本发明涉及建筑领域，具体涉及一种含石墨烯和电气石的石材防护剂及其制备方法。
背景技术：
石材作为一种具有建筑和装饰双重功能的建筑材料已经被人们应用和发挥得淋漓尽致。如今评价一座建筑的档次高低，石材用量的多少和效果已成为主要标志。然而，在日照、风化和酸雨侵蚀等自然因素的作用下，石材会发生病变、分解和碎裂，严重影响石材外观，尤其时用于装饰石材的饰面色彩，这是因为天然石材内部均具有数量繁多、大小各异的空隙，通过毛细管现象，石材表面底部的水和其他污染物可以通过这些空隙渗透到石材内部，形成难以去除的水斑、白华、锈迹和污渍。要保持和延续石材美好的装饰效果，充分展现石材的自然色彩，给人们的工作和生活提供一个良好的、轻松愉悦的环境和氛围，对石材进行有效的防护处理就显得非常重要。
现有的石材防护技术大多时将石材防护剂涂覆在石材表面，限制石材和污染源的接触，从而达到防水、放油、耐酸碱等目的。石材表面防护剂的种类很多，分类法不尽相同，按材料物性可分为：无极表面防护剂和有机表面防护剂；按照防护方式可分为：半永久性防护和永久性防护；按作用机制可分为：表面成模型和渗透结晶性，按用途可分为：表面防护剂、底面防护剂等。采用现有的无极表面防护剂对石材表面进行防护所形成的表面防护层的附着力较差，容易发生脱落；而采用现有的有机表面防护剂在石材表面所形成的表面防护层耐磨性较差，容易老化磨损。此外，现有的石材防护剂由于生产成本高，使用不便和具有毒副作用等原因，急需提供一种石材防护剂可克服上诉诸多不足。
本发明的目的在于提供一种含石墨烯和电气石的石材防护剂及其制备方法，所形成的防护层具有优良的耐磨性且不易脱落，且能耐水、耐碱、耐光和耐大气腐蚀。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种含石墨烯和电气石的石材防护剂，以重量组分计，其包括以下组分：含氟环氧树脂20-35份，桐油15-30份，沥青40-60份，石墨烯1-3份，纳米二氧化硅3-6份，纳米二氧化钛1-4份，电气石粉1-3份，滑石粉3-8份，溶剂80-100份。
进一步，所述沥青为石油沥青。
进一步，所述溶剂为正丁醇、异丙醇、石油醚、乙酸乙酯中的一种。
进一步，所述石墨烯为单层片状结构，或所述石墨烯为层数在2-50层，层内为碳原子以sp2杂化轨道组成六角形蜂巢状晶格、层间为碳原子以л键结合。
进一步，所述电气石粉的颗粒度目数为2000目。
本发明的一种含石墨烯和电气石的石材防护剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将2，4－甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，于40-80℃条件下滴加十二氟庚醇，以1℃/min的温度升温至85℃，并反应1.5-3h；
（2）滴入环氧树脂，以1℃/min的速度升温至100-120℃，并反应1.5-3h；
（3）冷却得所述含氟环氧树脂；
（4）将含氟环氧树脂、桐油、沥青、石墨烯、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、电气石粉和滑石粉，并加入到溶剂中，温室下搅拌30min-60min直至澄清即可制得所述的含石墨烯和电气石的石材防护剂。
进一步，所述滑石粉投入到分散机或三辊机中研磨成粉末。
本发明具有以下有益效果：
（1）采用石墨烯不仅可极大地提高防护剂在石材表面的附着力，还能增强石材防护剂在石材表面形成的保护层的耐磨性。
（2）本发明防护剂中所添加的含氟环氧树脂，其表面张力和摩擦系数小，耐水性和热稳定性好。
（3）本发明防护剂中所添加的电气石粉末是一种结构特殊的硼硅酸盐结晶体，自身能长期产生电离子，并永久释放空气负离子和远红外线，它所释放的负离子可有效地降解室内空气中所含的甲醛、苯和甲苯等有害污染物质，真正起到清洁空气和抗菌抑菌的作用；此外，它所释放的远红外线和负离子共同构成的能量场可间接地通过空气向人体提供能量，使人体细胞由睡眠状态转化为运动状态，加快人体的血液循环及新陈代谢，排除体内毒素，平衡人体酸碱度，补充新的影响物质，从而起到保健和治疗的作用。
（4）本发明防护剂中的纳米二氧化硅能提高防护剂成膜后的强度和韧性；纳米二氧化钛能在光照的条件下有效抑制细菌的生长。
（5）工艺简单易行，生产效率高，应用成本低、操作简单、易于实现，生产的产品质量稳定，相容性好，桐油油墨干燥迅速，坚固不粘，能耐水、耐碱、耐光和耐大气腐蚀，同时其还作为防腐剂和溶剂。此外，沥青作为防腐剂、胶黏剂，而纳米二氧化钛填充环氧树脂，可以有效提高石材防护剂的耐磨性、拉伸强度和抗溶胀性，且产品稳定性好。
具体实施方式
实施例1
一种含石墨烯和电气石的石材防护剂，以重量组分计，其包括以下组分：含氟环氧树脂20份，桐油15份，石油沥青40份，石墨烯1份，纳米二氧化硅3份，纳米二氧化钛1份，电气石粉1份，滑石粉3份，正丁醇80份。
上述一种含石墨烯和电气石的石材防护剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将2，4－甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，于40℃条件下滴加十二氟庚醇，以1℃/min的温度升温至85℃，并反应1.5h；
（2）滴入环氧树脂，以1℃/min的速度升温至100℃，并反应1.5h；
（3）冷却得所述含氟环氧树脂；
（4）将含氟环氧树脂、桐油、石油沥青、石墨烯、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、电气石粉（颗粒度目数为2000目）和经分散剂中研磨成粉末的滑石粉，并加入到正丁醇中，温室下搅拌30min直至澄清即可制得所述的含石墨烯和电气石的石材防护剂。
实施例2
一种含石墨烯和电气石的石材防护剂，以重量组分计，其包括以下组分：含氟环氧树脂35份，桐油30份，石油沥青60份，石墨烯3份，纳米二氧化硅6份，纳米二氧化钛4份，电气石粉3份，滑石粉8份，异丙醇100份。
上述一种含石墨烯和电气石的石材防护剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将2，4－甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，于80℃条件下滴加十二氟庚醇，以1℃/min的温度升温至85℃，并反应3h；
（2）滴入环氧树脂，以1℃/min的速度升温至120℃，并反应3h；
（3）冷却得所述含氟环氧树脂；
（4）将含氟环氧树脂、桐油、石油沥青、石墨烯、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、电气石粉（颗粒度目数为2000目）和经三辊机中研磨成粉末的滑石粉，并加入到异丙醇中，温室下搅拌60min直至澄清即可制得所述的含石墨烯和电气石的石材防护剂。
实施例3
一种含石墨烯和电气石的石材防护剂，以重量组分计，其包括以下组分：含氟环氧树脂25份，桐油20份，石油沥青45份，石墨烯2份，纳米二氧化硅4份，纳米二氧化钛2份，电气石粉2份，滑石粉5份，石油醚90份。
上述的一种含石墨烯和电气石的石材防护剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（（1）将2，4－甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，于75℃条件下滴加十二氟庚醇，以1℃/min的温度升温至85℃，并反应2.8h；
（2）滴入环氧树脂，以1℃/min的速度升温至110℃，并反应2.8h；
（3）冷却得所述含氟环氧树脂；
（4）将含氟环氧树脂、桐油、石油沥青、石墨烯、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、电气石粉（颗粒度目数为2000目）和经分散剂中研磨成粉末的滑石粉，并加入到石油醚中，温室下搅拌55min直至澄清即可制得所述的含石墨烯和电气石的石材防护剂。
实施例4
一种含石墨烯和电气石的石材防护剂，以重量组分计，其包括以下组分：含氟环氧树脂30份，桐油28份，石油沥青55份，石墨烯3份，纳米二氧化硅5份，纳米二氧化钛3份，电气石粉3份，滑石粉7份，乙酸乙酯98份。
所述的一种含石墨烯和电气石的石材防护剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将2，4－甲苯二异氰酸酯加入到反应釜中，于50℃条件下滴加十二氟庚醇，以1℃/min的温度升温至85℃，并反应1.8h；
（2）滴入环氧树脂，以1℃/min的速度升温至110℃，并反应1.8h；
（3）冷却得所述含氟环氧树脂；
（4）将含氟环氧树脂、桐油、石油沥青、石墨烯、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、电气石粉（颗粒度目数为2000目）和经三辊机中研磨成粉末的滑石粉，并加入到乙酸乙酯中，温室下搅拌35min直至澄清即可制得所述的含石墨烯和电气石的石材防护剂。