一種滲透型納米石材防護劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石材防護處理劑的制備，具體提供一種滲透型納米石材防護劑及其制備方法，該防護劑由組分自制的氟醚酰胺丙基三甲氧基硅氧烷稀釋液和表面納米改性納米材料、甲基含氫硅油、有機催化劑和溶劑組成，將所有組分在室溫下混合攪拌均勻后得到的一種滲透型石材防護劑。將此防護劑噴涂或刷涂在大理石、花崗巖和人造石材表面上，置于干燥通風環(huán)境中養(yǎng)護24h后，即可使普通石材獲得表面憎水、抗油、防塵、抗菌和自清潔的功效。本發(fā)明的制備方法簡單可靠，操作方便，原料易得成本低，不會對環(huán)境造成污染，適合工業(yè)化生產。
【專利說明】一種滲透型納米石材防護劑及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及納米涂料領域，特別涉及石材表面防護功能劑，具體涉及一種滲透型 納米石材防護劑及其制備方法。 技術背景
[0002] 目前石材防護劑的發(fā)展經歷了松節(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 關系決定的，由于二者化學結構都是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，使得連接在石材制品表面的有機硅分子間緊密地結合在 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，但其不耐油污的 缺點限制了其使用。日本專利JP6018468報道了相關的有機硅氧烷石材防護劑，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，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；美國專利US4478911介紹了一種滲透型 的石材防護劑，該材料能夠滲透入石材微孔中形成有效的防護層，同時該材料還能夠提高 石材的機械強度和耐腐蝕性，防水效果非常優(yōu)秀，但是由于有機硅烷氧防護劑存在固有的 不足，該處理過的石材防油、防污性較差。
[0003] 為解決石材耐油污性的問題，各國研究者都將研究方向轉向了往石材防護劑中添 加含氟功能單體，從而達到憎水抗油防污的目的。中國專利CN1376755B介紹了一種含氟丙 烯酸樹脂或氟化烷基硅氧烷系化合物為主要結構制備的有效含氟石材防護劑，該防護劑不 但保持石材天然透氣性，而且能產生高效持久的防油污能力。中國專利CN102585232B提供 了石材防污的含氟有機聚硅氧烷組合物，該防護劑與現(xiàn)有技術相比具有良好的表面水接觸 角、防墨水污染和表面不變色。中國專利CN103456562A介紹了一種新型的含氟有機硅氧烷 石材防護劑，該防護劑使得處理過的石材表面具有卓越的防水、防油污和耐老化等性能，但 仍然無法防止微生物對石材的損壞。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服目前有機硅型或氟硅型防護劑的防油污性能不夠理想、長期 使用穩(wěn)定性差、耐磨性差和價格太高的缺陷，提供一種工藝簡單，操作簡便，原料易得成本 低，不會對環(huán)境造成污染的的石材表面防護劑。
[0005] 本發(fā)明的技術方案提供了一種滲透型納米石材防護劑，由以下重量份原料組成：
[0006]

【權利要求】
1. 一種滲透型納米石材防護劑，其特征在于，由以下重量份原料組成： 氟醚酰胺烷基硅氧烷稀釋液 2%?10% 甲基含氫硅油 1%?10% 表面改性納米材料 3.0%~15% 有機催化劑 0.1%?1.0% 水與有機溶劑混合溶劑 64.9%~93.9 %; 所述氟醚酰胺烷基硅氧烷稀釋液中，氟醚酰胺烷基硅氧烷的體積分數為1 %?10% ; 所述的表面改性為將納米材料在異丙醇和水的混合溶液中用KH-570表面改性；改性 后的納米材料的粒徑為10_50nm; 所述納米材料選自二氧化鈦載銀抗菌劑、二氧化硅、氧化鋅、銀、氧化鋁、氧化鉻、氧化 鋯、硫化鋅、聚甲基丙烯酸甲酯或聚氨酯中的至少一種納米粒子； 所述的有機溶劑為無水乙醇或異丙醇，其中水與有機溶劑的體積比為1?10:1 ; 所述甲基含氫娃油的含氫量為1%?5% ; 所述的有機催化劑為二月桂酸二丁基錫。
2. -種制備權利要求1所述石材防護劑的方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 將全氟聚醚酰氟與氨基烷基硅氧烷加入反應釜中反應后得到粗產物，經減壓蒸餾得 氟醚酰胺烷基硅氧烷； 2) 步驟2)中制備的氟醚酰胺烷基硅氧烷經水稀釋后用冰乙酸調pH至3. 0?4. 0,再 用無水乙醇將其稀釋成體積分數為1?10%的含氟醚酰胺烷基硅氧烷溶液，在室溫下攪拌 1. 5?2. 5h制得氟醚酰胺烷基硅氧烷稀釋液； 3) 將氟醚酰胺烷基硅氧烷稀釋液、甲基含氫硅油、表面改性納米組合物、有機催化劑和 溶劑于室溫下攪拌均勻，得到滲透型納米石材防護劑。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的表面改性納米組合物是按以下步 驟制備的：將納米材料加入異丙醇與水的混合液中分散均勻后，加入KH-570硅烷偶聯(lián)劑攪 拌3h，干燥后研磨成粒徑為10?50nm的表面改性的納米材料。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述干燥是先在80°C下干燥Ih再轉入 120°C下干燥至水分含量低于0. 5%。
5. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，納米材料、異丙醇、水和KH-570硅烷偶聯(lián) 劑的質量比為17:8:72:3。
6. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1)中反應的溫度為30?40°C，時間 為1?3h。
7. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的全氟聚醚酰氟和氨基烷基硅氧烷 的摩爾比為1:1. 1?1. 2。
8. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2)中水與氟醚酰胺胺烷基硅氧烷體 積比為9:1。
9. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的全氟聚醚酰氟為I的化合物、氨基 烷基硅氧烷和含氟醚酰胺烷基硅氧烷的分別為式II和式III的化合物，其中η為1?10 的整數，m為1?8的整數，R選自甲基、乙基或丙基，
10.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，減壓蒸餾時體系的壓力 為-0· 1 ?-0· 09MPa，溫度為 100 ?150°C。
【文檔編號】C09D5/14GK104312396SQ201410532336
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權日:2014年10月10日
【發(fā)明者】李義濤, 鄭寶液, 馮海兵, 陽峰, 劉群方, 賈淵 申請人:東莞市長安東陽光鋁業(yè)研發(fā)有限公司