国家标准计划《树脂型人造石化学成分分析方法》由 TC460(全国石材标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会。
主要起草单位 中国国检测试控股集团股份有限公司 、中材人工晶体研究院有限公司 。
91 建筑材料和建筑物 |
91.100 建筑材料 |
91.100.99 其他建筑材料 |
树脂型人造石是由高分子树脂为基体、以无机矿物质为填料,经浇铸或压制成型的人造石材,包括人造实体面材、人造石英石和人造岗石。
其质地坚硬、结构致密,具有其他装饰材料无法比拟的耐磨、耐压、耐高温、抗腐蚀、防渗透等特性,是一种无放射性污染、可重复利用的新型环保装饰装修材料。
广泛应用于公共建筑(酒店、餐厅、银行、医院、展览、实验室等)和家庭装修(厨房台面、洗脸台、厨卫墙面、餐桌、茶几、窗台、门套等)领域的墙面、台面和地面。
因品种的不同,其性能不同,应用部位也不尽相同。
树脂型人造石常用的高分子树脂有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,俗称亚克力)、不饱和聚酯(UP)、聚甲基丙烯酸甲酯改性不饱和聚酯、环氧树脂(EP)等。
不同类型的树脂在成本和使用性能上有很大差别,如聚甲基丙烯酸甲酯人造石在拉伸强度、抗冲强度、弯曲强度、耐候性、耐水性、耐温差、耐油污、表面光泽度等方面性能突出。
环氧树脂人造石具有粘接力大、粘接强度高、固化收缩率小、抗蠕变性强、尺寸稳定性好、耐热老化、耐酸碱、耐久性优良,毒害性低等优良性能。
不饱和聚酯人造石存在耐候性差,易黄变等缺点(不饱和聚酯又分为邻苯型和间苯型,它们之间性能的差异也很大)。
另外,树脂含量的不同,也会导致树脂型人造石使用性能的不同,例如人造石英石中树脂含量偏高(大于10%),使用过程中易产生划痕,影响美观的同时降低其耐污染性,同时耐老化性较差,长期使用后会强度降低甚至变形断裂。
树脂型人造石中填充的无机填料有多种类型,常见的有:氢氧化铝(俗称铝粉)、碳酸钙(俗称钙粉)、石英粉或石英颗粒。
其中,人造实体面材中常用的无机填料氢氧化铝除了起填充、增强质感和力学性能等作用外,还是优良的阻燃剂和抑烟剂。
但是,氢氧化铝含量必须达到一定比例,才会有明显的阻燃、抑烟功能。
然而,为了降低成本,有些生产厂家以碳酸钙部分甚至全部取代氢氧化铝,这样不仅会影响产品的力学性能和使用性能,而且降低了产品的阻燃性,带来严重的安全隐患。
另外耐污染性能和抗裂性能明显降低。
人造石英石中石英含量偏低或采用其它硬度差但外观类似石英的填料,将导致产品硬度较差,易产生划痕,影响美观的同时降低其耐污染性,同时耐老化性较差,长期使用后强度降低甚至变形断裂。
现阶段,由于高品质石英砂矿源有限,高品质石英砂价格偏高,部分生产商以廉价的碳酸钙或玻璃粉部分代替石英粉,造成产品硬度下降、耐酸性能和耐污染性能降低等质量问题。
经过多年的发展,我国已成为树脂型人造石的生产大国,出口到全球100多个国家和地区,在世界人造石行业具有重要影响力。
然而,有些不法商家以次充好,以劣质树脂、低档填料来生产。
树脂和无机填料的类型及含量的不同导致其长期使用性能有差别极大。
现有的物理性能检测可以在一定程度上区分产品的品质,但是长期耐久性能在短期内看不出明显差别,导致采购方或终端消费者上当受骗,因此许多大型房地产企业和装饰装修企业以及部分消费者对人造石产品所用树脂提出明确的定性定量要求,借此来进一步甄别不同人造石产品的优劣,因此亟需制定本标准。
本申报项目可以快速、准确测定树脂型人造石的化学成分,有助于从化学组成的角度来甄别优劣,规范市场秩序,规避以次充好,切实维护消费者权益。
也有利于推动产业升级,促进产品技术进步,引导产业健康有序发展。
对推动我国建筑装饰材料行业的发展、实现一路一带战略、引领人造石行业的发展发挥重要的技术支撑和技术引领作用。
适用范围: 本项目适用于各类树脂型人造石,包括人造实体面材、人造石英石和人造岗石。 技术内容: 本项目拟建立树脂型人造石中树脂、无机填料的定性、定量分析方法,主要包括: (1)树脂类型鉴别 拟分别采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和裂解-气相色谱质谱联用法(Py-GCMS),分别根据不同树脂的特征红外光谱图、裂解产物质谱图来准确鉴别树脂型人造石中树脂的类型。 (2)树脂含量测定 对于人造石英石和人造岗石,所用的无机填料主要为石英和/或碳酸钙,它们在550℃稳定不分解,而高分子树脂在此温度下完全分解,550℃时的烧失量即为试样中树脂的含量。 对于人造实体面材,由于其中加入了氢氧化铝等易分解的无机填料,550℃煅烧过程中,氢氧化铝发生分解脱水,此时需要修正,即将550℃时的烧失量扣除氢氧化铝脱去水的量,即为试样中树脂的含量。 (3)无机填料定性鉴别 根据不同类型和晶型的无机填料在X射线衍射谱图(XRD)上具有各自特征的衍射峰,采集其X射线衍射谱图,定性鉴别无机填料的种类和晶型。 (4)氢氧化铝含量的测定 利用氢氧化铝在220℃~350℃范围内分解脱水,同时吸收特定热量的原理,采用差示扫描量热法(DSC)测定试样在此温度范围内的吸热量,通过与氢氧化铝标准物质在该温度范围内吸热量的对比计算样品中氢氧化铝的含量。 (5)石英含量的测定 根据石英在XRD谱图上具有特征衍射角(2θ=26.2°~26.94°),且衍射峰强度与其含量成正比的原理,采用XRD法测定试样X射线衍射图,通过特征衍射峰强度计算试样中石英的含量。 (6)碳酸盐含量(以碳酸钙计)的测定 采用热重分析法(TG)测定试样在650℃~900℃范围的失重量,即为试样中碳酸盐二氧化碳的含量,进一步计算出碳酸盐含量(以碳酸钙计)。