CN117247727A - 一种石材防护剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石材防护技术领域，特别是涉及一种石材防护剂，由以下按重量份计的原料组成：水性聚氨酯树脂80‑100份、含酮基水性丙烯酸酯树脂50‑60份、端羟基聚二甲基硅氧烷20‑30份、己二酸二酰肼10‑15份、硅烷偶联剂8‑10份、纳米二氧化硅4‑8份、纳米二氧化钛3‑6份、纳米活性氧化锌2‑4份。本发明还公开了一种石材防护剂的制备方法。采用本发明，具有成本低、生产工艺简单、具有防水、防油污、抗紫外线、抗菌、耐老化，减少泛碱，应用范围广和使用简便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及石材防护技术领域，特别是涉及一种石材防护剂及其制备方法。
背景技术
天然石材高档、美观，在建筑装饰领域广受欢迎。在一段时间过后，石材的表面往往容易受到污染和侵蚀，如水渍、锈斑、泛碱，其中泛碱作为最常见的石材问题之一，尽管按要求清洗过石材，也刷过防护剂，泛碱还是反反复复，无法根除。
许多人选择水溶性的有机硅建筑防护剂，由于价格便宜，能节省成本，很多人用到石材防护上，其主要成分为甲基硅酸盐，如：甲基硅酸钠、甲基硅酸钾，这些材料，可以通过溶液渗透到石材内部，水分蒸发之后，形成甲基硅酸盐结晶，填满石材内部的微裂隙，起到一定的阻水作用。但是，这种盐类结晶，在后续使用中，很容易被各种来源的水溶解、析出，一方面，结构被破坏之后，预防泛碱的效果也就消失，另一方面，这种盐类的析出、结晶，本身就成为泛碱的重要原因。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种石材防护剂，不仅有防止泛碱的性能，还有更强的防水、防油污的性能。
为了实现上述目的，本发明的提供了一种石材防护剂，其特征在于，由以下按重量份计的原料组成：
进一步的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、DL602、DL171中的一种或组合。
进一步的，所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
相应地，本发明还提供了一种石材防护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以重量份计将水性聚氨酯树脂80-100份、含酮基水性丙烯酸酯树脂50-60份投入反应釜中，在60℃温度条件下加热搅拌20分钟后，加入己二酸二酰肼10-15份，升温到90℃，继续加热搅拌50分钟，得到中间产物；
向所述反应釜中加入端羟基聚二甲基硅氧烷20-30份、硅烷偶联剂8-10份，升温到110℃，继续加热搅拌40分钟后，加入纳米二氧化硅4-8份，升温到150℃，真空度为-0.09～-0.1MPa的条件下，并搅拌反应20分钟，接着加入纳米二氧化钛3-6份，继续搅拌反应20分钟，最后加入纳米活性氧化锌2-4份，继续搅拌反应30分钟后，待冷却至室温，即得石材防护剂。
进一步的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、DL602、DL171中的一种或组合。
进一步的，所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
本发明的有益效果在于：
1.本发明的石材防护剂是水溶性的，通过辊涂、刷涂、喷涂或浸泡等方式涂覆在石材表面，渗透至石材微孔或裂缝中，在石材的表层和内部微孔表层形成保护膜，克服现有技术中如石蜡防护剂在石材表面形成致密的保护膜导致堵塞石材微孔的缺点，确保了石材的透气性。
2.本发明的防护剂不含有甲基硅酸盐，减少了泛碱现象的出现，无毒副作用，不会产生有损人体健康的有毒气体。
3.本发明的石材防护剂中加入纳米二氧化硅，能在防护剂干燥时形成网状结构，使得防护剂在建筑内外墙上不分层；加入具有强抗紫外线能力的纳米二氧化钛，和也具有抗紫外线能力的纳米二氧化硅产生协同效应，对波长400nm以内的紫外光吸收率从70％提升到85％以上；加入纳米活性氧化锌，不仅提高防水和防油污的性能，还有增加了自清洁能力、抗菌、祛味、防酶等独特性能。
4.端羟基聚二甲基硅氧烷作为低表面能物质，能够赋予表面疏水性，纳米二氧化硅颗粒由于与端羟基聚二甲基硅氧烷较大的极性差异会逐渐发生微相分离，形成微聚集体从而构造粗糙度，赋予防护剂超疏水特性；同时纳米二氧化硅上的硅羟基与端羟基聚二甲基硅氧烷上的端羟基发生反应，形成以微聚集二氧化硅为交联点的网络结构，提升了耐久性。
5.本发明的防护剂只需涂刷一遍即可起防护效果，且只需等待30分钟至45分钟即可形成保护膜，使用方便、效率高，应用范围广，可适用于各类石材如大理石、花岗岩、砂岩、人造石和混凝土制品等。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
组成成份：
制备方法：
以重量份计将水性聚氨酯树脂80份、含酮基水性丙烯酸酯树脂50份投入反应釜中，在60℃温度条件下加热搅拌20分钟后，加入己二酸二酰肼10份，升温到90℃，继续加热搅拌50分钟，得到中间产物；
向所述反应釜中加入端羟基聚二甲基硅氧烷20份、硅烷偶联剂8份，升温到110℃，继续加热搅拌40分钟后，加入纳米二氧化硅4份，升温到150℃，真空度为-0.1MPa的条件下，并搅拌反应20分钟，接着加入纳米二氧化钛3份，继续搅拌反应20分钟，最后加入纳米活性氧化锌2份，继续搅拌反应30分钟后，待冷却至室温，即得石材防护剂。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550，所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
实施例2
组成成份：
制备方法：
以重量份计将水性聚氨酯树脂100份、含酮基水性丙烯酸酯树脂60份投入反应釜中，在60℃温度条件下加热搅拌20分钟后，加入己二酸二酰肼15份，升温到90℃，继续加热搅拌50分钟，得到中间产物；
向所述反应釜中加入端羟基聚二甲基硅氧烷30份、硅烷偶联剂10份，升温到110℃，继续加热搅拌40分钟后，加入纳米二氧化硅8份，升温到150℃，真空度为-0.09MPa的条件下，并搅拌反应20分钟，接着加入纳米二氧化钛6份，继续搅拌反应20分钟，最后加入纳米活性氧化锌4份，继续搅拌反应30分钟后，待冷却至室温，即得石材防护剂。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550，所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
实施例3
组成成份：
制备方法：
以重量份计将水性聚氨酯树脂90份、含酮基水性丙烯酸酯树脂55份投入反应釜中，在60℃温度条件下加热搅拌20分钟后，加入己二酸二酰肼12份，升温到90℃，继续加热搅拌50分钟，得到中间产物；
向所述反应釜中加入端羟基聚二甲基硅氧烷25份、硅烷偶联剂9份，升温到110℃，继续加热搅拌40分钟后，加入纳米二氧化硅6份，升温到150℃，真空度为-0.095MPa的条件下，并搅拌反应20分钟，接着加入纳米二氧化钛4份，继续搅拌反应20分钟，最后加入纳米活性氧化锌3份，继续搅拌反应30分钟后，待冷却至室温，即得石材防护剂。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550，所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
实施例4
组成成份：
制备方法：
以重量份计将水性聚氨酯树脂100份、含酮基水性丙烯酸酯树脂60份投入反应釜中，在60℃温度条件下加热搅拌20分钟后，加入己二酸二酰肼15份，升温到90℃，继续加热搅拌50分钟，得到中间产物；
向所述反应釜中加入端羟基聚二甲基硅氧烷30份、硅烷偶联剂10份，升温到110℃，继续加热搅拌40分钟后，加入纳米二氧化硅4份，升温到150℃，真空度为-0.1MPa的条件下，并搅拌反应20分钟，接着加入纳米二氧化钛3份，继续搅拌反应20分钟，最后加入纳米活性氧化锌2份，继续搅拌反应30分钟后，待冷却至室温，即得石材防护剂。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550，所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
实施例5
组成成份：
制备方法：
以重量份计将水性聚氨酯树脂80份、含酮基水性丙烯酸酯树脂50份投入反应釜中，在60℃温度条件下加热搅拌20分钟后，加入己二酸二酰肼10份，升温到90℃，继续加热搅拌50分钟，得到中间产物；
向所述反应釜中加入端羟基聚二甲基硅氧烷20份、硅烷偶联剂8-10份，升温到110℃，继续加热搅拌40分钟后，加入纳米二氧化硅8份，升温到150℃，真空度为-0.1MPa的条件下，并搅拌反应20分钟，接着加入纳米二氧化钛6份，继续搅拌反应20分钟，最后加入纳米活性氧化锌4份，继续搅拌反应30分钟后，待冷却至室温，即得石材防护剂。
其中，所述硅烷偶联剂为KH550，所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
上述实施例1-5制得的石材防护剂分别涂覆于G3503天然花岗石上，根据JC/T973-2005《建筑装饰用天然石材防护剂》标准，检测实施例1-5石材防护剂性能，发现实施例1-5石材防护剂皆具有良好的防水性、耐污染性、耐酸碱性、耐紫外线老化性和稳定性，详见下表：
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种石材防护剂，其特征在于，由以下按重量份计的原料组成：
2.根据权利要求1所述的一种石材防护剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、DL602、DL171中的一种或组合。
3.根据权利要求1所述的一种石材防护剂，其特征在于：所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
4.一种根据权利要求1所述石材防护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以重量份计将水性聚氨酯树脂80-100份、含酮基水性丙烯酸酯树脂50-60份投入反应釜中，在60℃温度条件下加热搅拌20分钟后，加入己二酸二酰肼10-15份，升温到90℃，继续加热搅拌50分钟，得到中间产物；
向所述反应釜中加入端羟基聚二甲基硅氧烷20-30份、硅烷偶联剂8-10份，升温到110℃，继续加热搅拌40分钟后，加入纳米二氧化硅4-8份，升温到150℃，真空度为-0.09～-0.1MPa的条件下，并搅拌反应20分钟，接着加入纳米二氧化钛3-6份，继续搅拌反应20分钟，最后加入纳米活性氧化锌2-4份，继续搅拌反应30分钟后，待冷却至室温，即得石材防护剂。
5.根据权利要求4所述石材防护剂的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、DL602、DL171中的一种或组合。
6.根据权利要求4所述石材防护剂的制备方法，其特征在于，所述端羟基聚二甲基硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
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-
2023
- 2023-10-20 CN CN202311362157.4A patent/CN117247727A/zh not_active Withdrawn
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