從1996年在我國開始生產(chǎn)聚酯型實體面材人造石以來，至今已近十幾個年頭，生產(chǎn)工廠從少到多，從小到大，已遍及全國，應(yīng)用領(lǐng)域從單一的廚衛(wèi)制品涉及到室內(nèi)外工藝品、家具及裝飾行業(yè)。已形成一個年產(chǎn)銷達(dá)數(shù)十億元的新興產(chǎn)業(yè)，發(fā)展形勢喜人但又不容樂觀，其主要原因是在生產(chǎn)方式、設(shè)備、工藝上的不同導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，好質(zhì)量產(chǎn)品歷經(jīng)數(shù)年使用仍然實用美觀，差的產(chǎn)品僅在幾個月內(nèi)即產(chǎn)生變形、變色、開裂、起泡、褪色、失去光澤等問題，給用戶產(chǎn)生了惡劣的印象。一些廠家因此遭受巨大的經(jīng)濟(jì)信譽損失。

　　關(guān)鍵一：設(shè)備選型

　　所謂實體面材是指產(chǎn)品內(nèi)無任何微小氣泡存在，表里均為高致密度的實心材料，具有優(yōu)良的理化性能，生產(chǎn)中若不能達(dá)到排除產(chǎn)品內(nèi)部氣泡的目的，這種產(chǎn)品即不能稱之為實體面材，質(zhì)量自然無從談起。就目前國內(nèi)普遍采用的真空攪拌機攪拌料--放料入模--振動排泡--自然溫度固化或設(shè)備加溫固化工藝來說存在著三個技術(shù)問題不能解決。

　　一、真空攪拌罐最高真空度普遍在0.08-0.09Mpa（表壓）以下，在這種真空度下，微小氣泡本身就難以排凈。二、攪拌好的料打開蓋或打開閥放料入模抹平時又混帶進(jìn)許多的空氣，雖經(jīng)二次振動排泡或料中加入消泡劑或?qū)⒘现袠渲吭黾右郧筮_(dá)到將料中的空氣排盡的目的，但都是不可能的，用放大鏡、顯微鏡觀察產(chǎn)品內(nèi)部微小氣孔密密麻麻，質(zhì)量自然有問題。這種生產(chǎn)方法有大容量攪拌罐可一次攪料數(shù)噸，小的則一次攪料1張標(biāo)準(zhǔn)板材料（50Kg）。三、是攪料時間長，密封口易磨損漏氣，機體清洗困難,增加了工藝的煩瑣度。由于投資可大可小（大則幾百萬、小則幾萬），所以這種老舊落后的生產(chǎn)方式在國內(nèi)占了大多數(shù)。

　　針對這種生產(chǎn)方式的弊病，有關(guān)科研單位研究出以真空箱為排氣泡的生產(chǎn)方式則解決了上述問題，達(dá)到了目的，其工藝為普通攪拌機攪料--倒料入模--模具帶料同入真空箱脫泡（真空度可達(dá)0.095-- 一0.1MPa）--出真空箱入控溫固化機快速初凝。這種方法的關(guān)鍵設(shè)備真空箱能達(dá)到絕對真空 一0.1MPa，所以料內(nèi)氣泡能排除徹底，當(dāng)表壓到0.09MPa以上時料在模內(nèi)處于沸騰狀態(tài)，達(dá)到0.095MP時料內(nèi)所有氣泡瞬間爆裂排凈。真空箱脫泡可一次入箱多張，5--8mim完成脫泡，在溫控機內(nèi)5-8mim分鐘完成初凝，單機生產(chǎn)能力8小時產(chǎn)量可達(dá)160張，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)人造石必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。

按理論要求，生產(chǎn)人造石氣溫應(yīng)在15C°- 30C°為宜，10C°以下不能生產(chǎn)，要保證春夏秋冬全年正常生產(chǎn)，需配置溫控設(shè)備，人造石合成中的化學(xué)反應(yīng)(即分子間的交聯(lián)接健速度和交聯(lián)密實程度)，完成分三個階段：

　　一是材料初凝失去流動性，其內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)僅達(dá)交聯(lián)度40%；二是材料發(fā)熱后又散熱到常溫有一定的收縮和強度能脫下模，并能任意的搬動，其內(nèi)部反應(yīng)達(dá)到了交聯(lián)度80%左右；三是最終反應(yīng)既后固化工藝，則是在溫度80--90°C的控溫箱內(nèi)1-2個小時完成，使其產(chǎn)品內(nèi)部達(dá)到交聯(lián)度95%以上，達(dá)到反應(yīng)終點，產(chǎn)品定型，有最好的理化強度。若無溫控設(shè)備，常溫下需7-10天的養(yǎng)護(hù)期，才能達(dá)到反應(yīng)終點，低于常溫則要幾十天甚至幾個月時間才能達(dá)到反應(yīng)終點，然而一年中低于常溫的時間很多，有為數(shù)不少的廠家連這一設(shè)備也沒有，低氣溫下生產(chǎn)的板材由于內(nèi)部交聯(lián)固化極不完全，一抬就斷、見水就發(fā)白，所以控溫設(shè)備也是一個也不能少的關(guān)鍵設(shè)備，有這種設(shè)備從生產(chǎn)到完成這三個反應(yīng)階段僅需半天時間即可完成一個生產(chǎn)周期（產(chǎn)品即可出售），從而大大縮短了生產(chǎn)周期，提高了工作效率。

關(guān)鍵二：材料選擇

　　本文所述產(chǎn)品，主要原料為不飽和聚酯樹脂，這是一個大類的高分子化合物，國外已發(fā)展到500余個品種，應(yīng)用于各個領(lǐng)域，國內(nèi)（包括一些外商獨資、合資、本土等企業(yè)）也發(fā)展到有四、五十個品種，不同型號品種的不飽和聚酯其性能用途是不同的。不飽和聚酯樹脂按使用方法分為手糊型、噴射型、拉擠型、纏繞型、模壓型、常壓澆注型、離心澆注型等。按化學(xué)式結(jié)構(gòu)分為鄰苯二元醇型、鄰苯新戍二醇型、間苯新戍二醇型、乙烯基酯型等等，人造石中只能選用常壓澆注型類樹脂，其它類型不予選用。生產(chǎn)一般性能的產(chǎn)品鄰苯型樹脂即可滿足。其價格低廉，在人造石生產(chǎn)中用量最大；間苯型樹脂性能較鄰苯型好，價格要高一些，若有性能特殊的產(chǎn)品要求，如化學(xué)實驗、醫(yī)療上要求抗菌防腐、耐酸堿、耐熱、耐污這一類人造石制品則必須選用到間苯型或乙烯基酯類樹脂。不飽和樹脂的性能指標(biāo)分液體和樹脂固化后的澆注體的力學(xué)性能，要滿足生產(chǎn)實體面材人造石的要求，選購材料時要注意液體樹脂顏色為水白或微蘭、微青透明、無雜質(zhì)、固體含量不低于65%、粘度（25°C）0.5-1Pa.s、酸（MgKOH/g）15-26。純樹脂澆注體巴氏硬度應(yīng)不低于40°--50°斷裂延伸率〉2.5--4%、彎曲強度≥100--130Mpa、熱變形溫度≥50°C、沖擊強度≥60Mpa，從澆注體的性能就能判斷出樹脂的基本性能，若低于這些指標(biāo)，其產(chǎn)品質(zhì)量就有問題了。各廠家的樹脂都是自行編型號、自定指標(biāo)、自定價格，但不管什么型號，要認(rèn)準(zhǔn)類型、品種及它們的技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)，才能購買這是關(guān)鍵。

　　除樹脂外與之配套的固化劑、促進(jìn)劑品種也較多，各廠各自編號，配方、質(zhì)量、價格又不統(tǒng)一，但一定要求固化劑（過氧化甲乙酮中活性氧含量不能低于10%，促進(jìn)劑（醋酸鈷或異辛酸鈷含量不低于1 %），掌握這兩種材料中的有效成分含量是關(guān)鍵。（有的廠家固化劑中活性氧含量僅3-5%，促進(jìn)劑中鈷鹽含量僅0.4%）。

　　實體面材人造石主要由樹脂和填料構(gòu)成，填料據(jù)產(chǎn)品種類、用途、性質(zhì)不同約占總量的80%--55%范圍內(nèi)，（特殊性品種列外），其常規(guī)產(chǎn)品主要采用氫氧化鋁，氫氧化鋁是一種無臭、無味、無毒的白色粉末，分子內(nèi)含結(jié)晶水，廣泛用于印染劑、凈水劑等方面，在人造石中即是填料又是阻燃劑，由于其折光指數(shù)高，可做出似玉的半透明質(zhì)感的人造石。這種材料主要性能要求是白度應(yīng)在92°以上、含水率0.3%、、含量AL（HO3）含量99%、折射率1.57、密度2.42g/CM3，另一大類填料為碳酸鈣類白色石粉，碳酸鈣是一種白色晶體或粉末，溶于酸而放出二氧化碳，極難溶于水，用于制水泥、油灰、并作顏料、填料、中和劑、人造石填充料等，要求：白度95°、細(xì)度325目、含水率0.3%。這兩類填料即可滿足普通的人造石生產(chǎn)，填料在人造石中是不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的，主要起增加產(chǎn)品強度、體積重量、降低成本和產(chǎn)生石材的質(zhì)感。此外如滑石粉、石膏粉、粉煤灰一類填料是不適用于作人造石填料。此外還有各種著色劑、分為無機顏料、有機染料和用它們生產(chǎn)的聚酯色漿，未經(jīng)研磨制成色漿的干粉顏染料是不適宜直接作為著色料的，顏染料也有不同的性能和價格，也必須據(jù)產(chǎn)品用途選用不同性能材料作著色劑，這也是關(guān)鍵。

關(guān)鍵三：理論與配方

　　有了好的設(shè)備，合格的材料、要作出好的產(chǎn)品，對產(chǎn)品的固化機理的了解直接涉及到產(chǎn)品配方的科學(xué)性及產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。

　　人造石合成工藝中選定的不飽和聚酯是由不飽和二元醇、多元醇類化合物縮聚而成的線型高分子聚酯樹脂、聚酯分子鏈上同時含有酯鍵和不飽和雙鍵，聚酯樹脂十分粘稠，不能獨立使用，生產(chǎn)時要加30-35%的活性苯乙烯，苯乙烯也含有不飽和雙鍵，它即是聚酯中的交聯(lián)劑，又起著稀釋劑和浸潤劑的作用，這種組合的不飽和聚酯樹脂是一種極不安定的、具有繼續(xù)生成其它產(chǎn)品反應(yīng)的原材料。

　　由于不飽和聚酯分子含有酯鍵和不飽和鍵，苯乙烯分子也含有不飽和鍵，一旦加入固化劑，促進(jìn)劑即會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使固化劑分解、釋放出活性自由基（又稱游離基），這些自由基起著不同分子間的鏈接化學(xué)鍵反應(yīng)， 又稱交聯(lián)反應(yīng)，隨著自由基釋放的速度、數(shù)量、使分子鏈不斷增長，相互鏈接，最終將千千萬萬的小分子鏈接成一個不溶不熔的大分子團(tuán)，有著堅固的性能，成為我們所需要的產(chǎn)品，這種化學(xué)反應(yīng)又稱之為三相立體網(wǎng)絡(luò)狀交聯(lián)，其中苯乙烯分子與聚酯分子不飽和鍵和酯鍵的交聯(lián)稱共聚，同時又產(chǎn)生苯乙烯分子和聚酯分子各自間的交聯(lián)稱自聚（所以稱三相交聯(lián)）。人造石的生產(chǎn)在聚酯樹脂中加入不同的填料及輔料，化學(xué)反應(yīng)是要達(dá)到填料的表面有樹脂包裹，最終將填料緊密交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)于一個大分子團(tuán)中（即產(chǎn)品），然而，這種接鍵交聯(lián)的密度、化學(xué)鏈長度、交聯(lián)立體網(wǎng)絡(luò)的緊密度來自于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)配方，所以不同的產(chǎn)品是有不同配方的。配方的設(shè)計涉及樹脂、固化劑、促進(jìn)劑的比例，樹脂與填料的重量比例（膠集比），填料之間粗細(xì)的比例（即級配）及染料用量比例及氣溫因素等方面。

　　一個完整的人造石配方是由樹脂、固化劑、促進(jìn)劑、染料、填料組成，填料中又有由不同大小、顏色、數(shù)量的粒子組成，（粒子同樣是聚酯樹脂加填料、染料作成板材、經(jīng)破碎、篩分制成的）。樹脂與填料的比例稱為膠集比，（重量比）合理的膠集比（即稀稠度）有著便于成型的和易性，產(chǎn)品不變形、密度高、無氣泡、若料中樹脂含量高，產(chǎn)品收縮變形大，成本高。若料中樹脂含量低，料稠則氣泡難排出，成型困難成為廢次品。

　　配方中要有合理的填料級配，配方中即有粗的粒子，又有中和細(xì)的粒子，形成不同花色結(jié)構(gòu)，同時又使填料中密實度最大，又能形成不同花色結(jié)構(gòu)，它的表面積又最小，即順利排出了氣泡也防止了產(chǎn)品變形，若填料中粗料偏多，它的總表面積偏小，其樹脂用量偏少，其中氣泡不易排除，相反填料細(xì)料偏多，它的表面積增大，需要包裹它的樹脂用量也增多，產(chǎn)品收縮率增大，變形也就越大，合理的級配降低了成本，一個配方中即要有一個合理的填料級配又要有一個合理的膠集比，所以每個花色都應(yīng)有1個獨立的配方，而有的廠家無論什么花色僅只有一個樹脂40%和填料60%的比例，是極不科學(xué)合理的，再者染料的使用也是關(guān)鍵，除據(jù)產(chǎn)品用途選擇外，有的染料在配方中僅占萬分之幾、幾十萬分之幾甚至百萬分之幾的用量，所以必須先用樹脂經(jīng)幾十倍甚至百倍的稀釋后，才能準(zhǔn)確配料，否則會造成色差，這也是配方中關(guān)鍵。

關(guān)鍵四、工藝控制

　　在實際生產(chǎn)中，應(yīng)在生產(chǎn)前做產(chǎn)品小樣的膠凝試驗，即按當(dāng)天氣溫先做小樣，觀察確定初凝時間，控制在３５--４５mim這一時間內(nèi)，從這個初凝時間段，可判斷產(chǎn)品的內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速度和產(chǎn)品質(zhì)量，這是生產(chǎn)前必須要作的關(guān)鍵程序。由此得出的配方就是合理的最佳配方，產(chǎn)品質(zhì)量就好，否則若初凝太快，產(chǎn)品會變形、開裂、發(fā)脆、太慢則產(chǎn)品強度差、發(fā)軟、易折斷。

　　近來，隨著市場需求量的增加，又有科研單位開發(fā)出具有半透明質(zhì)感和有逼真紋理的仿玉石、瑪瑙、珠光、幻彩、云石、卵石、大理石、透光板、夜光板及３mm超薄板、丙烯酸型（亞克力人造石）、復(fù)合丙烯酸型、堅硬耐磨的人造石地磚等新品，其技術(shù)含量和配方設(shè)計變化更大、要求更高、涉及知識范圍更廣。