一种具有防紫外线功能的石材保护剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有防紫外线功能的石材保护剂及其制备方法，具体为一种可用 于水性和油性，防水、防紫外线老化的石材保护剂。
【背景技术】
[0002] 石材是现代建筑最常用的材料之一，广泛用于酒店、办公楼宇的地面与墙壁装修， 家庭住宅的地板、飘窗、桌椅台面、橱柜台面等等。石材在使用过程中受大气污染、酸雨、温 差、紫外线照射及雨水冲刷等自然环境和人为因素破坏，容易产生色变、粉化、渗水甚至破 裂，这些问题的出现使石材失去装饰性或降低承重性能，严重影响了石材的使用。
[0003] 石材保护剂能在石材表面，或是缓慢渗透到石材内，形成一种保护层，使石材具有 防水、防污、防油、耐酸碱、耐风化、抗老化、抗冻融、抗生物侵蚀等功能，提高石材的使用寿 命和装饰效果。目前，市售石材保护剂有水性和溶剂型二大类。其中，溶剂型石材保护剂以 溶剂为分散介质，存在易燃、易爆、施工受限制较大，对施工人员身体存在潜在危害等缺陷； 水性石材保护剂虽然具有环保、使用方便的特点，但其防水、防污、防紫外线的耐久性欠佳， 使用一段时间后，保护膜的完整性下降，导致石材局部出现"水斑"、"色锈"、"白华"等现象。
[0004] 在水性石材保护剂方面。中国专利CN101648823A提供了一种含硅乳液或氟乳液， 少量正硅酸乙酯和溶剂组成的水性石材防护剂，可提供石材良好的防水、防油性和耐久性。 CN101805205A提供了一种以正硅酸乙酯和硅烷偶联剂、为主体成份，可直接或加水稀释后 使用，能增加石材的耐候性，并能保持石材本身的光泽和容貌，特别适用于疏松石材的保 护。CN1400260A公布了一种含全氟烷基和硅烷基团，经自由基聚合得到溶剂或水性全氟高 分子聚合物的方法，该专利提供的石材保护剂能使石材具有持久防水、防油、防污能力，并 且使用方法简便。这些专利虽然能达到较好封闭效果、实现良好的防水性、防油性和耐久 性，然而在其配方中都没有考虑紫外线引起的光老化对石材使用寿命、装饰性的影响。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种具有紫外线防护功能的石材保护剂及其制备方法，该 保护剂能够分散于水中，其活性成分能与石材表面进行化学结合，在石材表面形成一层由 具有紫外线吸收功能的硅氧烷膜，处理后的石材具有良好的防水、耐候和抗光老化性能，适 用于室内外石材的养护，特别适用于长期受到太阳照射石材的保护。
[0006] 为此，本发明采用下列技术方案：
[0007] -种具有防紫外线功能的石材保护剂，由以下重量百分含量的组分组成： 二苯甲酮衍生物基硅烷： 10%~30%; 溶剂 10%~20%; 表面活性剂 0%~20%;
[0008] 烷基/娃烷改性聚二甲基硅氧烷 5%~20%; 聚甲基三乙氧基硅烷 20%~60%; 杀菌防腐剂 0,05%~0.5%; 硫酸铵 0%~2.0%。
[0009] 上述具有防紫外线功能的石材保护剂中，所述的二苯甲酮衍生物基硅烷的结构
其中，Ri、R2、R3全
[0010]
其中 Ri、R2、R3 同时为-〇CH3 或-0CH2CH3，R4 为
中的一种。二苯甲酮衍生物基硅烷在该石材保护剂中 的作用是防紫外线老化。
[0011]上述具有防紫外线功能的石材保护剂中，所述的溶剂为:异丙醇、乙二醇单丁醚、 碳酸二甲酯、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、一缩二丙二醇中 的一种或几种。溶剂在该石材保护剂中的作用是稀释，提高各组分相容性。
[0012] 上述具有防紫外线功能的石材保护剂中，所述的表面活性剂为：异构十三碳脂肪 醇聚氧乙烯醚、碳数为12~13的脂肪醇聚氧乙烯醚、平平加0-20、平平加0-25、平平加0-30、 辛基酚聚氧乙烯醚0P-10、烷基酚聚氧乙烯醚TX-10、月桂酸酯聚氧乙烯醚LAE-4、月桂酸酯 聚氧乙烯醚LAE-9,蓖麻油聚氧乙烯醚EL-10、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-20,吐温-20、吐温-40、 吐温-60吐温-80、司盘-20、司盘-40、司盘-60、司盘-80、脂肪醇聚醚硫酸钠 AES、十二烷基苯 磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。表面活性剂在石材保护 剂中起乳化作用。
[0013] 上述具有防紫外线功能的石材保护剂中，所述的烷基/硅烷改性聚二甲基硅氧烷 的结构为：
[0016]其中，n = 12 ~18; x+y+z = 50 ~1000 ; x = x+y+z的5 % ~20 % ; y = x+y+z的5 % ~ 30%。烷基/硅烷改性聚二甲基硅氧烷在该石材保护剂中起成膜与防水作用。
[0017] 上述具有防紫外线功能的石材保护剂中，所述的聚甲基三乙氧基硅烷具有的是： 外观:无色透明液体;运动黏度(25°C):0 · 5~6mm2/s;密度:0 · 90~1 · 04g/cm3;酸度(mg/g):〈 0·5，pH:5·0~6·0。
[0018] 上述具有防紫外线功能的石材保护剂中，所述的杀菌防护剂为卡松，有效含量为 10wt%。杀菌防护剂在该石材保护剂中的作用是防霉变、防腐败。
[0019] 用于制备上述石材保护剂的方法包括以下步骤:在反应釜中先加入溶剂和表面活 性剂，搅拌至表面活性剂完全溶解，再加入聚甲基三乙氧基硅烷、二苯甲酮衍生物基硅烷、 烷基/硅烷改性聚二甲基硅氧烷，最后加入杀菌防腐剂和硫酸铵，搅拌均匀后，即得到石材 防护剂。
[0020] 实际使用中，将制备的石材防护剂用稀释溶剂稀释5~50倍，可得到溶剂型石材保 护剂;所述的稀释溶剂为异丙醇、乙二醇单丁醚、碳酸二甲酯、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲 醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、一缩二丙二醇中的一种或几种。
[0021] 实际使用中，将制备的石材防护剂用水稀释5~50倍，可得到水性(水稀释型)石材 保护剂。
[0022] 与现有技术相比，本发明由于在配方中添加了具有紫外线吸收功能的二苯甲酮衍 生物基硅烷，因此具有防紫外光老化的功能。实际应用中，该具有防紫外线功能的石材保护 剂可制成溶剂型或水性使用，其有效成分能与石材表面进行化学结合，在石材表面形成的 保护膜具有良好的疏水性和抗紫外光老化性能，适用于对大理石、花岗岩、砂岩、真石漆、水 泥、陶瓷和人造石材的保护，特别适用于对室外石材的保护。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明不受下述实施例的限定。
[0024] 实施例1:
[0025] 按照以下重量百分含量的组分来配制的一种石材保护剂： 2-羟基-4- (3:-三甲氧基硅烷基丙氧基）二苯酮 18%; 乙二醇单丁醚 13%;
[0026] 烷基/娃烷改性聚二甲基硅氧烷 15%; 聚甲基三乙氧基硅烷 519%; 卡松(有效含量l〇wt%) 0.1%。
[0027] 其中，烷基/硅烷改性聚二甲基硅氧烷的结构为：
[0029]其中，n = 16~18;x+y+z = 500;x = x+y+z的7% ;y = x+y+z的5%。
[0030] 制备方法:先在混合釜中加入乙二醇单丁醚，然后加入2-羟基-4-(3-三甲氧基硅 烷基丙氧基)二苯酮、烷基/硅烷改性聚二甲基硅氧烷、聚甲基三乙氧基硅烷搅拌均匀，最后 加入卡松，再次搅拌均匀后，出料，制得石材防护剂。将制备的石材防护剂用稀释溶剂异丙 醇稀释20倍，得到溶剂型石材保护剂;所得到的溶剂稀释型石材保护剂对280~340nm之间 的紫外线具有良好的吸收作用。
[0031 ] 实施例2:
[0032] 按照以下重量百分含量的组分来配制的一种石材保护剂： 2-羟基-4- (3-三乙氧基硅烷基丙酰氧基）二苯酮 28.3%; 异丙醇 20%; 吐温-60 8%； 司盘-60 12%：：；：
[0033] 烷基/娃烷改性聚二甲基硅氧烷 10%; .聚甲基二乙氧基硅烷 20%； 卡松(有效含量1 Owt%) 0,2%; 硫酸铵 1.5% β
[0034] 其中，烷基/硅烷改性聚二甲基硅氧烷的结构为：
[0036] 其中，n = 12;x+y+z = 200;x = x+y+z的 10% ;y = x+y+z的8%。
[0037] 制备方法:先在混合圣中加入异丙醇、司盘-60和吐温-60揽摔，当司盘 -60和吐温_ 60完全溶解后，加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷基丙酰氧基）二苯酮、烷基/硅烷改性聚二 甲基硅氧烷、聚甲基三乙氧基硅烷搅拌混合均匀后，加入卡松和硫酸铵再次搅拌均匀后，出 料，制得石材防护剂。将制备的石材防护剂用水稀释30倍，得到水性石材保护剂;所得到的 水性石材保护剂对280~340nm之间的紫外线具有良好的吸收作用。
[0038] 实施例3:
[0039]按照以下重量百分含量的组分来配制的一种石材保护剂： 2-羟基-4- (3-三乙氧基硓丙氧基）二苯麵 20%; 一缩二丙二醇 15%: 碳数为1243的脂肪醇聚氧乙烯醚-9 11%； 碳数为12~13的脂肪醇聚氧乙烯醚-3 6%；
[0040] 烷基/娃烷改性聚二甲基硅氧烷 7%: 聚甲基二乙.氧基娃焼 39.5%； 卡松 0.2%; 硫酸铵 1.3% P
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