一種強(qiáng)耐候性外墻石材用防護(hù)劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種強(qiáng)耐候性外墻石材用防護(hù)劑及其制 備方法。 技術(shù)背景
[0002] 隨著人們生活水平的提高，住宅或?qū)懽謽堑冉ㄖν庥^性能的要求也越來越高， 其外墻外立面一般都會采用石材進(jìn)行裝飾，石材若反復(fù)遭遇雨水或潮濕天氣，水極易從板 縫或墻根等部位侵入，導(dǎo)致墻體基體中的Ca (OH)2 (氫氧化鈣)析出，不但影響美觀，還危及 建筑材料強(qiáng)度及耐久性，造成嚴(yán)重的后果，因此需要采用石材防護(hù)劑對石材進(jìn)行防護(hù)處理， 來阻止水、Ca (OH)2和鹽等滲入石材內(nèi)部，避免"泛堿"現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，由于外墻的石材 防護(hù)劑長期暴露于紫外線照射之下，容易發(fā)生變色、變黃現(xiàn)象，因此防護(hù)劑的選擇很關(guān)鍵。
[0003] 石材防護(hù)劑經(jīng)歷了從自然材料到人工合成材料、從單一到復(fù)雜的過程。第一代防 護(hù)劑為植物材料防護(hù)劑，以天然樹脂、樹膠等為主，第二代防護(hù)劑為硬蠟或蠟液，這些都是 初期防護(hù)劑的防護(hù)效果較差，只能起到臨時(shí)性防護(hù)的作用，后來誕生了第三代非滲透性防 護(hù)劑和第四代有機(jī)硅滲透性防護(hù)劑，目前這兩代防護(hù)劑是市場的主流材料，具有較為合理 的性價(jià)比，但是其防護(hù)性能并不理想，尤其是其耐候性和防水性，只能達(dá)到一般標(biāo)準(zhǔn)，且此 類防護(hù)劑材料成本高，價(jià)格居高不下，且制作工藝復(fù)雜，嚴(yán)重影響了其推廣和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種強(qiáng)耐候性外墻石材用防護(hù)劑及其制備方法，解決現(xiàn)有技 術(shù)中普通外墻石材防護(hù)劑耐候性以及防水性不高、不適用于作長期暴露于室外的石材的防 護(hù)劑的技術(shù)難題；還解決現(xiàn)有高效防護(hù)劑由于材料成本高、價(jià)格居高不下、制作工藝復(fù)雜、 推廣和應(yīng)用嚴(yán)重受到影響的問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種強(qiáng)耐候性外墻石材防護(hù)劑，其特征在于，其組分及各組分的重量百分比為： 去離子水 6?22. 5 ; 娃丙乳液 65?75 ; 硅烷基氟化共聚物溶液 6?10 ; 成膜助劑 6?8 ; 紫外線吸收劑 0. 2?0. 5 ; 潤濕劑 0. 1?0. 2 ; 消泡劑 0. 2?0. 3 ; 優(yōu)選的，所述硅丙乳液為含有不飽和鍵的有機(jī)硅單體與丙烯酸類單體聚合而成的乳 液，其固含量為50?60%。
[0006] 優(yōu)選的，所述硅烷基氟化共聚物溶液中的硅烷基氟化共聚物是經(jīng)過氟化處理的有 機(jī)硅烷，進(jìn)一步的，其優(yōu)選硅烷基氟化共聚物溶液的濃度為5?15%。
[0007] 優(yōu)選的，所述硅烷基氟化共聚物溶液的溶劑可以為異丙醇或丙酮。
[0008] 更優(yōu)選的，所述硅烷基氟化共聚物溶液與硅丙乳液的質(zhì)量比范圍可以是1:10? 1:6〇
[0009] 優(yōu)選的，所述成膜助劑可以是丙二醇正丁醚；所述潤濕劑為聚醚二甲基硅氧烷； 所述消泡劑為磷酸三正丁酯；所述紫外線吸收劑為羥苯基苯并三氮唑衍生物。
[0010] 本發(fā)明還提供一種上述強(qiáng)耐候性外墻石材防護(hù)劑的制備方法，制備方法如下： 步驟一、依據(jù)既定重量百分比稱取或量取各組分材料； 步驟二、將去離子水加入攪拌釜中，攪拌釜溫度范圍可以為10?25°C ; 步驟三、啟動攪拌釜中的攪拌機(jī)，設(shè)置轉(zhuǎn)速150?250r/min ; 步驟四、依次將步驟一中準(zhǔn)備的硅丙乳液、硅烷基氟化共聚物溶液、成膜助劑、紫外線 吸收劑、潤濕劑、消泡劑加入攪拌釜中； 步驟五、持續(xù)攪拌30?50分鐘，至此，成品的強(qiáng)耐候性外墻石材防護(hù)劑制備完成。
[0011] 本發(fā)明是以硅丙乳液、硅烷基氟化共聚物溶液為基礎(chǔ)原材料，配以多種功能助劑 來實(shí)現(xiàn)防護(hù)劑的性能，其原理是通過溶劑將有機(jī)物滲透到石材表層及淺表層，在表層及淺 表層形成保護(hù)膜，從而到達(dá)防污、防水、放油等的目的。防護(hù)劑涂刷于石材表面后至形成防 護(hù)功能，共分為三個(gè)階段： 第一階段，滲透過程：按照"毛細(xì)原理"，防護(hù)劑通過石材表面的微小氣孔，滲透進(jìn)入石 材表層及淺表層，該階段的特征是防護(hù)劑被石材迅速"吸附"； 第二階段，填充過程：是滲透過程的深化，因防護(hù)劑有足夠的柔順度，其沿著石材內(nèi)部 的毛細(xì)孔主脈滲透進(jìn)入支脈，在石材內(nèi)部具有一定深度的表層及淺表層范圍內(nèi)均勻分布， 漸漸充滿石材整個(gè)被滲透區(qū)域的微小毛細(xì)氣孔，并貼附在各個(gè)孔的內(nèi)壁上，該階段的特征 是"浸潤"，一般通過涂刷兩邊防護(hù)劑實(shí)現(xiàn)，可以使材料的浸潤達(dá)到飽和狀態(tài)； 第三階段，結(jié)晶過程：防護(hù)劑充分浸潤石材內(nèi)部的液體，沿著微小毛細(xì)氣孔開始結(jié)晶 成直徑約為1〇_6_的微細(xì)結(jié)晶球體，逐漸充滿被浸潤的石材毛細(xì)孔主脈和支脈，且微細(xì)結(jié) 晶球體之間有"氣路通道"，其大小約為水珠直徑的千分之一，從而使水珠難以通過石材表 面的微孔進(jìn)入材料內(nèi)部，因此具有防水功能；同時(shí)，微細(xì)結(jié)晶球體大小僅為空氣分子直徑的 100倍，材料內(nèi)部原有的水蒸氣可以蒸發(fā)，順利地沿著"氣路通道"運(yùn)行到石材表面并徹底排 出，亦因此防護(hù)劑具有不妨礙石材"自由呼吸"的功能。
[0012] 綜上分析，本發(fā)明防護(hù)劑具有以下突出性能： (1) 防水性強(qiáng)，因?yàn)楣璞橐嚎梢栽谑谋砻嫘纬梢粚油暾谋Ｗo(hù)膜，阻止水分進(jìn)入 石材內(nèi)部，而硅烷基氟化共聚物溶液可以滲透進(jìn)入石材的空隙中，進(jìn)一步切斷Ca (OH) 2等 進(jìn)入石材的途徑，從而達(dá)到良好的防水效果； (2) 耐候性好，本發(fā)明所選硅丙乳液以及硅烷基氟化共聚物本身具有不錯(cuò)的抗紫外線 性能，且在進(jìn)一步添加紫外線吸收劑后，防護(hù)劑產(chǎn)品可以長期在紫外線的照射下不發(fā)黃、不 變色，具有更優(yōu)異的保光、保色性能，適用于長期暴露于室外的石材，可大大延長石材外立 面的使用年限； (3) 選材科學(xué)合理，以成本較低的硅丙成膜型防護(hù)劑硅丙乳液以及較為昂貴的氟硅類 滲透型防護(hù)劑硅烷基氟化共聚物溶液作為主要材料進(jìn)行共混，成本適中，制備方法簡單，使 用方便。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本
【發(fā)明內(nèi)容】
做進(jìn)一步的解釋和說明。
[0014] 以下實(shí)施例中所用硅烷基氟化共聚物溶液均來自長沙江龍科技有限公司，外觀為 白色液體，溶劑為異丙醇；硅丙乳液均來自北京尼美涂料科技有限公司，其他助劑包括成膜 助劑、紫外線吸收劑、潤濕劑、消泡劑等均直接從市場購買。
[0015] 實(shí)施例一： 強(qiáng)耐候性外墻石材防護(hù)劑的組分及各組分的重量百分比為： 去離子水 6 ; 娃丙乳液 75 ; 硅烷基氟化共聚物溶液 1〇 ; 成膜助劑 8 ; 紫外線吸收劑 〇. 5 ; 潤濕劑 0. 2 ; 消泡劑 〇. 3 ; 制備方法如下：依據(jù)既定重量百分比稱取或量取各組分材料，首先將去離子水加入攪 拌釜中，溫度10?25°C，啟動攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速200r/min，然后依次向反應(yīng)釜中加入硅丙乳液、 硅烷基氟化共聚物溶液、成膜助劑、紫外線吸收劑、潤濕劑、消泡劑，攪拌40分鐘，強(qiáng)耐候性 外墻石材防護(hù)劑制備完成。本實(shí)施例產(chǎn)品的各方面性能非常優(yōu)越，適用于對防護(hù)劑性能要 求較高的情況。
[0016] 實(shí)施例二： 強(qiáng)耐候性外墻石材防護(hù)劑的組分及各組分的重量百分比為： 去咼子水 22. 5 ; 娃丙乳液 65 ; 硅烷基氟化共聚物溶液 6 ; 成膜助劑 6 ; 紫外線吸收劑 〇. 2 ; 潤濕劑 0. 1 ; 消泡劑 〇. 2 ; 制備方法如下：依據(jù)既定重量百分比稱取或量取各組分材料，首先將去離子水加入攪 拌釜中，溫度10?25°C，啟動攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速200r/min，然后依次向反應(yīng)釜中加入硅丙乳液、 硅烷基氟化共聚物溶液、成膜助劑、紫外線吸收劑、潤濕劑、消泡劑，攪拌40分鐘，強(qiáng)耐候性 外墻石材防護(hù)劑制備完成。本實(shí)施例產(chǎn)品的成本較低，但是性能依然滿足石材防護(hù)劑標(biāo)準(zhǔn) 要求，適用于對防護(hù)劑成本要求較高的情況。
[0017] 實(shí)施例三： 強(qiáng)耐候性外墻石材防護(hù)劑的組分及各組分的重量百分比為： 去離子水 14. 3 ; 硅丙乳液 70 ; 硅烷基氟化共聚物溶液 8 ; 成膜助劑 7 ; 紫外線吸收劑 〇. 3 ; 潤濕劑 0. 15 ; 消泡劑 〇. 25 ; 制備方法如下：依據(jù)既定重量百分比稱取或量取各組分材料，首先將去離子水加入攪 拌釜中，溫度10?25°C，啟動攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速200r/min，然后依次向反應(yīng)釜中加入硅丙乳液、 硅烷基氟化共聚物溶液、成膜助劑、紫外線吸收劑、潤濕劑、消泡劑，攪拌40分鐘，強(qiáng)耐候性 外墻石材防護(hù)劑制備完成。本實(shí)施例產(chǎn)品的性能和價(jià)格均處于價(jià)位適中的范圍，性價(jià)比較