本发明涉及一种石材修补材料的制备方法，属于石材修复技术领域。
背景技术
石材存在的天然缺陷的形式是多种多样的，表现在每一种石材的程度也不同。像晶体裂隙、龟裂、裂缝、砂眼、疏松、破碎、褪色都是石材的一些常见缺陷。表现在石材的质量上板面粗糙、光亮度差；石材强度低，破碎率高；切割崩边，石材的优等品率低；石材吸水率高，极易受到污染和产生病变。
涂胶和粘网也是目前被一些石材商用来弥补和防止石材破损常用的方法。它通常用在一些疏松或裂缝较多的大理石板材上。这种方法可以减少板材在打磨和搬运过程中破碎。但是，这种胶体只是涂附在石材的表面上，没有渗透效果，因此不会对石材的本质起到强化作用。它不适合一些强度低、易破碎的石材薄板的处理。实际上这种方法处理后的板材在施工中和搬运中的破碎率还是非常高的。
因此，发明一种能够渗入石材内部缝隙并对石材本质起到强化作用的修复材料，对石材修复技术领域具有积极意义。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的涂胶型石材修补材料只是涂附在石材的表面上，没有渗透效果，因此不会对石材的本质起到强化作用，修补后的石材强度依然较低的缺陷，提供了一种石材修补材料的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种石材修补材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）收集沙丁鱼骨，先用气流粉碎机粉碎成15～20min得到鱼骨碎片，再将鱼骨碎片放入球磨机中，按球料比为30:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠，球磨处理1～2h后过200目标准筛，收集过筛粉末得到鱼骨粉末；
（2）将鱼骨粉末和水混合得到发霉底物，将发霉底物放入不锈钢托盘中，并放入的温室中，静置发霉10～15天，得到发霉产物；
（3）将发霉产物放入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后过滤分离得到发酵滤液，将发酵滤液和卵磷脂混合后，得到自制渗透促进剂，备用；
（4）将正硅酸乙酯和无水乙醇混合得到正硅酸乙酯乙醇溶液，按重量份数计，称取20～30份正硅酸乙酯乙醇溶液、60～70份双酚a型环氧树脂、3～5份邻苯二甲酸二甲酯和5～10份乙二醇二缩水甘油醚放入反应釜中以200～300r/min的转速搅拌混合30～40min得到修补基料；
（5）将备用的自制渗透促进剂和水以及乙二胺混合，得到功能填料，将上述修补基料和功能填料混后后放入胶体磨中，研磨混合5～10min后出料，即得石材修补材料。
步骤（2）中所述的鱼骨粉末和水的质量比为1:2，温室的温度为30～40℃，空气相对湿度为60～70%。
步骤（3）中所述的密封发酵的温度为35～45℃，密封发酵的时间为15～20天，发酵滤液和卵磷脂的质量比为5:1。
步骤（4）中所述的正硅酸乙酯和无水乙醇的质量比为1:5。
步骤（5）中所述的自制渗透促进剂和水以及乙二胺按质量比为10:10:1，修补基料和功能填料的质量比为8:1。
本发明的有益效果是：
（1）本发明以富含氟元素的沙丁鱼骨为原料，将其粉碎后和水混合，放在高温高湿的条件下静置发霉，再将发霉产物发酵，得到发酵滤液，将发酵滤液和卵磷脂混合制得渗透促进剂，接着将正硅酸乙酯乙醇溶液和环氧树脂以及其他辅料混合制得修补基料，再将自制渗透促进剂和乙二胺混合得到功能填料，最后将混合功能填料和修补基料混合后即得石材修补材料，本发明以富含氟元素的沙丁鱼骨为原料，通过在高温高湿的条件下发霉，再将发霉物密封发酵，利用霉菌微生物将鱼骨粉末降解，使得其中含氟物质释放，最后过滤分离得到富含含氟物质的发酵滤液，将发酵滤液和天然双亲性物质卵磷脂共混，得到自制渗透促进剂，将自制渗透剂和固化剂加入到修补基料中，最终得到石材修补材料，本发明石材修补材料在使用时，自制渗透剂中富含含氟物质，由于氟原子极性强，当氟原子和其他元素结合时几乎是夺取其电子，成为最外层8电子的稳定结构，因此，很难有其他基团和其发生范德华力作用，它的加入使得修补材料表面能降低，更容易渗透进石材内部缝隙中，而卵磷脂作为一种天然双亲性物质，其极性基一端虽受到水分子的拉力，但因有非极性基一端和气相亲和，因而它本身的表面张力很小，它的加入也能降低修补材料的表面张力，使其渗透性增加，当修补材料渗透进入石材内部缝隙后，修补基料中的环氧树脂开始作用，由于环氧树脂结构式的末端有环氧基，链与链之间还有羟基和醚键，在和固化剂接触后，其反应过程中还会产生诸如羟基、醚键，因此它能和石材之间产生化学键合力，得到很强的粘附强度，起到粘结修补的效果，另外，修补基料中的正硅酸乙酯乙醇溶液随着基体一起入渗到石材内部，在和水接触后，由于水的引发作用，正硅酸乙酯开始水解、缩聚产生产生纳米二氧化硅凝胶，形成的纳米二氧化硅凝胶部分以物理填充方式存在于石材的微缝隙中，石材缝隙内部的表面羟基与纳米二氧化硅凝胶的硅羟基相互作用连接后，以二氧化硅凝胶为基本组成单元，通过不同键角的si-o-si键连接而成的网络结构，这种二氧化硅空间三维网络与环氧树脂以及二氧化硅本身的刚性粒子一起构成了修补材料的硬化组织，从而起到加固石材作用，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
收集沙丁鱼骨，先用气流粉碎机粉碎成15～20min得到鱼骨碎片，再将鱼骨碎片放入球磨机中，按球料比为30:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠，球磨处理1～2h后过200目标准筛，收集过筛粉末得到鱼骨粉末；将鱼骨粉末和水按质量比为1:2混合得到发霉底物，将发霉底物放入不锈钢托盘中，并放入温度为30～40℃，空气相对湿度为60～70%的温室中，静置发霉10～15天，得到发霉产物；将发霉产物放入发酵罐中，密封罐口后在温度为35～45℃的条件下密封发酵15～20天，发酵结束后过滤分离得到发酵滤液，将发酵滤液和卵磷脂按质量比为5:1混合后，得到自制渗透促进剂，备用；按质量比为1:5将正硅酸乙酯和无水乙醇混合得到正硅酸乙酯乙醇溶液，按重量份数计，称取20～30份正硅酸乙酯乙醇溶液、60～70份双酚a型环氧树脂、3～5份邻苯二甲酸二甲酯和5～10份乙二醇二缩水甘油醚放入反应釜中以200～300r/min的转速搅拌混合30～40min得到修补基料；将备用的自制渗透促进剂和水以及乙二胺按质量比为10:10:1混合，得到功能填料，将上述修补基料和功能填料按质量比为8:1混后后放入胶体磨中，研磨混合5～10min后出料，即得石材修补材料。
收集沙丁鱼骨，先用气流粉碎机粉碎成15min得到鱼骨碎片，再将鱼骨碎片放入球磨机中，按球料比为30:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠，球磨处理1h后过200目标准筛，收集过筛粉末得到鱼骨粉末；将鱼骨粉末和水按质量比为1:2混合得到发霉底物，将发霉底物放入不锈钢托盘中，并放入温度为30℃，空气相对湿度为60%的温室中，静置发霉10天，得到发霉产物；将发霉产物放入发酵罐中，密封罐口后在温度为35℃的条件下密封发酵15天，发酵结束后过滤分离得到发酵滤液，将发酵滤液和卵磷脂按质量比为5:1混合后，得到自制渗透促进剂，备用；按质量比为1:5将正硅酸乙酯和无水乙醇混合得到正硅酸乙酯乙醇溶液，按重量份数计，称取20份正硅酸乙酯乙醇溶液、60份双酚a型环氧树脂、3份邻苯二甲酸二甲酯和5份乙二醇二缩水甘油醚放入反应釜中以200r/min的转速搅拌混合30min得到修补基料；将备用的自制渗透促进剂和水以及乙二胺按质量比为10:10:1混合，得到功能填料，将上述修补基料和功能填料按质量比为8:1混后后放入胶体磨中，研磨混合5min后出料，即得石材修补材料。
收集沙丁鱼骨，先用气流粉碎机粉碎成18min得到鱼骨碎片，再将鱼骨碎片放入球磨机中，按球料比为30:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠，球磨处理2h后过200目标准筛，收集过筛粉末得到鱼骨粉末；将鱼骨粉末和水按质量比为1:2混合得到发霉底物，将发霉底物放入不锈钢托盘中，并放入温度为35℃，空气相对湿度为65%的温室中，静置发霉13天，得到发霉产物；将发霉产物放入发酵罐中，密封罐口后在温度为40℃的条件下密封发酵18天，发酵结束后过滤分离得到发酵滤液，将发酵滤液和卵磷脂按质量比为5:1混合后，得到自制渗透促进剂，备用；按质量比为1:5将正硅酸乙酯和无水乙醇混合得到正硅酸乙酯乙醇溶液，按重量份数计，称取25份正硅酸乙酯乙醇溶液、65份双酚a型环氧树脂、4份邻苯二甲酸二甲酯和8份乙二醇二缩水甘油醚放入反应釜中以250r/min的转速搅拌混合35min得到修补基料；将备用的自制渗透促进剂和水以及乙二胺按质量比为10:10:1混合，得到功能填料，将上述修补基料和功能填料按质量比为8:1混后后放入胶体磨中，研磨混合8min后出料，即得石材修补材料。
收集沙丁鱼骨，先用气流粉碎机粉碎成20min得到鱼骨碎片，再将鱼骨碎片放入球磨机中，按球料比为30:1向球磨机中加入氧化锆球磨珠，球磨处理2h后过200目标准筛，收集过筛粉末得到鱼骨粉末；将鱼骨粉末和水按质量比为1:2混合得到发霉底物，将发霉底物放入不锈钢托盘中，并放入温度为40℃，空气相对湿度为70%的温室中，静置发霉15天，得到发霉产物；将发霉产物放入发酵罐中，密封罐口后在温度为45℃的条件下密封发酵20天，发酵结束后过滤分离得到发酵滤液，将发酵滤液和卵磷脂按质量比为5:1混合后，得到自制渗透促进剂，备用；按质量比为1:5将正硅酸乙酯和无水乙醇混合得到正硅酸乙酯乙醇溶液，按重量份数计，称取30份正硅酸乙酯乙醇溶液、70份双酚a型环氧树脂、5份邻苯二甲酸二甲酯和10份乙二醇二缩水甘油醚放入反应釜中以300r/min的转速搅拌混合40min得到修补基料；将备用的自制渗透促进剂和水以及乙二胺按质量比为10:10:1混合，得到功能填料，将上述修补基料和功能填料按质量比为8:1混后后放入胶体磨中，研磨混合10min后出料，即得石材修补材料。
性能测试，将本发明制得的石材修补材料用喷胶枪均匀的喷涂在待修补的石材表面，再用刮刀在石材表面刮胶，修补材料渗透性、填充性优异，经检测，石材修补材料弯曲弹性模量达到2300～2500mpa，冲击强度达到3.5～3.7kj/m2，拉剪强度达到8.3～8.4mpa，经本发明石材修补材料修补后的石材，其光泽度由原来的80gu上升为95～100gu，压缩强度由原来的153mpa上升为167～169mpa，弯曲强度由7.9mpa上升为9.3～9.6mpa，抗剪强度由原来的12.7mpa上升到13.8～14.0mpa，本发明制得的石材修补材料渗透性好，使用后可以从本质上改善石材的力学强度，具有极佳的修补加固效果，应用前景广阔。