本发明公开了一种石材防护剂的制备方法，属于石材防护
技术领域：
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背景技术：
：石材作为一种重要的建筑装饰材料，正日益受到人们的喜爱和重视，一方面由于石材具有很高的强度和良好的其他理化性能，被广泛的应用于建筑界各个领域，另一方面，由于其绚丽多姿的色彩，在外观上能满足人们的审美要求。但由于石材本身的多孔性质，使石材容易受到外部环境的影响而发生诸多病变，进而影响石材的美观和使用寿命，因此，在施工前对石材进行防护剂的喷涂是很重要的步骤。石材防护剂经历了从自然材料到人工合成材料、从单一到复杂的过程。第一代防护剂为植物材料防护剂，以天然树脂、树胶等为主，第二代防护剂为硬蜡或蜡液，这些都是初期防护剂，防护效果较差，只能起到临时性防护的作用，后来诞生了第三代非渗透性防护剂和第四代有机硅渗透性防护剂，其中有机硅防水剂作为一种透气型防护剂，是目前防护效果最佳的一类石材防护剂。有机硅防护剂的膜层除渗透入石材表层、浅表层外，极薄的膜层（约有3μm厚）还均匀分布着一些透气孔，这些透气孔的直径比水分子小，比水蒸气分子直径要大。所以，当石材装饰面内或背面产生水份，因温度升高、压力增大，石材内及石材底面水份会变为潮气-蒸气分子，从有机硅孔隙中释放出来，而由于有机硅薄层上的孔隙又小于外界水分子，进而外界水及含水的污物就无法进人石材内部，从而达到防水、防污、防油的目的。如专利申请号cn200910032710.1公开了一种以甲基硅醇钠为主要原料的水性有机硅防水剂，适用于多孔结构石材的防水处理，可有效提高石材疏水性能，又如专利申请号cn201110001005.2公开了一种含氟有机硅石材防污剂，使用该防污剂处理石材后，可使石材具有良好的表面水接触角、防墨水污染性、渗透性和表面不变色性。然而，尽管有机硅防护剂疏水性较好，但其涂覆在石材表面的防护剂膜一旦破损将难以修复，并且会在石材表面形成坑状腐蚀，不但无法保护石材，还会影响石材的美观。因此，针对现有技术中的存在问题，提供一种具有长期防护作用、对石材无腐蚀的石材防护剂显得尤为重要。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前石材防护剂涂覆在石材表面的防护剂膜一旦破损将难以修复，并且会在石材表面形成坑状腐蚀，不但无法保护石材，还会影响石材的美观的问题，提供了一种石材防护剂的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：（1）取竹竿进行粉碎，干燥，收集干燥物，将干燥物、乙醇溶液及盐酸放入高压反应釜中，在350～380℃，6～8mpa下静置，随后在2～4min内泄压至标准大气压，出料，收集出料物，并过滤，收集过滤液；（2）将过滤液、草酸放入反应器中，在105～110℃下反应，降温至50～60℃，使用氢氧化钠溶液调节ph，再加入十六烷基三甲氧基硅烷，升温至80～85℃，保温，冷却至室温，收集反应混合物；（3）将反应混合物进行减压蒸馏去除乙醇，再静置分层，去除水层，收集剩余物，得石材防护剂基料；（4）按重量份数计，取70～80份石材防护剂基料、10～13份脂肪醇聚氧乙烯醚、4～7份乳化剂、3～5份纳米二氧化钛，搅拌均匀，收集搅拌混合物，即可得石材防护剂。所述步骤（1）中干燥物、乙醇溶液及盐酸的质量比为1:3:2。所述步骤（2）中过滤液、草酸质量比150:1～3，十六烷基三甲氧基硅烷的加入量为过滤液质量的25～35%。所述步骤（4）中乳化剂为硬脂酰乳酸钠、蔗糖脂肪酸酯或松香酸聚氧乙烯酯中的任意一种。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明通过在高温高压下对竹竿进行提取，获得抗菌物质及糠醛类等物质，在草酸作用下，形成呋喃树脂，利用十六烷基三甲氧基硅烷增加防护剂在石材上的附着力，提高耐水性能，在使用本发明的石材防护剂后，在石材表面受到酸腐蚀时，在酸的作用下呋喃树脂快速固化，在石材表面形成致密的保护层，对石材进行保护，同时抗菌物质能有效防止石材表面受到微生物的腐蚀。具体实施方式本发明石材防护剂的制备方法，其包括如下步骤：（1）取竹竿放入秸秆粉碎机中进行粉碎，收集粉碎物并进行干燥，收集干燥物，按质量比1:3:2，将干燥物、1.3mol/l乙醇溶液及1.2mol/l盐酸放入高压反应釜中，在350～380℃，6～8mpa下静置1～2h，随后在2～4min内泄压至标准大气压，出料，收集出料物，并对出料物进行过滤，收集过滤液；（2）按质量比150:1～3，将过滤液、草酸放入反应器中，在105～110℃下反应3～5h，降温至50～60℃，使用氢氧化钠溶液调节ph至8.0～8.5，再加入过滤液质量25～35%的十六烷基三甲氧基硅烷，升温至80～85℃，保温2～4h，冷却至室温，收集反应混合物；（3）将反应混合物放入蒸馏装置中进行减压蒸馏，去除乙醇，再将蒸馏剩余物静置分层，去除水层，收集剩余物，得石材防护剂基料；（4）按重量份数计，取70～80份石材防护剂基料、10～13份脂肪醇聚氧乙烯醚、4～7份乳化剂、3～5份纳米二氧化钛，放入搅拌机中搅拌40～50min，收集搅拌混合物，即可得石材防护剂。乳化剂选择为：硬脂酰乳酸钠、蔗糖脂肪酸酯或松香酸聚氧乙烯酯中的任意一种。实例1本发明石材防护剂的制备方法，其包括如下步骤：（1）取竹竿放入秸秆粉碎机中进行粉碎，收集粉碎物并进行干燥，收集干燥物，按质量比1:3:2，将干燥物、1.3mol/l乙醇溶液及1.2mol/l盐酸放入高压反应釜中，在350℃，6mpa下静置1h，随后在2min内泄压至标准大气压，出料，收集出料物，并对出料物进行过滤，收集过滤液；（2）按质量比150:1，将过滤液、草酸放入反应器中，在105℃下反应3h，降温至50℃，使用氢氧化钠溶液调节ph至8.0，再加入过滤液质量25%的十六烷基三甲氧基硅烷，升温至80℃，保温2h，冷却至室温，收集反应混合物；（3）将反应混合物放入蒸馏装置中进行减压蒸馏，去除乙醇，再将蒸馏剩余物静置分层，去除水层，收集剩余物，得石材防护剂基料；（4）按重量份数计，取70份石材防护剂基料、10份脂肪醇聚氧乙烯醚、4份硬脂酰乳酸钠、3份纳米二氧化钛，放入搅拌机中搅拌40min，收集搅拌混合物，即可得石材防护剂。实例2本发明石材防护剂的制备方法，其包括如下步骤：（1）取竹竿放入秸秆粉碎机中进行粉碎，收集粉碎物并进行干燥，收集干燥物，按质量比1:3:2，将干燥物、1.3mol/l乙醇溶液及1.2mol/l盐酸放入高压反应釜中，在365℃，7mpa下静置1h，随后在3min内泄压至标准大气压，出料，收集出料物，并对出料物进行过滤，收集过滤液；（2）按质量比75:1将过滤液、草酸放入反应器中，在108℃下反应4h，降温至55℃，使用氢氧化钠溶液调节ph至8.3，再加入过滤液质量30%的十六烷基三甲氧基硅烷，升温至83℃，保温3h，冷却至室温，收集反应混合物；（3）将反应混合物放入蒸馏装置中进行减压蒸馏，去除乙醇，再将蒸馏剩余物静置分层，去除水层，收集剩余物，得石材防护剂基料；（4）按重量份数计，取75份石材防护剂基料、12份脂肪醇聚氧乙烯醚、6份蔗糖脂肪酸酯、4份纳米二氧化钛，放入搅拌机中搅拌45min，收集搅拌混合物，即可得石材防护剂。实例3本发明石材防护剂的制备方法，其包括如下步骤：（1）取竹竿放入秸秆粉碎机中进行粉碎，收集粉碎物并进行干燥，收集干燥物，按质量比1:3:2，将干燥物、1.3mol/l乙醇溶液及1.2mol/l盐酸放入高压反应釜中，在380℃，8mpa下静置2h，随后在4min内泄压至标准大气压，出料，收集出料物，并对出料物进行过滤，收集过滤液；（2）按质量比50:1，将过滤液、草酸放入反应器中，在110℃下反应5h，降温至60℃，使用氢氧化钠溶液调节ph至8.5，再加入过滤液质量35%的十六烷基三甲氧基硅烷，升温至85℃，保温4h，冷却至室温，收集反应混合物；（3）将反应混合物放入蒸馏装置中进行减压蒸馏，去除乙醇，再将蒸馏剩余物静置分层，去除水层，收集剩余物，得石材防护剂基料；（4）按重量份数计，取80份石材防护剂基料、13份脂肪醇聚氧乙烯醚、7份松香酸聚氧乙烯酯、5份纳米二氧化钛，放入搅拌机中搅拌50min，收集搅拌混合物，即可得石材防护剂。对比例：南雄市某新材料科技有限公司生产的石材防护剂。使用方法：取石材，将其洗涤2～3次后于60℃条件下干燥48h，随后将石材冷却至室温，并按质量比1:10，将石材防护剂与水搅拌混合3min，制得石材防护液，用毛刷将石材防护液均匀涂覆在花岗石试件表面，共涂覆2遍，待涂覆完成后，于室温下自然干燥即可。按照上述使用方法，分别使用本发明实例1～3制得的石材防护剂和对比例的石材防护剂对尺寸为长80cm、宽60、厚20cm的花岗石试件进行防护处理，并对防护剂使用性能进行检测，其检测结果如表1所示：表1检测项目实例1实例2实例3对比例接触角（°）130132135118耐污性（级）1002防水性（%）84868981耐酸性（%）78808172耐碱性（%）80818371对石材有无腐蚀无腐蚀无腐蚀无腐蚀轻微腐蚀耐污性测定方法：分别将墨水滴加在未涂覆石材防护剂的花岗石试件和涂覆有石材防护剂的花岗石试件表面，随后于室温下静置1h，再用清水将事件表面冲洗干净，于室温下晾干后，观察试件表面污染状况来判定其耐污性，耐污性分为三个等级，0级表示试件表面无污染，1级表示试件表面轻微污染，2级表示试件表面严重污染。防水性测定方法：首先分别对未涂覆石材防护剂的花岗石试件和涂覆有石材防护剂的花岗石试件进行称重，随后分别将未涂覆石材防护剂的花岗石试件和涂覆有石材防护剂的花岗石试件放入蒸馏水中浸泡48h，再取出试件并用毛巾擦干试件表面水分，对试件再次进行称重，随后按式1计算花岗石试件的吸水率，并按式2计算花岗石试件防水性：式1：试件吸水率=[（试件泡水后的质量—试件泡水前的质量）÷试件泡水前的质量]×100%。式2：防水性=（未涂覆石材防护剂的花岗石试件的吸水率—涂覆有石材防护剂的花岗石试件的吸水率）÷未涂覆石材防护剂的花岗石试件的吸水率。耐酸性测定方法：将经过防水性试验的湿态花岗石试件直接放入体积分数为1%的硫酸溶液中，浸泡48h后取出，并用清水洗净，按照式1、式2计算耐酸性。耐碱性测定方法：将经过防水性试验的湿态花岗石试件直接放入过饱和氢氧化钙溶液中，浸泡48h后取出，并用清水洗净，按照式1、式2计算耐碱性。当前第1页12