CN102140281B - 用于石材背面防护的涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于石材背面防护的涂料，由乳液和粉体组成，其中乳液的重量含量为10％～35％；所述乳液选自聚丙烯酸-苯乙烯共聚乳液、丁二烯-苯乙烯共聚乳液、氟碳乳液、无机溶胶中的至少两种混合的乳液；所述粉体由水泥、填料、可溶盐和改进施工性能的添加剂构成的复合粉体。本发明涂料在天然石材或人造石材等基材上形成基于有机高分子乳液、无机溶胶的复方水泥基背胶涂层的材料，应用在各种石材背面，具有防水、防碱和增加界面粘结力的作用，特别是对于避免有机人造石材碱腐蚀和粘结力差有非常好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及石材的技术领域，尤其是涉及用于石材背面防护的涂料。
背景技术
天然石材因其高档典雅、富丽堂皇的装饰效果在建筑装饰材料领域一直占有非常重要的地位，但是大多数天然石材存在不致密、有微孔的先天缺陷，导致其在某些应用场合出现各种各样的问题，比如湿度高的场合容易出现泛碱白化，地面铺贴时开裂、翘起等，产生上述现象的原因主要是因为天然石材的背面存在较大的孔隙，且天然石材本身与铺设面的性能不同导致的；目前最常用的解决方案是在石材背面涂刷有机氟、有机硅、有机氟硅等防护剂，这些防护剂通过石材表面的微小裂缝渗透进入石材内部形成憎水防水层。但是这些防护方法都存在一些弊端，比如在吸水率较小的石材中，无法渗透进入石材内部形成憎水层，而且涂刷了这些防护剂后大都会影响石材背面的粘结强度，导致石材与粘结材料粘结强度不够，后期质量事故频出。
有机树脂型人造石(简称岗石)作为新兴的建筑装饰材料，传承了天然石材的优良装饰效果并具有自己独特的优秀性能，如可控的色差、致密不吸水、生产低耗能绿色环保等，但是其树脂、填料独特的二相结构复杂，且树脂本身较大的膨胀收缩，这些特征要求铺贴岗石的粘结材料具备非常大的粘结强度和柔韧性以缓冲、适应岗石和基底层的变形差，否则出现空鼓、翘起的概率极大；而岗石的耐碱性一直是树脂行业难以解决的问题，这个问题在人造石行业显得尤为突出，在使用碱性粘结材料的工程中，人造石板材背面被底层碱盐腐蚀的速度非常惊人，并由此导致的人造石板材分层、底层面层收缩不一致而出现周边翘起、粘结不牢固等问题也层出不穷。
发明内容
本发明针对不足，提出一种用于石材背面防护的涂料，有效地增强石材背面与粘贴层的拉拔强度，避免了石材粘接不牢固的问题。同时避免了天然石材因水分碱盐扩散迁徙导致的泛碱白化、水斑等病症产生，在人造石材的用水泥基粘结材料铺贴时，避免了人造石材被水泥基粘结材料中的碱盐腐蚀的情况发生。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种用于石材背面防护的涂料，由乳液和粉体组成，其中乳液的重量含量为10％～35％；
所述乳液选自聚丙烯酸-苯乙烯共聚乳液、丁二烯-苯乙烯共聚乳液、氟碳乳液、无机溶胶中的至少两种混合的乳液；
所述粉体由水泥、填料、可溶盐和改进施工性能的添加剂构成的复合粉体。
优选的，所述聚丙烯酸-苯乙烯共聚乳液为苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸的四元共聚乳液。
优选的，所述聚丙烯酸-苯乙烯共聚乳液为苯乙烯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸的四元共聚乳液。
优选的，所述聚丙烯酸-苯乙烯共聚乳液为苯乙烯、丙烯酸乙醋、甲基丙烯酸的三元共聚乳液。
优选的，所述丁二烯-苯乙烯共聚乳液中苯乙烯的含量超过45wt％。
优选的，所述丁二烯-苯乙烯共聚乳液中含有≤5wt％的不饱和脂肪酸。
优选的，所述不饱和脂肪酸为丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸。
优选的，所述无机溶胶选自硅溶胶、铝溶胶或锆溶胶中的一种或多种；所述无机溶胶的pH值为2.0～6.0或8.5～10，粒径为20nm～70nm。
优选的，所述粉体中水泥、填料、可溶盐和改进施工性能的添加剂的重量比为25％～30％∶67％～75％∶2％～3％∶0.1％～0.3％。
优选的，所述填料由重量比1∶10的60目～120目的石英砂和250目～400目的碳酸钙粉组成。
优选的，所述可溶盐由可溶于水的无机盐和有机盐复配而成。
与现有技术相比，本发明用于石材背面防护用的涂料由乳液和粉体构成，经无机粉料的水化反应以及水性复合乳液交联固化复合形成高强坚韧的防水涂层，该涂膜兼有有机材料(乳液)和无机材料(粉体)这两类材料的优点，具有成膜致密、弹性高、延伸率大、耐久性和耐水性好的特点。还可根据需要向乳液中添加少量常规添加剂，如消泡剂、防腐剂、分散剂等，增强乳液和涂料的相应性能。
粉体组分中的可溶盐由无机盐和有机盐复配，这些有机盐、无机盐组成的活性化学物质，以水为载体，借助渗透作用，在水泥微孔及毛细管中传输、催化微粒和水泥中未完全水化的成分再次发生水化作用，而形成不溶性的枝蔓状结晶，堵塞不同方向的来水及其他液体，达到防水、防渗的效果.晶体遇水便会生长，及时堵封砂浆内的空隙、气泡及微细裂缝，使涂层防水效果更佳。
本发明涂料在天然石材或人造石材等基材上形成基于有机高分子乳液、无机溶胶的复方水泥基背胶涂层的材料，应用在各种石材背面，具有防水、防碱和增加界面粘结力的作用，特别是对于避免有机人造石材碱腐蚀和粘结力差有非常好的效果。
将有机高分子乳液或无机溶胶的复配溶胶液体，而后将复配好的液体与复配好的水泥基粉体材料按照固定的配比搅拌均匀至糊状，即得到本发明的涂料，将该涂料涂布到待施工的石材背面上，待其自然凝胶-硬化后，形成致密、防水、耐碱、柔韧性好的牢固粘结背涂层，然后再进行后期施工。这种涂料既可以在石材生产流水线上进行涂覆，也可以在石材铺贴施工前涂覆，涂刷厚度在0.5mm～2mm左右即可。
本发明涂料的优点在于：一是涂于石材背面后可大大增强板材与水泥基底的粘结强度，粘结力大于1.0MPa，同时还能增强石材本身的强度，减小了板材在运输中的破损率，起到了传统天然石材的背网保护作用，同时由于涂料中含有水泥等材料，它与底层的水泥基粘结材料不存在不相容问题，解决了市面上水泥体系的粘结材料与石材粘结不牢固的现象；二是致密防水耐碱、耐候性优越，在天然石材应用中可有效的防止泛碱白化现象，在人造石应用中可有效的保护树脂，阻断水分、碱盐迁徙上升腐蚀人造石材；三是具备非常优秀的柔韧性，在底层水泥基粘结材料与板材膨胀收缩不一致的情况下，可起到一个柔性缓冲变形、吸收变形能力、减小应力的作用，这在膨胀收缩较大的人造石板材中显得尤为重要。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
各实施例所用乳液的成分及其用量(重量百分含量)：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 苯乙烯-丙烯酸共聚乳液 | 36％ | 44％ | 15％ | 36％ | |
| 丁二烯-苯乙烯共聚乳液 | 15％ | 48％ | |||
| 醋酸乙烯-苯乙烯共聚乳液 | 35％ | 8％ | |||
| 氟碳乳液 | 2％ | ||||
| 硅溶胶1 | 25％ | 16％ | |||
| 硅溶胶2 | 8％ | 8％ | |||
| 铝溶胶 | 11％ |
| 水 | 余量 |
| 添加剂(消泡、防腐、分散) | 1％～3％ |
注：硅溶胶1和硅溶胶2是指pH值分别为2.0～6.0和8.5～10的硅溶胶。
各实施例所用粉体的成分及其用量(重量百分含量)：
试验例
将上述各实施例所对应的物料进行混匀，得到各实施例相应的涂料；将石材：天然石材和人造石材(人造石材使用的是万峯石材人造石第四代板材D132石材)铺设在水泥基底上，测量上述实施例涂料对体系的粘结强度影响。
测量方式为在水泥基底上，铺上胶粘剂，再在胶粘剂上粘结人造石材；然后用拉拔强度测定仪按照《GB24264-2009》的要求测定拉拔强度。
其中：上述实施例涂料涂覆在石材背面，即涂料位于石材与胶粘剂层之间。胶粘剂层为巴斯夫胶粘剂，以及采用纯水泥为粘结材料分别测试。
经过试验得到的粘结强度结果如下表1和2所示：
表1为天然石材与巴斯夫S600的粘结强度测试结果
表2为D132与纯水泥的粘结强度测试结果
由表1和2可看出，使用了本申请涂料后，增强了石材与胶粘剂的强度，巴斯夫胶粘剂增加的强度分别平均约为11％、6％、10％；纯水泥胶粘材料增加的强度分别平均约为19％、12％和10％；因此说明采用本申请的涂料能有效地增强石材的粘接强度。
在测量粘结强度的同时，观察粘结材料和D132界面，测量D132被腐蚀的厚度，测试结果如表3：
表3为D132与纯水泥的腐蚀厚度测试结果
由表3可看出，使用了本申请涂料后，大幅度减小了人造石材被水泥腐蚀的厚度的强度，说明本申请涂料可起到阻断水分迁徙、碱盐扩散的作用，在天然石材用水泥基粘结材料粘结时可避免白化、水斑等病症产生；因此说明采用本申请的涂料能有效地保护石材不被水分、碱盐腐蚀。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于人造石材背面防护的涂料，由乳液和粉体组成，其中乳液的重量含量为10%~35%；
所述乳液为有机高分子乳液和无机溶胶混合的乳液，所述有机高分子乳液选自丙烯酸-苯乙烯共聚乳液、丁二烯-苯乙烯共聚乳液、氟碳乳液中的至少一种；所述丙烯酸-苯乙烯共聚乳液选自苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸的四元共聚乳液，苯乙烯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸的四元共聚乳液，苯乙烯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸的三元共聚乳液中的任意一种；
所述粉体为由水泥、填料、可溶盐和改进施工性能的添加剂构成的复合粉体，所述可溶盐由可溶于水的无机盐和有机盐复配而成；所述粉体中水泥、填料、可溶盐和改进施工性能的添加剂的重量比为25%~30%：67%~75%：2%~3%：0.1%~0.3%；所述粉体中水泥、填料、可溶盐和改进施工性能的添加剂的总量为100%。
2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述丁二烯-苯乙烯共聚乳液中苯乙烯的含量超过45wt%。
3.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于：所述丁二烯-苯乙烯共聚乳液中含有≤5wt%的不饱和脂肪酸。
4.如权利要求3所述的涂料，其特征在于：所述不饱和脂肪酸为丙烯酸、甲基丙烯酸或衣康酸。
5.如权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述无机溶胶选自硅溶胶、铝溶胶或锆溶胶中的一种或多种；所述无机溶胶的pH值为2.0~6.0或8.5~10，粒径为20nm~70nm。
6.如权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述填料由重量比1:10的60目~120目的石英砂和250目~400目的碳酸钙粉组成。
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