聚氨酯仿石与文化石生产工艺

一、工艺概述与核心原理
工艺基础：以聚氨酯（PU）为基材，通过添加填料与助剂模拟天然石材的质感和性能，主要步骤包括原料混合、模具成型、固化脱模、表面处理等。
仿真原理：利用聚氨酯的可塑化特性，通过模具纹理复刻天然石材（如砂岩、页岩）的纹路，并调整填料颗粒（如石英砂、碳酸钙）级配，模拟石材颜色渐变。

二、具体生产工艺步骤
1. 原料预处理与配比
   主料准备：异氰酸酯（如 MDI、TDI）与聚醚多元醇按比例（1:1-1.2）混合，确保水分≤0.05%。
   填料过筛：石英砂、碳酸钙按比例混合，过筛确保均匀粒度。
   助剂添加：
     （1）催化剂：用量0.1%-0.5%，调节固化速度。
     （2）发泡剂：控制泡孔密度，影响密度与强度。
     （3）色浆：无机颜料（氧化铁红、氧化铬绿）分散均匀，确保色差一致。

2. 模具制备与处理
   材质选择：硅胶模具适合复杂纹理，金属模具适合标准化产品。
   预处理：模具需清洁并涂抹适量脱模剂，保证模具使用寿命与纹理清晰度。

3. 原料混合与浇筑 / 模压成型
   混合工艺：机械搅拌，温度控制在25-35℃，避免空气混入。
   成型方式：

• 浇筑成型（适用于复杂造型）：
  将混合物料倒入模具，用刮刀刮平表面，轻微震动模具排除气泡（震动时间≤30 秒，避免填料沉降），然后送入恒温箱（60-80℃）固化 2-4 小时。
• 模压成型（适用于标准化板材）：
  模具预热至 80-100℃，将物料倒入模腔，施加压力（5-10MPa），保压 10-20 分钟（压力不足易导致密度低、强度差），固化后泄压脱模。
  

     浇筑成型：适用于复杂造型，通过震动模具排除气泡，恒温固化。
     模压成型：适用于标准板材，施加压力，保压固定。

4. 固化与脱模

   固化控制：常温固化24小时，加热固化缩短至2-6小时。
   脱模操作：需小心操作，避免损坏产品边角。

5. 表面处理与后加工
   基础处理：修边、喷砂或酸洗增强仿真度。
   功能性处理：防水涂层与抗紫外线涂层提升户外耐候性。

三、工艺优化与常见问题解决
气泡控制：避免高速搅拌，加入脱泡剂，震动排气。
色差调整：色浆预分散，保持批次一致性，温度波动需控制。
强度提升：增加填料占比或加入玻璃纤维增强韧性。

四、不同工艺对比与适用场景
浇筑成型：适用于复杂造型，低成本，生产效率较低。
模压成型：适用于标准化生产，产品尺寸精准，密度均匀。
喷涂成型：适用于薄层处理，如墙面涂装，附着力强。