Искусственный мрамор (литьевой камень)

Литьевой мрамор – тип искусственного камня, имитирующий различные типы натуральных камней, здесь на первое место выходит эстетический вид конечного изделия. Использование различных типов наполнителей и красителей достигается полная имитация природного мрамора, малахита, яшмы. Использование искусственного мрамора дает множество практических преимуществ в сравнении с природным материалом. Он дает большую свободу в выборе дизайна, более широкий цветовой спектр, улучшение физических и механических характеристик, более высокую химическую и абразивостойкость. Иными словами, раковина из искусственного мрамора более долговечна, чем аналогичное изделие, изготовленное из природного материала.

Матрицы

Матрицы для этого рода изделий могут быть изготовлены из различных материалов. Конечно же, их конструкция должна быть такой, чтобы они не теряли своей формы под воздействием реактивного тепла, выделяемого в процессе отверждения.

Конструкция матрицы должна иметь выпускные углы по краям и в углах.

Материалы, из которых делают матрицы для изделий из полимербетона и искусственного мрамора:

• Ненасыщенные полиэфирные смолы, армированные стекловолокном

• Эпоксиды

• Сталь

• Алюминий (для плоских, несложных деталей)

• Дерево (ламинаты высокого давления)

• Полимербетон с гелькоутом

• Силикон

Разделительные агенты (антиадгезивы)

Для обеспечения гладкой, глянцевой поверхности и легкого съема изделия с матрицы, следует внимательно подходить к вопросу выбора разделительного агента. На сегодняшний день, на рынке существует несколько хороших систем антиадгезивов, однако в выборе следует руководствоваться показателем их стойкости к теплу, выделяемому в результате процесса отверждения.

Нанесение гелькоута

Для придания поверхности изделия из искусственного мрамора повышенной прочности и долговечности следует применять высококачественный гелькоут на основе неопентильгликоль/изофталиевокислого ангидрида. Гелькоут обладает превосходным показателем водостойкости и химостойкости в комбинации с высокими термо- и абразивостойкостью, что делает его наиболее подходящим для производства изделий из искусственного мрамора. После того, как матрица покрыта антиадгезивом и отполирована, наносится гелькоут толщиной 0,4 – 0,7 мм (сухая пленка).

Предпочтение отдается методу напыления гелькоута. Для получения хорошего отверждения, рекомендуется добавлять 1,3-2,0 % МЕК пероксида и подвергать готовое изделие постотверждению при повышенной температуре.

Сорта полиэфирных смол

В принципе, любая базовая ненасыщенная полиэфирная смола может быть использована в производстве искусственного мрамора и полимербетона. Однако, исключительно важным является правильный выбор сорта смолы, исходя из предполагаемого изделия и его практических функций, а также используемого оборудования. В тех случаях, когда к конечному изделию не предъявляются какие-либо особые требования по части тепло- или химостойкости, рекомендуется применять сорта смол, рецептуры которых тщательно разрабатывались с тем, чтобы обеспечить хорошие характеристики желатинизации и отверждения, при условии применения правильной системы отвердителей и наполнителей, которые сводят к минимуму риск появления внутренних напряжений, трещин, явлений усадки и т.д. На основе ненасыщенных полиэфирных смол, в зависимости от требуемых вязкости, времени желатинизации, степени отверждения и вида готового изделия, существуют несколько модифицированных типов смол.

Релаксационная способность матрицы (раствора) полиэфирной смолы является важным элементом в производстве изделий из искусственного мрамора и полимербетона. Благодаря высокому содержанию наполнителя, раствор должен обладать низкой подвижностью. В случае недостаточной вибрации, у поверхности гелькоутного слоя может собираться воздух. C другой стороны, продолжительная вибрация может приводить к отделению смолы от наполнителя; в конечном результате, готовое изделие может иметь перекосы и трещины.

Системы отверждения

Важным является сделать правильный выбор системы смола - отвердитель, которая обеспечит желаемое время желатинизации и съема с матрицы, а также удовлетворительное отверждение без изменения цвета или избыточного выделения тепла в процессе формования. Последнее может привести к образованию трещин и т.п. и, более того, могут служить причиной ненужных напряжений в матрице. Поэтому рекомендуется использовать предварительно ускоренные системы смол, при разработке которых учитываются вышеуказанные факторы.

Наполнители

В производстве изделий из искусственного мрамора наиболее часто используют карбонат кальция или схожие с ним нейтральные наполнители. Альтернативным является тригидрат алюминия, как в чистом виде, так и в комбинации с карбонатом кальция для получения изделий ониксообразного вида и огнестойких изделий. Основными факторами, которые нужно принимать во внимание при выборе наполнителя, являются цена, размер зерна способность создавать хорошую композицию со смолой. Для получения непористых изделий, не содержащих в своей структуре воздушных пустот, производитель должен ставить своей целью получение композиции с оптимальным содержанием наполнителя, при этом наполнитель должен обеспечивать высокую концентрацию зерен в растворе.

Используя наполнители, состоящие из двух или более размеров зерен, можно добиться наиболее плотного контакта зерен друг с другом и, таким образом, более качественного раствора. Для получения оптимальных соотношений между различными размерами зерен с целью добиться равномерного распределения в растворе, следует применять Формулу Фуллера: S=100√d/D

Где	S=вес в % каждой размерной фракции зерен
	d=макс. размер зерна в каждой из фракций
	D=макс. желаемый размер зерна

Пример:	Толщина изделия:	12мм
	Макс. желаемый размер зерна:	4мм (1/3 толщины изделия)

В наличии имеются наполнители следующих фракций:

1 фракция:	0.0-0.1mm
2 фракция:	0.1-0.25mm
3 фракция:	0.25-1.0mm
4 фракция:	1.0-4.0mm

Решение:

Фракция 0.0-0.1mm:	100\/0.1/4 = 16-0 = 16%
Фракция 0.1-0.25mm:	100\/0.25/4 = 25-16 = 9%
Фракция 0.25-1.0mm:	100\/1.0/4 = 50-25 = 25%
Фракция 1.0-4.0mm:	100\/4.0/4 = 100-50 = 50%
	100%

Эта формула наиболее удобна для расчета наполнителя в полимербетонах с крупными размерами зерен. Как уже отмечалось, правильно выбранная пропорция наполнителя в растворе имеет важнейшее значение.

Избыточное содержание наполнителя, а также слишком мелкозернистый наполнитель, могут служить причиной излишней вязкости раствора и скопления воздуха у поверхности гелькоутного слоя, независимо от периода релаксации.

Чрезмерно высокое содержание крупнозернистого наполнителя станет причиной его ненормального смачивания смолой или неравномерного распределения, что в свою очередь может стать причиной дефектов благодаря неравномерной усадке. Адгезия смолы с наполнителем может быть улучшена путем обработки поверхности наполнителя силановым компаундом. Добавление силанового компаунда к смоле также способствует улучшению адгезии, хотя и в меньшей степени.

Мелкозернистые наполнители требуют более высокого содержания смолы в растворе, чем крупнозернистые типы, поскольку площадь поверхности наполнителя увеличивается в обратной пропорции к размеру зерна.

Для искусственного мрамора нормальное содержание наполнителя - 75-80%, для полимербетона оно может быть увеличено до 85-90%.

Повышенная влажность наполнителя может стать причиной неполного отверждения, плохой химостойкости готового изделия, а также ухудшения механических свойств.