单组份石材晶面硬度剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石材养护领域，具体地指一种单组份石材晶面硬度剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 石材作为一种古老的装饰材料，长期以来一直为人们所推崇，在现代生活中，天然 石材的装饰点缀，会给人一种返璞归真的感觉，但又不失雍容华贵的装饰效果。在石材使用 过程中，因防护不当，经常出现石材水斑、返碱、粉化等问题，导致石材病变。然而，对已出现 问题的石材却不能简单全部换掉。这样，既不经济也不利于能源再利用，并且还会影响装饰 的整体风格。近年来，出现了一个新欣行业，即石材护理行业，他们对病症石材诊断，给石材 "治病"，让石材恢复原有的面貌。而石材晶面硬度化就是石材养护过程中重要的一个步骤， 既能对石材完成日常养护防止石材再次病变，又能提高石材密实度和光泽性。
[0003]目前，国内外的晶面硬度剂大都是双组份组成的，一个组份是硬化剂，另一个组份 是光亮护理剂，原始的硬化剂是以水作为介质，以含氟金属盐作为主剂，以有机乳液作为成 膜剂而构成，而光亮护理剂是以有机溶剂作为介质，以天然树脂作为主剂而构成，两者经 "三文治"式打磨法，即，首先对石材喷洒硬化剂，然后用2#或3#钢丝棉对石材进行打磨，再 喷洒光亮护理剂，用上述钢丝棉以同样的方法对石材进行打磨，最后再次喷洒硬化剂，用2# ~3#钢丝棉反复打磨，如此反复，直至达到石材增光增硬的效果。但这种石材晶面硬度剂有 如下几点缺陷：
[0004] 1)由于硬化剂主剂使用的含氟金属盐，其对整个硬化剂的稳定性有影响，易致硬 化剂分层，影响化学药剂的正常使用效果；
[0005] 2)硬化剂多使用含氟金属盐作原料，含氟金属盐在高温打磨下形成氟化物，且光 亮护理剂使用了有机溶剂作介质，这两者均对环境和施工者身体有影响；
[0006] 3)上述石材晶面硬度剂需要配合"三文治"打磨法使用，而"三文治"打磨法工序复 杂，增加了工作时间和人力成本；
[0007] 4)由于光亮护理剂主剂为天然树脂，配合"三文治"打磨法使用时，导致打磨出石 材表面光泽度并不佳；
[0008] 5)上述由硬化剂和光亮护理剂双组份组成的晶面硬度剂呈强酸性强腐蚀性，不易 用于大理石等碱性石材，限制了该晶面硬度剂在石材中使用范围。
【发明内容】
[0009]本发明的第一目的是提供一种单组份石材晶面硬度剂，该硬度剂取代了市面上晶 面硬度剂中使用的含氟无机金属盐类作原料，有效避免了含氟无机金属盐类对晶面硬度剂 稳定性的破坏，同时减少了其在打磨后对环境的危害，拓宽了其在石材领域的使用范围。
[0010] 本发明的第二目的是提供一种单组份石材晶面硬度剂的制备方法，
[0011] 本发明的第一目的是通过如下技术方案来达到的：
[0012] 单组份石材晶面硬度剂，所述石材晶面硬度剂按质量百分数比计由1~10%的成 膜剂、4~15 %的纳米硅溶胶、10~25 %的硅酸锂溶液、0.5~10 %的助溶剂、0.4~2.5 %的 增亮剂、〇~2 %的渗透剂、0~0.5%的pH调节剂和35~84.1 %的水组成。
[0013] 在上述技术方案的基础上，石材晶面硬度剂按质量百分数比计由1~8%的成膜 剂、6~10 %的纳米硅溶胶、15~25 %的硅酸锂溶液、0.5~10 %的助溶剂、1~2.5 %的增亮 剂、0~2 %的渗透剂、0~0.5%的pH调节剂和42~76.5%的水组成。
[0014] 在上述技术方案的基础上，所述成膜剂为含有硅的丙烯酸酯乳液;其中，丙烯酸酯 乳液中树脂固含量为30~50%。
[0015] 在上述技术方案的基础上，所述纳米娃溶胶的pH为7~9,所述纳米娃溶胶中颗粒 的粒径为10~250nm。
[0016] 在上述技术方案的基础上，所述增亮剂选自二甲基硅油和液体石蜡。
[0017] 在上述技术方案的基础上，所述助溶剂选自无水乙醇、丙酮、丙二醇、异丙醇和丙 二醇甲醚。
[0018] 在上述技术方案的基础上，所述渗透剂选自壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)、辛基酚聚 氧乙烯醚(0P-10)和脂肪醇(9)聚氧乙烯醚(AE0-9)。
[0019] 在上述技术方案的基础上，所述pH调节剂选自氨水、碳酸氢钠和碳酸氢胺。
[0020] 本发明的第二目的是通过如下措施来达到的：
[0021] 上述单组份石材晶面硬度剂的制备方法，包括以下步骤：
[0022] 1)按上述质量百分数比计称取成膜剂、纳米硅溶胶、硅酸锂溶液、助溶剂、增亮剂、 渗透剂、pH调节剂和水;然后将水分成两份，备用；
[0023] 2)向水中依次加入渗透剂和成膜剂，混合搅拌均匀，再加入纳米硅溶胶得到液体 A；
[0024] 3)向水中加入硅酸锂溶液，搅拌均匀，得到液体B;
[0025] 4)将步骤1)得到液体A和步骤2)得到液体B加入到助溶剂中，搅拌溶解得到反应 液；
[0026] 5)向反应液中加入增亮剂，超声分散20~40min;最后调节pH值至6-9，即得到单组 份石材晶面硬度剂。
[0027]本发明的有益效果在于：
[0028] 1)本发明的单组份石材晶面硬度剂可以提高石材密实度，增强石材耐划伤性，且 增加石材光泽度，使石材保持其高档的装饰效果；
[0029] 2)使用本发明的单组份石材晶面硬度剂，可以减少了打磨工序，为护理工的工作 带来便捷;并且提高了石材打磨后的耐打磨性；
[0030] 3)本发明的单组份石材晶面硬度剂的所有原料均为环境友好型，无任何有害物 质，且在打磨条件下也不会形成新的有毒物质；
[0031] 4)本发明的单组份石材晶面硬度剂的未使用了市面上传统晶面硬度剂使用的含 氟金属盐，避免了大量使用含氟金属盐对晶面硬度剂稳定性影响的问题；
[0032] 5)本发明的单组份石材晶面硬度剂使用范围大，不仅适用于大理石表面，还可以 适用于各种花岗岩，板岩等其他石材表面。
【附图说明】
[0033] 图1为光泽度增量随成膜剂用量变化的趋势图；
[0034] 图2为硬度增量随成膜剂用量变化的趋势图；
[0035] 图3为光泽度随增量硅酸锂用量变化的趋势图；
[0036] 图4为硬度增量随硅酸锂用量变化的趋势图；
[0037] 图5为光泽度增量随纳米硅溶胶用量变化的趋势图；
[0038] 图6为硬度增量随纳米硅溶胶用量变化的趋势图；
[0039] 图7为光泽度增量随增亮剂用量变化的趋势图；
[0040] 图8为硬度增量随增亮剂用量变化的趋势图；
[0041 ]图9为耐磨性实验对比图；
[0042]图中，左边为普通晶面硬度剂处理石材打磨的石材表面图，右边为本发明单组份 石材晶面硬度剂处理石材打磨的石材表面图。
【具体实施方式】
[0043] 为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但 本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
[0044] 单组份石材晶面硬度剂，所述石材晶面硬度剂按质量百分数比计由1~10%的成 膜剂、4~15 %的纳米硅溶胶、10~25 %的硅酸锂溶液、0.5~10 %的助溶剂、0.4~2.5 %的 增亮剂、〇~2 %的渗透剂、0~0.5%的pH调节剂和35~84.1 %的水组成。
[0045]成膜剂为含有硅的丙烯酸酯乳液;其中，丙烯酸酯乳液中树脂固含量为30~50%， 购于巴德富集团。
[0046] 纳米娃溶胶的pH为7~9，所述纳米娃溶胶中颗粒的粒径为10~250nm。
[0047]纳米硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：
[0048]取1:4(质量比）的正硅酸乙酯和乙醇水溶液混合，滴加少许氨水，在超声波振荡机 中振荡20-30min，完成后用醋酸中和至pH为7~9;即得到纳米硅溶胶
[0049] 硅酸锂溶液购于武汉大汉科技有限公司；硅酸锂溶液中，硅酸锂的模数为2-13,硅