心中的枷锁

高分子材料的运用

在过去的二十年里，一种新型的矿物填充型高分子实体表面装饰材料（简称实体面材，SOLID  SURFACING MATERIAL）已经从一个实验室的概念型产品逐渐发展成为一个用途广泛，美观耐用的新型装饰材料。据粗略统计，我国去年的实体面材产量大约为50万平方米，今年预计将突破100万平方米，而在厨房卫生间应用所占的比重达90%以上，另外的10%将分配在银行/邮局/酒店/机场/快餐店/酒吧/医院等商业柜台台面及部分窗台/楼梯扶手和墙体装饰上。下面从技术和应用两个方面探讨一下实体面材在厨房卫生间家具及其它商用领域的应用情况和发展趋势。

以矿物填充型高分子复合材料为基材的实体面材产品是一种新型的建筑装饰材料，由天然矿石粉、高性能树脂和颜料组合而成。成型的实体面材板材可以经过二次加工制作成各种厨柜、洗手柜和商业柜台的台面，也可以直接模铸成型为各种形状的洗脸盆、水槽和浴缸等。国内外知名的实体面材产品有杜邦的CORIAN（可丽耐），富美家的SURREL（色丽石），蒙特利的MILAN（米兰石）等等。

    矿物填充型高分子复合材料在建材工业领域的应用最初源于60年代中期，主要是利用高度填充型的不饱和聚酯树脂制成的地板、墙体和各类卫生洁具，这类产品通常带有高光洁度的表面胶衣层，填料多为大理石粉、石英沙等一些自然界常见的矿物质。通过加入颜料，可以制作成酷似天然大理石的各种颜色和图案，所以人们常称之为人造大理石。在后来的三十多年里，这种含有表面胶衣层的仿石产品在美国的Gruber公司和众多的原材料供应厂家的倡导下，进行了一系列的改进，产品的性能和外观有了相当大的提高，相继推出了更加美观大方的人造玛瑙和人造花岗岩等产品。但是这些材料仍局限于定型产品，无法进行二次加工，设计和应用范围受到很大限制。

    六十年代末期，美国杜邦公司的SLOCUM博士首次研制出矿物填充型聚甲基丙烯酸甲酯产品，但一直未被市场化。直到七十年代末期，杜邦公司才推出了一系列适合于市场需求的仿石颜色和图案，也同时进行了大力地市场推广。

    八十年代初期，以AVONITE、FORMICA等公司相继推出了改性聚酯型的实体面材产品。由于这些公司的介入，实体面材产品的市场规模有了巨大的发展，仅在美国，年市场规模高达两千万平方米。与此同时，在众多原材料厂家的密切合作下，实体面材的技术水平也得到了很大的提高，颜色纹理变化更是日新月异。

    简单地说，实体面材是一种由树脂、矿物质和颜料经过真空浇铸或模压成型的高分子复合材料。目前全球市场上的实体面材产品主要有两大类。第一类是以热塑性聚甲基丙烯酸甲酯为基体的产品，占市场总量的60%左右，这类材料在耐磨性、韧性、抗紫外线能力、颜色稳定性和加工性能方面较为突出。第二类是以热固性不饱和聚酯为基体的产品，生产成本比第一类低大约30%~50%，该产品的耐热性和耐容剂性能较强，大约占市场总量的40%。而我国目前市场上95%的产品属于聚脂型产品。

    实体面材的主要成型方法主要有两种:浇铸成型、BMC热压成型。 浇铸成型是当前最常见的生产工艺，市场上超过95%的实体面材产品出自这种成型方式。浇铸成型可以根据需要采用常温或高温固化、连续或非连续（批发倒模）等工艺方法。连续化高温成型工艺是目前最先进的生产方式，具有产品色差少、熟化完全、性能稳定等优点。常温固化成型的产品一般需要增加后续的热处理工序以消除产品内存原内应力和降低单体残余量。

    采用BCM热压成型工艺的厂家很少，热压成型的产品点整个市场的份额尚不足5%,采用热压成型工艺生产的产品脆性较大，所以一般需要加入一定比例的玻璃纤维来增加强度，但会丧失一些其它的性能，如颜色缺乏深度感、难加工、拼接有缝等等。

    主要原材料及配比 基体树脂:占30%-65%，可选用不饱和聚酯树脂或PMMA。因为树脂在很大程度上决定了产品的最终性能，如硬度、耐磨性、耐侯性、抗污性能和机械强度等等，所以树脂的配方技术至关重要。实体面材料脂通常含有一种或多种多功能单体和多种改善树脂和填料性能的功能性助剂。

    填料:占30-65%，常用的品种有氢氧化铝、二氧化硅和碳酸钙，其中氢氧化铝具有最佳的综合性能，因此最为常用。实体面材的生产厂家通常采用烧结法氢氧化铝，因为它的白度比拜尔法要好。此外，还要求氢氧化铝的细度小于2000目，粒径分布合理。表面处理过的氢氧化铝还可以有效地改善产品的理化性能。

    颜料:占0-5%,因表面经常与食品接触，所以要求采用无毒性颜料。此外，耐热耐光性能要好。

   作为一种新型的建筑装饰材料，实体面材有许多优良的特性:兼具了木材的可塑性和石材的坚韧性，表面实心一体，结构致密；色彩纯正典雅，千变万化；接口平滑无缝，浑然天成。正因为这些优点，实体面材在许多领域取代了木材、石材、陶瓷和不锈钢等传统材料，被广泛应用于家居和商业建筑的各类台面和墙体的装饰。

   早在1993年，美国的杜邦和富美家两间公司开始在中国市场推广实体面材产品，当时价格十分昂贵，平均每延米达到3800元，并且那时的木制厨柜业还在萌芽时期，卫生间的洗手柜还未出现，低档的不锈钢组合厨柜占剧了主体市场，导致实体面材在厨柜方面的使用微乎其微。国内最早将实体面材应用于厨房卫生间的公司应首推深圳的康威厨柜公司，康威是中国木制厨柜行业的启蒙者，早在94年便采用了SURELL实体面材台面。康威公司早期在深圳的巨大成功诱发了中国厨柜制造业的蓬勃发展，也同时为实体面材制造业的兴起打开了局面。

   随着实体面材制造业的发展，这种材料在商业装饰领域应用所占的比例也越来越大。如柱面装饰、楼梯扶手、银行柜台、酒吧台面、医院实验室工作台以及以无菌要求较高的墙面等，都展示了这卓越的功能。

  实体面材之所以深受广大消费者的喜爱，是因为它具有许多其它传统材料无法比拟的优点:美观实用、造型随心所欲、防火、防潮、耐脏、卫生，不生虫，不滋生细菌，保养简单，可修复性强。这些优点使得实体面材能在潮湿、脏乱的厨房卫生间里大显身手。

  （1）有关高分子实体面材的一些基本技术常识近几年来，得益于家庭柜业的兴起，实体面材行业有了空前的发展。这里值得一提的是，厨柜商和实体面材加工厂在选择产品时应特别注意考察供应商的实力，特别是工艺技术水平和检测手段尤其重要。由于市面上品牌繁多，质量良莠不齐，不应一味追求低价格，应尽量选择正规厂家的产品。此外，还必须注意提高工人的加工和安装水平，实体面材虽然性能卓越，但是若在加工、安装和运输等环节处理不当，同样会造成质量问题。

   为了将实体面材行业引入健康的发展道路，我们需要作以下两方面的工作:（1）规范实体面材制造业，配合国家有关部门，制订行业统一技术标准，并监督实施。（2）规范和培植下游加工业，清理目前加工行业中的游击队伍，提高加工业的整全素质。

  （2）实体面材在厨房卫生间家具领域的应用特点与其它的用途相比，厨房和卫生间的使用环境有许多特殊性，台面是厨柜和洗手柜最重要的组成部分。实体面材以其优良的性能，在这方面表现得淋漓尽致。综合起来，有以下应用特点:

    整体性和与周围环境的吻合性:台面不仅提供了厨房一切活动的舞台，而且担负起保护柜身的任务。一个完整的台面通常有含前后挡水和侧挡水，优良的二次加工性能和独特的无缝接效果可以弥补柜身与墙身难以吻合的缺陷，它能够将厨柜和墙身结合成一个完美的整体。

    造型复杂、无规则:由于需要与厨房和卫生间的一此设备（如燃气炉、热水器、水盆等）相配套，台面通常需要进行开孔、下接、弯曲和悬挂等特殊加工，还有其它一些情形如非90度转角，方柱，水管等也需要进行特殊处理。只有可加工性能极强的实体面材才能够担当此任。

    需要承受高温和冷热的交替作用:在烹调时，炉灶周围的温度升高会引起材料的膨胀。而在冷热水的交替使用时，会对材料产生温差震荡。因为实体面材的热膨胀系数比天然石材要大一些，所以在加工安装安体面材台面是时，应采取必要的隔热和加固措施。开孔的角度要园，而且直径不小于25mm.

    受热不均衡:在烹调、加热或使用热水时，台面上会有冷热不平衡的情况，所以安装台面时应考虑它的散热能力，底部支撑建议采用梯形架构。

    受力不均衡:电器、水盆等会造成台面的受力不均衡，因此加工安装时应采用有效、合理支撑结构，水平度要非常好，必要时，可在受力较重的局部进行加固。

    环境潮湿:长期潮湿的环境是厨房卫生间的突出特点，实体面材不仅本身防潮性能优越，而且以防潮性能较差的木制柜身起到极好的保护作用。

    卫生性:厨房和卫生间与人们的日常生活息息相关，卫生条件非常重要。实体面材表面无毛细孔，又可以做到无缝拼接，细菌和污秽无藏身之处，此外它本身还有一定的抑制细菌繁殖的功能。

    阻燃性:厨房的住宅最容易引起火灾的地方，实体面材的良好阻燃性能作为能对木制柜体起到一定的保护作用。

  （3）实体面材与其他石材的主要性能比较

    5、蒙特利米兰石克力精品系列——21世纪建筑装饰材料的明星 蒙特利公司作为国内最具实力的实体面材生产厂家，一直致力于改进现有产品和开发新产品。公司投入300多万元，建成一个现代化的产品开发实验室，拥有一支有十多位中高级技术人员组成的研发队伍，每年投入研发经费数百万元，已开发出雅克力板材，实验室用耐腐蚀型板材，石英水盆和快干胶水。二零零零年十月，我们的纯雅克力板材和实验室用耐腐蚀型板材顺利投产，经检验，蒙特利所生产的雅克力精品系列的技术性能已达到国际先进水平，目前已开始大量出口美国、澳洲、韩国等地。

   雅克力产品是实体面材的流和趋势，特别在西方发达国家更是如此。在美国，雅克力产品已由五年前的50%提高到目前的90%。它具有非常优异的加工性能和使用性能，与聚脂型产品相比，它在韧性，耐磨性、颜色稳定性、光洁度、可塑性和烟密度等方面占优势。因此，这种材料在室内设计领域的应用前景更加广阔，由于具有极好的韧性，雅克力材料对加工、安装和运输过程的包容性较大，抵御温差的能力较强。这里要提醒用户注意，国内许多厂家生产的是聚脂型产品，而在产品手册上却说的是MMA的聚合体，他们并不知道MMA聚合物与不饱和聚脂有什么区别，文字是从杜邦可丽耐的手册上抄袭来的。

   一点说明 实体面材国内市场上俗称“人造石”，港澳地区称“无缝石”，事实上这是一种不够准确的叫法。因为这种名称只表明了实体面材的其中一种使用性能，即与天然石材一样的质感和坚硬，但是并没有把实体面材同是具有的与木材一样的可加工性和与陶瓷表面一样密实无毛细孔等使用性能表达出来，因此还是叫“实体面材”或“实心材料”更准确一些。至于这种材料的学名就是本文标题中的“矿物填充型高分子复合材料。”