裂纹甚至深人到板材深处,虽然经过加网加固处理,但其强度仍不能达到磨抛要求或成品板材的要求这时必须对石材表面进行表面渗透胶补处理,让环氧树脂渗透到板材表面的缝隙中,经过加温烘于处理静置24h后,再磨抛加工。
环氧树脂增强、加固质量的好坏除取决于环氧树脂胶的本身质量外,还取决于环氧树脂胶的固化时间、固化环境的温度。选择渗透性好的低粘度环氧树脂用于板材表面渗透加固处理,如果凝固时间太短,环氧树脂对板材的渗透深度将会减小,加固效果会受到较大影响。一般低粘度环氧树脂凝固时间较长,超过50min。但也有一些渗透性较好的低粘度环氧树脂,其凝固时间只有巧一30min。。如果板材的细微裂纹很多,选用凝固时间长的高渗透性环氧树脂是较佳的。如果需要渗透的板材裂纹相对粗大,这时可选择凝固时间较快的高渗透性环氧树脂。因此控制好环氧树脂胶固化时间是非常关键的,对质量差的大板加固质量影响很大。为什么许多企业花大价钱购买最好的环氧树脂补出的大板在使用中仍然断裂,控制时固化时间_上存在大的问题环氧树脂固化有常温固化、中温固化及高温固化。常温固化指在温度300以下的固化;中温固化指温度在400一500之间的固化温度;高温固化指固化温度在1000以上的固化。因此,在使用环氧树脂时必须了解清楚该胶的固化温度,按所要求的温度固化才能取得好的加固质量。
表面渗透加固所用环氧树脂的固化温度是25℃,最低固化温度是10一巧℃,常温下完全固化时间需要24h。在使用自动修补、烘干机组的石材加固生产线中,烘干设备全部采用平板式水平烘干炉或垂直立式烘干炉,对表面渗透加固后的板材进行高温固化处理,以加速环氧树脂的完全固化,这样做虽然提高了生产效率,但可能因环氧树脂胶根本不完全渗人下到石材内部而影响加固的质量。
2.2补面
天然石材以其艳丽的花纹、色彩深受大众的喜欢。但天然石材表面存在的各种裂纹、缺陷使其欣赏价值、商业价值大大折扣。但是,如果我们充分利用各种胶豁剂将石材的表面处理得非常完美的话,石材的欣赏价值和商业价值不但不会降低,反而将得到更大的提升。如玉石类的材料,其表面暗纹密布,但用环氧树脂胶修补后,其欣赏价值、商业价值大大增加;进口 黑金花也同样如此,目前市面上的 黑金花材料最好的已突破6000元/m2了,但是黑金花如果不是通过胶钻剂进行完美的修补,那它简直是“狗屎一堆”,不可能卖到如此高的价钱。
2.2.1暗裂面的修补
暗裂面的修补在天然石材中非常普遍,不仅存在大理石,也同样存在于 花岗石中。暗裂纹的修补是个较令人头痛的问题,因石材表面裂纹未张开黏粘剂很难渗人到石材表面,因此修补这类石材选择黏粘剂就非常关键,但选择得好,如果修补中不严格遵守胶豁剂的使用操作规范,不可能生产出合格的产品来。
暗裂面的修补的黏粘剂可以选择不饱和树脂、环氧树脂,液体型大力士胶。从修补的质量上考虑而不考虑成本的话,环氧树脂是最好的产品,它以高渗透力能使胶深人到石材内部,并且有良好的勃接附着力。只是使用这种胶时要严格按固化时间、环境工作温度操作,保证胶的有效渗透才能取得应有的质量。
2.2.2色斑、色线的挖补修补
石材缺陷的局部修补采取“挖”,“补”“填”的方法来处理。所谓的“挖”就是将石材缺陷处挖掉,然后用纹路,颜色一致的石头填在挖去处,用与石材颜色一致的胶粘牢。修补处的缝要处理好,尽量越小越好,颜色越接近越好。
放石块补要增强石头与石材基体间的勃接力,在石材基体底放少量干挂胶,面上用与石材表面颜色一致的大理石胶载接就可以了。这样修补,既可以保证被补石块与石材的勃接力,又可以保证石材表面的颜色效果。
2.2.3缺陷板材的填补
对于孔洞型缺陷板材,由于这些孔洞缺陷分布的随机性和不规律性,所以都采用人工方式对这类板材进行填补修复。对于尺寸较小的孔洞型缺陷板材,一般采用直接涂抹胶液的填补修复方式。对于一些孔洞尺寸大的缺陷板材,则需要采用石粉和石块修补必须是从同类花色品种的石材边角料中取得,以使修补后石材的颜色、花纹尽量自然。
2.24鸡爪纹、针眼孔的修补
石材板面的鸡爪纹、针眼孔的处理可以说是石材加工上的“癌症”,是个技术难题。解决这个难题有赖于高渗透性的环氧树脂胶及认真细致的操作,使环氧树脂深层次渗人到微细裂纹中。
鸡爪纹要选择环氧树脂,如果用不饱和树脂,可能因不饱和树脂的渗透太浅,一打磨抛光就使表面的胶很快就被磨去了,下面未渗透有胶的鸡爪纹、针眼就又暴露出来了。
这类石材的处理要注意胶中固化剂的比例,作业环境的温度,要让胶干得慢才能保证胶的充分渗透。
补过胶的板必须等养护24h充分干燥后才能打磨抛光。
2.2.5断裂修补
断裂修补在大理石的加工中非常普遍,绝大多数的大理石在加工中会出现断裂,破碎、缺角,如果不能用黏粘剂将这些断裂、破碎、缺角的石材修补好,将对企业造成较大的经济损失。断裂修补是石材加工中常用的加工工艺,也是非常重要的加工工艺。
一些已经断裂、破碎的板材,首先要进行拼接、重粘合处理,然后再经过背网刷不饱和树脂胶加固处理,增加其强度。必要的话,在拼接处加上护6mm以L的硬塑料棒、不锈钢筋。
2.2.6洞石的无洞处理
洞石无洞处理既可以用不饱和树脂胶也可以用环氧树脂胶处理,依洞石板材的品种、等级、档次而定〕高档次、高价格质量的洞石产品用环氧树脂,低质量的则选择不饱和树脂。用于地面安装的选择环氧树脂,因地面经常受到人流的磨擦量大;用于墙面安装的则考虑使用不饱和树脂。
在洞石做无洞处理时,先用大力士胶将板的背面孔洞封闭,防止胶从孔洞中流走。再对板的正面进行二次无洞处理。第一次先补胶,粗磨后再做一次无洞处理,打磨抛光切成成品板后,再做一次无洞处理。
2.3其他勤接
2.3.1台面板、楼梯踏步板的钻接
2.3.1.1台面板撇底或撇面薪接。用大力士胶调色粘接,每隔ZO0mm的距离点一点干挂胶,增强豁接板之间的勃接力。
2.3.1.2台面板底面贴边的粘接。用大力士胶调色薪接,每隔20Omm的距离点一点干挂胶,增强勃接板之间的粘接力。
2.3.1.3两件板面与面相粘。将板面打毛并在被郭接面处用手磨机间断式地开些200mm长的槽,用大力士胶调色粘接,每隔200mm的距离刮一些干挂胶,增强板与板之间的薪接力。
2.3.1.4两件板侧边相薪。将板面打毛并在被粘接面处用手磨机间断式地开些ZO0mm长的槽,用大力士胶调色钻接,每隔200mln的距离点一点干挂胶,增强私接板之间的粘接力。
2.3.1.5拼图勃接。树脂胶十网+钢筋勃接,这是传统的私接方法。现在也有在拼图件上的背面沿厚度方向加工成10一巧mm的斜边,拼件拼好后,在斜边与斜边或斜边与直边的缝隙内加人大力上胶或干挂胶粘接。
2.3.1.6柱类、异型产品的勃接。这类产品的薪接因产品重量较重,通常用干挂胶加小Iomm以上钢筋的方式加固。
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