本發(fā)明涉及一種耐久穩(wěn)定型石材防護劑的制備方法，屬于石材防護劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
石材作為最常用的建筑材料之一，廣泛運用于各種建筑中，但在日照、風(fēng)化和水蝕等自然因素的作用，石材會發(fā)生病變、分解和碎裂，影響石材外觀，尤其是用于裝飾石材的飾面色彩。尤其隨著工業(yè)發(fā)展，如今國內(nèi)部分地區(qū)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的酸雨現(xiàn)象，加劇石材浸蝕的程度。為此，現(xiàn)有技術(shù)利用石材防護劑涂覆在石材表面，限制石材與污染源的接觸，以達到防水，防油，耐酸堿等目的。石材表面防護劑的種類很多，分類法不盡相同，按材料物性可分為：無機表面防護劑和有機表面防護劑；按防護方式可分為：半永久性防護（如石蠟、硅油等）和永久性防護（如樹脂涂料）；按作用機制可分為：表面成膜型和滲透固結(jié)型；按用途可分為：表面防護劑、底面防護劑等。
目前石材防護劑的發(fā)展經(jīng)歷了松節(jié)油、石蠟、環(huán)氧、丙烯酸、有機硅、含氟滲透型防護劑等六個階段。有機硅材料在石材上的保護是由有機硅材料和石材無機材料之間的化學(xué)關(guān)系決定的，由于二者化學(xué)結(jié)構(gòu)都是Si-O鍵，在特定的條件下，石材表面的硅醇基團與有機硅分子基團發(fā)生縮合脫水反應(yīng)，使得連接在石材制品表面的有機硅分子間緊密地結(jié)合在一起，形成有機硅氧烷憎水膜。盡管憎水膜能夠阻擋水分進入石材，但水汽在憎水膜區(qū)卻能夠自由滲透，從而保證了石材的透氣性。Si-O鍵的鍵能較高可達到422.5KJ/mol，賦予有機硅氧烷防護劑較高的熱穩(wěn)定性。但有機硅石材防護劑，盡管疏水性能較好，但該防護劑存在的缺點是涂覆在石材表面的防護劑膜一旦破損將難以修復(fù)，使得石材表面形成坑狀腐蝕，不但無法形成保護，而且影響了石材的外觀。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對傳統(tǒng)石材防護劑長期使用穩(wěn)定性和耐磨性差，同時對周圍環(huán)境有毒副作用，且影響石材的外觀的問題，提供了一種通過三角帆蚌貝殼碾磨并水解制備珍珠母水解液，通過珍珠母水解多糖作為有機模板，草酸鈣飽和溶液為無機前驅(qū)體，作用于石材表面，石材保護劑經(jīng)自然干燥使草酸鈣析出，通過珍珠母水解液協(xié)同作用，深入滲透至石材孔隙內(nèi)部，在珍珠母溶解的鈣質(zhì)與草酸鈣協(xié)同反應(yīng)下，在石材表面形成致密的保護層的方法，本發(fā)明利用三角帆蚌貝殼，在球磨、過篩后得珍珠母粉末，與去離子水混合，加熱制備得珍珠母分散液，將乳酸滴加至珍珠母分散液中，待滴加完成后，過濾并收集濾液，在蒸發(fā)后制備得改性基體液，再將其與無水乙醇等置于燒杯中，在加熱冷卻后混合，制得的干燥顆粒與磷酸緩沖液混合，制得脂質(zhì)體分散液，隨后將草酸鈣球磨、過篩得草酸鈣球磨粉末，與上述的脂質(zhì)體分散液混合，制備得一種耐久穩(wěn)定型石材防護劑，本發(fā)明制得的石材防護劑通過輥涂、刷涂、噴涂或浸泡等方式涂覆在石材表面，滲透至石材的內(nèi)部形成保護膜，對石材進行有效防護。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）選取三角帆蚌貝殼，將其洗凈后自然晾干，用刀將貝殼外層黑皮刮去后，將其置于250～300r/min下球磨3～5h，過100目篩，制備得珍珠母粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將珍珠母粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌希?5～50℃下水浴加熱25～30min，制備得珍珠母分散液；
（2）按質(zhì)量比1:5，將乳酸滴加至上述制備的珍珠母分散液中，控制滴加溫度為85～90℃，滴加時間為55～60min，待滴加完成后，保溫反應(yīng)25～30min，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在75～80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/5，制備得改性基體液；
（3）按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份上述制備的改性基體液、45～50份無水乙醇、3～5份聚乙二醇、5～8份膽固醇和8～10份司盤60置于燒杯中，在55～60℃下水浴加熱25～30min，隨后靜置冷卻至室溫，攪拌混合1～2h后，真空冷凍干燥并收集干燥顆粒，按質(zhì)量比1:5，將干燥顆粒與pH為6.8的磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀攪拌混合，制備得脂質(zhì)體分散液；
（4）將草酸鈣置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h后，過100目篩，收集得草酸鈣球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:5，將草酸鈣球磨粉末與上述制備的脂質(zhì)體分散液攪拌混合，在室溫下靜置6～8h后，過濾并收集濾液，即可制備得一種耐久穩(wěn)定型石材防護劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：先將要涂覆防護劑的石材清理干凈，再按130～150mL/m2的用量將本發(fā)明制得的石材防護劑均勻涂覆于石材表面，再置于干燥通風(fēng)環(huán)境中養(yǎng)護20～24h，即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的防護劑可在石材表面形成一層厚為3～5μm保護膜，防水性為92～95%，耐酸性為58～70%，耐老化性為85～88%，且即使長期處在紫外線的照射下石材的外觀無影響。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制備的石材防護劑制備方法簡便，無副產(chǎn)物，不污染環(huán)境，物化性能優(yōu)良，應(yīng)用范圍廣泛和使用方便的特點；
（2）本發(fā)明制得的石材防護劑能有效在石材的內(nèi)部和表面形成防護層，使石材的防水、耐候和抗污性顯著提高。
具體實施方式
選取三角帆蚌貝殼，將其洗凈后自然晾干，用刀將貝殼外層黑皮刮去后，將其置于250～300r/min下球磨3～5h，過100目篩，制備得珍珠母粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將珍珠母粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌希?5～50℃下水浴加熱25～30min，制備得珍珠母分散液；按質(zhì)量比1:5，將乳酸滴加至上述制備的珍珠母分散液中，控制滴加溫度為85～90℃，滴加時間為55～60min，待滴加完成后，保溫反應(yīng)25～30min，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在75～80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/5，制備得改性基體液；按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份上述制備的改性基體液、45～50份無水乙醇、3～5份聚乙二醇、5～8份膽固醇和8～10份司盤60置于燒杯中，在55～60℃下水浴加熱25～30min，隨后靜置冷卻至室溫，攪拌混合1～2h后，真空冷凍干燥并收集干燥顆粒，按質(zhì)量比1:5，將干燥顆粒與pH為6.8的磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀攪拌混合，制備得脂質(zhì)體分散液；將草酸鈣置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h后，過100目篩，收集得草酸鈣球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:5，將草酸鈣球磨粉末與上述制備的脂質(zhì)體分散液攪拌混合，在室溫下靜置6～8h后，過濾并收集濾液，即可制備得一種耐久穩(wěn)定型石材防護劑。
實例1
選取三角帆蚌貝殼，將其洗凈后自然晾干，用刀將貝殼外層黑皮刮去后，將其置于250r/min下球磨3h，過100目篩，制備得珍珠母粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將珍珠母粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?5℃下水浴加熱25min，制備得珍珠母分散液；按質(zhì)量比1:5，將乳酸滴加至上述制備的珍珠母分散液中，控制滴加溫度為85℃，滴加時間為55min，待滴加完成后，保溫反應(yīng)25min，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在75℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/5，制備得改性基體液；按重量份數(shù)計，分別稱量45份上述制備的改性基體液、45份無水乙醇、3份聚乙二醇、5份膽固醇和8份司盤60置于燒杯中，在55℃下水浴加熱25min，隨后靜置冷卻至室溫，攪拌混合1h后，真空冷凍干燥并收集干燥顆粒，按質(zhì)量比1:5，將干燥顆粒與pH為6.8的磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀攪拌混合，制備得脂質(zhì)體分散液；將草酸鈣置于球磨罐中，在350r/min下球磨3h后，過100目篩，收集得草酸鈣球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:5，將草酸鈣球磨粉末與上述制備的脂質(zhì)體分散液攪拌混合，在室溫下靜置6h后，過濾并收集濾液，即可制備得一種耐久穩(wěn)定型石材防護劑。
先將要涂覆防護劑的石材清理干凈，再按130mL/m2的用量將本發(fā)明制得的石材防護劑均勻涂覆于石材表面，再置于干燥通風(fēng)環(huán)境中養(yǎng)護20h，即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的防護劑可在石材表面形成一層厚為3μm保護膜，防水性為92%，耐酸性為58%，耐老化性為85%，且即使長期處在紫外線的照射下石材的外觀無影響。
實例2
選取三角帆蚌貝殼，將其洗凈后自然晾干，用刀將貝殼外層黑皮刮去后，將其置于300r/min下球磨5h，過100目篩，制備得珍珠母粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將珍珠母粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌希?0℃下水浴加熱30min，制備得珍珠母分散液；按質(zhì)量比1:5，將乳酸滴加至上述制備的珍珠母分散液中，控制滴加溫度為90℃，滴加時間為60min，待滴加完成后，保溫反應(yīng)30min，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/5，制備得改性基體液；按重量份數(shù)計，分別稱量50份上述制備的改性基體液、50份無水乙醇、5份聚乙二醇、8份膽固醇和10份司盤60置于燒杯中，在60℃下水浴加熱30min，隨后靜置冷卻至室溫，攪拌混合2h后，真空冷凍干燥并收集干燥顆粒，按質(zhì)量比1:5，將干燥顆粒與pH為6.8的磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀攪拌混合，制備得脂質(zhì)體分散液；將草酸鈣置于球磨罐中，在400r/min下球磨5h后，過100目篩，收集得草酸鈣球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:5，將草酸鈣球磨粉末與上述制備的脂質(zhì)體分散液攪拌混合，在室溫下靜置8h后，過濾并收集濾液，即可制備得一種耐久穩(wěn)定型石材防護劑。
先將要涂覆防護劑的石材清理干凈，再按150mL/m2的用量將本發(fā)明制得的石材防護劑均勻涂覆于石材表面，再置于干燥通風(fēng)環(huán)境中養(yǎng)護24h，即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的防護劑可在石材表面形成一層厚為5μm保護膜，防水性為95%，耐酸性為70%，耐老化性為88%，且即使長期處在紫外線的照射下石材的外觀無影響。
實例3
選取三角帆蚌貝殼，將其洗凈后自然晾干，用刀將貝殼外層黑皮刮去后，將其置于275r/min下球磨4h，過100目篩，制備得珍珠母粉末，隨后按質(zhì)量比1:10，將珍珠母粉末與去離子水?dāng)嚢杌旌?，?8℃下水浴加熱28min，制備得珍珠母分散液；按質(zhì)量比1:5，將乳酸滴加至上述制備的珍珠母分散液中，控制滴加溫度為88℃，滴加時間為58min，待滴加完成后，保溫反應(yīng)28min，隨后靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾液，在78℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的1/5，制備得改性基體液；按重量份數(shù)計，分別稱量48份上述制備的改性基體液、48份無水乙醇、4份聚乙二醇、7份膽固醇和9份司盤60置于燒杯中，在58℃下水浴加熱28min，隨后靜置冷卻至室溫，攪拌混合2h后，真空冷凍干燥并收集干燥顆粒，按質(zhì)量比1:5，將干燥顆粒與pH為6.8的磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀攪拌混合，制備得脂質(zhì)體分散液；將草酸鈣置于球磨罐中，在375r/min下球磨4h后，過100目篩，收集得草酸鈣球磨粉末，隨后按質(zhì)量比1:5，將草酸鈣球磨粉末與上述制備的脂質(zhì)體分散液攪拌混合，在室溫下靜置7h后，過濾并收集濾液，即可制備得一種耐久穩(wěn)定型石材防護劑。
先將要涂覆防護劑的石材清理干凈，再按140mL/m2的用量將本發(fā)明制得的石材防護劑均勻涂覆于石材表面，再置于干燥通風(fēng)環(huán)境中養(yǎng)護22h，即可。經(jīng)檢測，本發(fā)明制得的防護劑可在石材表面形成一層厚為4μm保護膜，防水性為94%，耐酸性為64%，耐老化性為87%，且即使長期處在紫外線的照射下石材的外觀無影響。