CN102180702B - 石材表面处理剂及其制备方法，和石材表面处理方法 - Google Patents

石材表面处理剂及其制备方法，和石材表面处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石材表面处理剂，包括两种组分：A组分和B组分，所述A组分和B组分分别包括以下重量份的原料：A组分：5wt％～40wt％碱金属硅酸盐溶液150～400、1wt％～20wt％酸式盐溶液150～400、高分子乳液3～80；B组分：硅溶胶200～400、5wt％～40wt％碱金属硅酸盐溶液50～400、高分子乳液2～80。还公开上述处理剂的制备方法和石材表面处理方法。本发明制造的石材表面处理剂是以无机成份为主，呈弱酸或弱碱性，对石材化学腐蚀作用小，但还含少量有机成份的，能克服所述的纯蜡类有机材料薄膜的缺点的，可达镜面效果的抛光材料。可使用任何电动工具配合百洁垫进行石材表面抛光，也可用于抛光砖、微晶石等的抛光。

Description

石材表面处理剂及其制备方法,和石材表面处理方法
技术领域
本发明涉及石材加工技术领域，尤其是石材表面处理剂及其制备方法，以及石材表面的处理方法。
背景技术
由于人们生活水平的提高，对居住环境的装饰也逐渐关注起来，于是各种建筑的内外墙、地面及台面大量使用了花岗岩、大理石、人造石及抛光砖、微晶石等材料。由于这些材料加工后具有高光性，使得整个建筑显得稳重、典雅、干净。
目前，在石材加工行业中大都采用陶瓷抛光模块、树脂抛光模块，最后打蜡的方法来实现的。这种方法是有一定的缺陷的，蜡是纯有机的成分，其耐久性及耐磨性都存在很大的问题；其次，膜的透明性不够高，硬度低。石材养护领域也有大量养护材料，例如进口的K2、CR2/CR3、NCL2525等系列石材镜面处理材料，一般含有氟硅酸盐或草酸盐成分，含有较强的酸性，对大理石和人造石进行处理时，常常出现腐蚀痕迹；特别是长时间用于人造石大理石的日常养护时，会出现骨料被腐蚀下凹的情况，影响镜面效果。
发明内容
本发明针对不足，提出一种石材表面处理剂，能改善石材表面的平整度，提高其光泽度。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种石材表面处理剂，由两种组分：A组分和B组分组成，所述A组分和B组分分别包括以下重量份的原料：
A组分：
5wt％～40wt％碱金属硅酸盐溶液            150～400
1wt％～20wt％酸式盐溶液                  150～400
高分子乳液                               3～80；
B组分：
硅溶胶                                   200～400
5wt％～40wt％碱金属硅酸盐溶液            50～400
高分子乳液                               2～80。
优选的，所述A组分或B组分中还包含有重量份为1～10的香料。
优选的，所述的高分子乳液选自EVA乳液、醋丙乳液、醇酸乳液、全氟碳乳液、石蜡乳液、有机硅蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、聚乙烯蜡乳液、棕榈蜡乳液中的一种或多种。
优选的，所述碱金属硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或多种，模数为3.5～10。
优选的，所述酸式盐选自氟硅酸镁、氟硅酸锌、酸式磷酸铝中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明石材表面处理剂含有两种组分：A组分和B组分，其中A组份能与石材成分发生反应，并能有效填补石材表面的微小孔洞，轻微化学抛光作用，使石材表面的平整度明显改善，光泽度提高10°～40°左右。A组分中碱金属硅酸盐与酸式盐反应，生成一种无机凝胶，使整个体系具有良好的触变性，且能对石材表面进行物理磨抛并填补板面微小孔洞；当A组分为酸性时(即酸式盐过量)，其中过量的酸式盐起到腐蚀石材表面，在表面生成一层硬膜；而在A组分为碱性时，过量的碱金属硅酸盐能填补板面孔洞并形成一层硬膜。组份中的高分子乳液起到辅助成膜作用。
B组分的作用是修补A组分形成的膜并起增光作用，由于A组分所成的膜可能是不连续的，而B组分能对A组分处理过的板面孔洞进行进一步填补，使板面更加致密，其中的高分子乳液能填补细微的孔洞，但其主要作用是增光。
B组份中的硅溶胶在一定的压力和温度下抛磨时，随着水分的蒸发，硅酸盐发生与硅酸脱水机理一致的物理化学变化而固化成膜，从而在石材表面上形成一种结合牢固、透明、坚硬的二氧化硅的致密薄层，同时大大提高光泽度，加B组份重复磨抛2～3遍光泽度可达80°～100°。
本发明还提供了上述石材表面处理剂的制备方法，包含A组分和B组分的制备过程，所述A组分的制备过程包括以下步骤：
①、称取重量份如下的各原料：
5wt％～40wt％碱金属硅酸盐溶液        150～400
1wt％～20wt％酸式盐溶液              150～400
高分子乳液                           3～80；
②、搅拌酸式盐溶液，同时缓慢加入碱金属硅酸盐溶液，升温至60℃～65℃，加入高分子乳液，保温1h～3h；制得A组分；
所述B组分的制备过程包括以下步骤：
(1)、称取重量份如下的各原料：
硅溶胶                               200～400
5wt％～40wt％碱金属硅酸盐溶液        50～400
高分子乳液                           2～80；
(2)、搅拌碱金属硅酸盐溶液，同时缓慢加入硅溶胶，升温至40℃～90℃，加入高分子乳液，保温1h～3h；制得B组分。
优选的，所述A组分或B组分的原料还包含有重量份为1～10的香料；香料在步骤②或(2)中与高分子乳液同时加入。
优选的，步骤②中先加热酸式盐溶液至30℃～50℃。
优选的，步骤②或(2)中搅拌速度为1000r/min～6000r/min。
本发明制造的石材表面处理剂是以无机成份为主，呈弱酸或弱碱性，对石材化学腐蚀作用小，但还含少量有机成份的，能克服所述的纯蜡类有机材料薄膜的缺点的，可达镜面效果的抛光材料。可使用任何电动工具配合百洁垫进行石材表面抛光，也可用于抛光砖、微晶石等的抛光。
本发明还提供了石材表面处理方法，为将石材表面处理剂涂覆在石材的表面上；所述石材表面处理剂，由两种组分：A组分和B组分组成，所述A组分和B组分分别包括以下重量份的原料：
A组分：
5wt％～40wt％碱金属硅酸盐溶液        150～400
1wt％～20wt％酸式盐溶液              150～400
高分子乳液                           3～80；
B组分：
硅溶胶                               200～400
5wt％～40wt％碱金属硅酸盐溶液        50～400
高分子乳液                           2～80；
其中A组分和B组分为组合使用，最先涂覆的为A组分，最终涂覆的为B组分。
本发明采用上述石材表面处理剂对石材进行表面处理，其中A组分和B组分为组合使用，只要最先涂覆的为A组分，最终涂覆的为B组分，其间可多次使用A组分或B组分或两组分任意组合；最先涂覆A组分是保证石材表面的微孔得到填补，并形成一层硬膜，最终涂覆B组分是进一步填补，使板面更加致密，起到增光作用。
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。
需要说明的是：下述实施例所使用的碱金属硅酸盐、酸式盐、硅溶胶均为市售工业级产品，其中硅酸盐的模数为3.5～10；硅溶胶的质量含量为10％～40％，粒径为10～100nm。
高分子乳液为市售产品，如EVA乳液、醋丙乳液、醇酸乳液、全氟碳乳液、石蜡乳液、有机硅蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、聚乙烯蜡乳液、棕榈蜡乳液等中的一种或几种。
实施例1
石材表面处理剂，包括两种组分：A组分和B组分，其中A组份由重量份如下的原料构成：
5wt％硅酸钠溶液(模数3.5)         300
20wt％氟硅酸镁溶液               150
有机硅蜡乳液                     6
聚乙烯蜡乳液                     6
香料                             10
B组份由重量份如下的原料构成：
硅溶胶                           400
40wt％硅酸钾溶液                 200
有机硅蜡乳液                     30
聚乙烯蜡乳液                     6
醇酸乳液EVA乳液                  3
石材表面处理剂的制备方法，包含A组分和B组分的制备：
A组分：先将氟硅酸镁溶液在反应釜中预热至40℃，搅拌转速为2000r/min，将硅酸钠溶液于30min内缓慢滴加到反应釜中。滴加完成后，升温至65℃，将有机硅蜡乳液、聚乙烯蜡乳液和香料添加到上述制备的混合溶液中，添加完成后保温1小时，出料即得成品。
B组份：先将硅酸钾溶液预热至50℃，搅拌机转速为3000r/min，再将硅溶胶加入到反应釜中，搅拌，再加入有机硅蜡乳液、聚乙烯蜡乳液和醇酸乳液EVA乳液，搅拌并陈化2小时，出料即得成品。
实施例2
石材表面处理剂，包括两种组分：A组分和B组分，其中A组份由重量份如下的原料构成：
40wt％硅酸钾溶液(模数3.5)            400
1wt％氟硅酸锌溶液                    200
有机硅蜡乳液                         6
棕榈蜡乳液                           20
香料                                 10
B组份由重量份如下的原料构成：
硅溶胶                               500
5wt％硅酸锂溶液(模数2.8)             250
有机硅蜡乳液                         6
聚乙烯蜡乳液                         6
硅丙乳液                             3
石材表面处理剂的制备方法，包含A组分和B组分的制备：
A组分：先将氟硅酸锌溶液在反应釜中预热至50℃，将硅酸钠溶液于30min内缓慢滴加到反应釜中，转速为2000r/min。滴加完成后，升温至60℃，将有机硅蜡乳液、棕榈蜡乳液和香料添加到上述制备的混合溶液中，添加完成后保温3小时，出料即得成品。
B组份：先将硅酸锂溶液预热至60℃，搅拌机转速为3000r/min，在将硅溶胶加入到反应釜中，再加入有机硅蜡乳液、聚乙烯蜡乳液和硅丙乳液，搅拌并陈化2小时，出料即得成品。
实施例3
石材表面处理剂，包括两种组分：A组分和B组分，其中A组份由重量份如下的原料构成：
20wt％硅酸锂溶液(模数8)            400
10wt％氟硅酸镁溶液                 200
有机硅蜡乳液                       6
硅丙乳液                           20
B组份由重量份如下的原料构成：
硅溶胶                             500
15wt％硅酸锂溶液(模数2.8)          250
有机硅蜡乳液                       6
聚乙烯蜡乳液                       60
硅丙乳液                           3
香料                               10
石材表面处理剂的制备方法，包含A组分和B组分的制备：
A组分：先将氟硅酸镁溶液在反应釜中预热至45℃，将硅酸钠溶液于30min内缓慢滴加到反应釜中，转速为6000r/min。滴加完成后，升温至60℃～65℃，将有机硅蜡乳液和硅丙乳液添加到上述制备的混合溶液中，添加完成后保温1小时，出料即得成品。
B组份：先将硅酸锂溶液预热至56℃，搅拌机转速为4000r/min，在将硅溶胶加入到反应釜中，再加入有机硅蜡乳液、聚乙烯蜡乳液、硅丙乳液和香料，搅拌并陈化3小时，出料即得成品。
以上实施例分别在不同石材上使用的效果如下：
处理条件：未处理板材光泽度在10°～40°，将上述3种材料涂到石材表面，使用手持抛光机、多功能石材处理机、地拖机，配合3M百洁垫进行打磨，按照A-B-A-B的顺序进行处理，石材表面物影清晰，光泽度数据见下表1：
表1不同石材表面处理后的光泽度
  实施例1   实施例2   实施例3
  人造大理石   85°   93°   89°
  天然大理石   92°   84°   94°
  花岗岩   86°   91°   83°
  抛光砖   100°   92°   99°
  微晶石   92°   100°   92°
  涂覆顺序   A-B-A-B   A-A-B-B   A-A-B
由表1可看出，经本发明石材表面处理剂处理的不同石材表面的光泽度，远远大于处理前的板材光泽度(10°～40°)。
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 (8)

1.一种石材表面处理剂，由两种组分：A组分和B组分组成，所述A组分和B组分分别包括以下重量份的原料：
A组分：
5wt%～40wt%碱金属硅酸盐溶液    150～400
1wt%～20wt%酸式盐溶液          150～400
高分子乳液                     3～80；
B组分：
硅溶胶                         200～400
5wt%～40wt%碱金属硅酸盐溶液    50～400
高分子乳液                     2～80；
所述的高分子乳液选自EVA乳液、醋丙乳液、醇酸乳液、全氟碳乳液、石蜡乳液、有机硅蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、聚乙烯蜡乳液、棕榈蜡乳液中的一种或多种；
所述酸式盐选自氟硅酸镁、氟硅酸锌、酸式磷酸铝中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的石材表面处理剂，其特征在于：所述A组分或B组分中还包含有重量份为1～10的香料。
3.如权利要求1或2所述的石材表面处理剂，其特征在于：所述碱金属硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或多种，模数为3.5～10。
4.一种石材表面处理剂的制备方法，包含A组分和B组分的制备过程，所述A组分的制备过程包括以下步骤：
①、称取重量份如下的各原料：
5wt%～40wt%碱金属硅酸盐溶液    150～400
1wt%～20wt%酸式盐溶液          150～400
高分子乳液                     3～80；
②、搅拌酸式盐溶液，同时缓慢加入碱金属硅酸盐溶液，升温至60℃～65℃，加入高分子乳液，保温1h～3h；制得A组分；
所述B组分的制备过程包括以下步骤：
⑴、称取重量份如下的各原料：
硅溶胶                          200～400
5wt%～40wt%碱金属硅酸盐溶液     50～400
高分子乳液                      2～80；
⑵、搅拌碱金属硅酸盐溶液，同时缓慢加入硅溶胶，升温至40℃～90℃，加入高分子乳液，保温1h～3h；制得B组分；
所述的高分子乳液选自EVA乳液、醋丙乳液、醇酸乳液、全氟碳乳液、石蜡乳液、有机硅蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、聚乙烯蜡乳液、棕榈蜡乳液中的一种或多种；
所述酸式盐选自氟硅酸镁、氟硅酸锌、酸式磷酸铝中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述A组分或B组分的原料还包含有重量份为1～10的香料；香料在步骤②或⑵中与高分子乳液同时加入。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤②中先加热酸式盐溶液至30℃～50℃。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤②或⑵中搅拌速度为1000r/min～6000r/min。
8.一种石材表面处理方法，为将石材表面处理剂涂覆在石材的表面上；所述石材表面处理剂，由两种组分：A组分和B组分组成，所述A组分和B组分分别包括以下重量份的原料：
A组分：
5wt%～40wt%碱金属硅酸盐溶液    150～400
1wt%～20wt%酸式盐溶液    150～400
高分子乳液               3～80；
B组分：
硅溶胶                     200～400
5wt%～40wt%碱金属硅酸盐溶液50～400
高分子乳液                 2～80；
其中A组分和B组分为组合使用，最先涂覆的为A组分，最终涂覆的为B组分；
所述的高分子乳液选自EVA乳液、醋丙乳液、醇酸乳液、全氟碳乳液、石蜡乳液、有机硅蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、聚乙烯蜡乳液、棕榈蜡乳液中的一种或多种；
所述酸式盐选自氟硅酸镁、氟硅酸锌、酸式磷酸铝中的一种或多种。
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