一种强耐候性外墙石材用防护剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种强耐候性外墙石材用防护剂及其制 备方法。 技术背景
[0002] 随着人们生活水平的提高，住宅或写字楼等建筑对外观性能的要求也越来越高， 其外墙外立面一般都会采用石材进行装饰，石材若反复遭遇雨水或潮湿天气，水极易从板 缝或墙根等部位侵入，导致墙体基体中的Ca (OH)2 (氢氧化钙)析出，不但影响美观，还危及 建筑材料强度及耐久性，造成严重的后果，因此需要采用石材防护剂对石材进行防护处理， 来阻止水、Ca (OH)2和盐等渗入石材内部，避免"泛碱"现象的发生。同时，由于外墙的石材 防护剂长期暴露于紫外线照射之下，容易发生变色、变黄现象，因此防护剂的选择很关键。
[0003] 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 初期防护剂的防护效果较差，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，目前这两代防护剂是市场的主流材料，具有较为合理 的性价比，但是其防护性能并不理想，尤其是其耐候性和防水性，只能达到一般标准，且此 类防护剂材料成本高，价格居高不下，且制作工艺复杂，严重影响了其推广和应用。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种强耐候性外墙石材用防护剂及其制备方法，解决现有技 术中普通外墙石材防护剂耐候性以及防水性不高、不适用于作长期暴露于室外的石材的防 护剂的技术难题；还解决现有高效防护剂由于材料成本高、价格居高不下、制作工艺复杂、 推广和应用严重受到影响的问题。
[0005] 为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案： 一种强耐候性外墙石材防护剂，其特征在于，其组分及各组分的重量百分比为： 去离子水 6?22. 5 ; 娃丙乳液 65?75 ; 硅烷基氟化共聚物溶液 6?10 ; 成膜助剂 6?8 ; 紫外线吸收剂 0. 2?0. 5 ; 润湿剂 0. 1?0. 2 ; 消泡剂 0. 2?0. 3 ; 优选的，所述硅丙乳液为含有不饱和键的有机硅单体与丙烯酸类单体聚合而成的乳 液，其固含量为50?60%。
[0006] 优选的，所述硅烷基氟化共聚物溶液中的硅烷基氟化共聚物是经过氟化处理的有 机硅烷，进一步的，其优选硅烷基氟化共聚物溶液的浓度为5?15%。
[0007] 优选的，所述硅烷基氟化共聚物溶液的溶剂可以为异丙醇或丙酮。
[0008] 更优选的，所述硅烷基氟化共聚物溶液与硅丙乳液的质量比范围可以是1:10? 1:6〇
[0009] 优选的，所述成膜助剂可以是丙二醇正丁醚；所述润湿剂为聚醚二甲基硅氧烷； 所述消泡剂为磷酸三正丁酯；所述紫外线吸收剂为羟苯基苯并三氮唑衍生物。
[0010] 本发明还提供一种上述强耐候性外墙石材防护剂的制备方法，制备方法如下： 步骤一、依据既定重量百分比称取或量取各组分材料； 步骤二、将去离子水加入搅拌釜中，搅拌釜温度范围可以为10?25°C ; 步骤三、启动搅拌釜中的搅拌机，设置转速150?250r/min ; 步骤四、依次将步骤一中准备的硅丙乳液、硅烷基氟化共聚物溶液、成膜助剂、紫外线 吸收剂、润湿剂、消泡剂加入搅拌釜中； 步骤五、持续搅拌30?50分钟，至此，成品的强耐候性外墙石材防护剂制备完成。
[0011] 本发明是以硅丙乳液、硅烷基氟化共聚物溶液为基础原材料，配以多种功能助剂 来实现防护剂的性能，其原理是通过溶剂将有机物渗透到石材表层及浅表层，在表层及浅 表层形成保护膜，从而到达防污、防水、放油等的目的。防护剂涂刷于石材表面后至形成防 护功能，共分为三个阶段： 第一阶段，渗透过程：按照"毛细原理"，防护剂通过石材表面的微小气孔，渗透进入石 材表层及浅表层，该阶段的特征是防护剂被石材迅速"吸附"； 第二阶段，填充过程：是渗透过程的深化，因防护剂有足够的柔顺度，其沿着石材内部 的毛细孔主脉渗透进入支脉，在石材内部具有一定深度的表层及浅表层范围内均匀分布， 渐渐充满石材整个被渗透区域的微小毛细气孔，并贴附在各个孔的内壁上，该阶段的特征 是"浸润"，一般通过涂刷两边防护剂实现，可以使材料的浸润达到饱和状态； 第三阶段，结晶过程：防护剂充分浸润石材内部的液体，沿着微小毛细气孔开始结晶 成直径约为1〇_6_的微细结晶球体，逐渐充满被浸润的石材毛细孔主脉和支脉，且微细结 晶球体之间有"气路通道"，其大小约为水珠直径的千分之一，从而使水珠难以通过石材表 面的微孔进入材料内部，因此具有防水功能；同时，微细结晶球体大小仅为空气分子直径的 100倍，材料内部原有的水蒸气可以蒸发，顺利地沿着"气路通道"运行到石材表面并彻底排 出，亦因此防护剂具有不妨碍石材"自由呼吸"的功能。
[0012] 综上分析，本发明防护剂具有以下突出性能： (1) 防水性强，因为硅丙乳液可以在石材表面形成一层完整的保护膜，阻止水分进入 石材内部，而硅烷基氟化共聚物溶液可以渗透进入石材的空隙中，进一步切断Ca (OH) 2等 进入石材的途径，从而达到良好的防水效果； (2) 耐候性好，本发明所选硅丙乳液以及硅烷基氟化共聚物本身具有不错的抗紫外线 性能，且在进一步添加紫外线吸收剂后，防护剂产品可以长期在紫外线的照射下不发黄、不 变色，具有更优异的保光、保色性能，适用于长期暴露于室外的石材，可大大延长石材外立 面的使用年限； (3) 选材科学合理，以成本较低的硅丙成膜型防护剂硅丙乳液以及较为昂贵的氟硅类 渗透型防护剂硅烷基氟化共聚物溶液作为主要材料进行共混，成本适中，制备方法简单，使 用方便。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例对本
【发明内容】
做进一步的解释和说明。
[0014] 以下实施例中所用硅烷基氟化共聚物溶液均来自长沙江龙科技有限公司，外观为 白色液体，溶剂为异丙醇；硅丙乳液均来自北京尼美涂料科技有限公司，其他助剂包括成膜 助剂、紫外线吸收剂、润湿剂、消泡剂等均直接从市场购买。
[0015] 实施例一： 强耐候性外墙石材防护剂的组分及各组分的重量百分比为： 去离子水 6 ; 娃丙乳液 75 ; 硅烷基氟化共聚物溶液 1〇 ; 成膜助剂 8 ; 紫外线吸收剂 〇. 5 ; 润湿剂 0. 2 ; 消泡剂 〇. 3 ; 制备方法如下：依据既定重量百分比称取或量取各组分材料，首先将去离子水加入搅 拌釜中，温度10?25°C，启动搅拌机，转速200r/min，然后依次向反应釜中加入硅丙乳液、 硅烷基氟化共聚物溶液、成膜助剂、紫外线吸收剂、润湿剂、消泡剂，搅拌40分钟，强耐候性 外墙石材防护剂制备完成。本实施例产品的各方面性能非常优越，适用于对防护剂性能要 求较高的情况。
[0016] 实施例二： 强耐候性外墙石材防护剂的组分及各组分的重量百分比为： 去呙子水 22. 5 ; 娃丙乳液 65 ; 硅烷基氟化共聚物溶液 6 ; 成膜助剂 6 ; 紫外线吸收剂 〇. 2 ; 润湿剂 0. 1 ; 消泡剂 〇. 2 ; 制备方法如下：依据既定重量百分比称取或量取各组分材料，首先将去离子水加入搅 拌釜中，温度10?25°C，启动搅拌机，转速200r/min，然后依次向反应釜中加入硅丙乳液、 硅烷基氟化共聚物溶液、成膜助剂、紫外线吸收剂、润湿剂、消泡剂，搅拌40分钟，强耐候性 外墙石材防护剂制备完成。本实施例产品的成本较低，但是性能依然满足石材防护剂标准 要求，适用于对防护剂成本要求较高的情况。
[0017] 实施例三： 强耐候性外墙石材防护剂的组分及各组分的重量百分比为： 去离子水 14. 3 ; 硅丙乳液 70 ; 硅烷基氟化共聚物溶液 8 ; 成膜助剂 7 ; 紫外线吸收剂 〇. 3 ; 润湿剂 0. 15 ; 消泡剂 〇. 25 ; 制备方法如下：依据既定重量百分比称取或量取各组分材料，首先将去离子水加入搅 拌釜中，温度10?25°C，启动搅拌机，转速200r/min，然后依次向反应釜中加入硅丙乳液、 硅烷基氟化共聚物溶液、成膜助剂、紫外线吸收剂、润湿剂、消泡剂，搅拌40分钟，强耐候性 外墙石材防护剂制备完成。本实施例产品的性能和价格均处于价位适中的范围，性价比较