專利名稱：納米石材功能劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬一種涂層材料及其制備方法，特別涉及石材表面的涂敷材料及其制備方法。
裝飾用天然大理石在拋光前必須涂上一層具有一定粘度的石材專用功能劑(膠)，用來修補(bǔ)天然細(xì)小孔洞，使石材表面光滑美觀。現(xiàn)有的石材專用功能膠的主要成分是不飽和聚酯樹脂。使用時(shí)，將石材專用功能膠涂敷在石面上，經(jīng)裝有磨料的磨頭拋光。由于這種普通的石材專用功能膠組成物質(zhì)顆粒較大，不能滲透到石材內(nèi)部，表面涂層又都被拋光掉，因而只具有修補(bǔ)細(xì)小孔洞的功能，不能對石材表面起保護(hù)作用，即不能防止石材的氧化、變色、降解、污染并導(dǎo)致石材不耐磨。這種普通石材專用功能膠更不能對放射性元素氡含量較高的石材起到放射性輻射防護(hù)作用。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過添加納米材料，使石材具有表面平整光滑、不變色、疏油疏水、耐磨不降解、拒氧化腐蝕、白清潔抗菌、防放射性輻射的特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的仍然以不飽和聚酯樹脂膠為主要原料，在其中兌有金屬或金屬氧化物納米粉、蒙脫土。其中，金屬或金屬氧化物納米粉占總重量的(0.5～2)％，蒙脫土占總重量的(1～4)％，余量為不飽和聚酯樹脂膠。
這里的金屬或金屬氧化物納米粉可以是鋁(Al)、釔(Y)、銀(Ag)、鎳(Ni)、三氧化二鋁(Al2O3)、氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(TiO2)、鑭(La)等，或是它們的混合物。這里的蒙脫土是一種天然粘土。
為了提高納米石材功能劑的使用效果，使用納米石材功能劑時(shí)，可以在其中添加促進(jìn)劑和固化劑。促進(jìn)劑可以是環(huán)烷酸鈷，它能促進(jìn)各原料間的融合。固化劑可以是過氧化環(huán)己酮，它能加速納米石材功能劑在常溫下的干燥。
本發(fā)明的納米石材功能劑的制備方法是稱量金屬或金屬氧化物納米粉占總重量的(0.5～2)％、蒙脫土占總重量的(1～4)％作原料，以不飽和聚酯樹脂膠或二元醇或二元酸作溶劑，將原料在溶劑中攪拌均勻，再放入不飽和聚酯樹脂膠中攪拌均勻，分桶(罐)灌裝密封制成成品。
實(shí)施例1．取粒度在10～100nm的鋁納米粉和釔納米粉各10克，蒙脫土80克，放入1000克不飽和聚酯樹脂膠中，不停頓地?cái)嚢柚辽?.5小時(shí)，再兌入2500克不飽和聚酯樹脂膠，經(jīng)攪拌均勻，分桶(罐)灌裝密封。
實(shí)施例2．取粒度在10～100nm的鋁納米粉和釔納米粉各15克，鎳納米粉10克，蒙脫土60克，放入1000克不飽和聚酯樹脂膠中，攪拌1.5～5小時(shí)，再兌入2500克不飽和聚酯樹脂膠，攪拌灌裝密封。
實(shí)施例3．按實(shí)施例2稱量原料，放入500克二元醇內(nèi)充分?jǐn)嚢?～5小時(shí)，兌入3000克不飽和聚酯樹脂膠，制得約3400克納米石材功能劑，灌裝密封成成品。
實(shí)施例4．取粒度在10～100nm的銀納米粉20克，釔納米粉10克，蒙脫土70克作原料，按實(shí)施例1的制作過程，能制得抗菌性較強(qiáng)的納米石材功能劑。
實(shí)施例5．稱取二氧化鈦納米粉和三氧化二鋁納米粉各20克、蒙脫土60克作原料，以不飽和聚酯樹脂膠1000克或二元醇600克作溶劑，同實(shí)施例2或3的過程兌制成耐磨性更強(qiáng)的納米石材功能劑。
實(shí)施例6．稱取三氧化二鋁40克，蒙脫土60克作原料，按實(shí)施例5的制備過程，可制得具有較好韌性和抗裂性的石材，使石材加工成品率大大提高。
實(shí)施例7．以氧化鋅納米粉并配鎳-鑭系203納米粉作原料，按前述實(shí)施例的溶劑以及各原料、溶劑的配比和過程兌制納米石材功能劑。
金屬鋁、鎳、釔、銀等及其它們的氧化物在納米狀態(tài)下具有相當(dāng)高的化學(xué)活性，在催化、敏感和響應(yīng)等性能方面顯得尤為突出，并且具有極佳的力學(xué)性能，如高強(qiáng)、高硬和良好的塑性和韌性。在普通石材功能劑(膠)制備過程中加入Al、Ag、Ni、Y、Zn、Ti、La等及它們的氧化物納米材料制作出的納米石材功能劑，可以滲透到石材內(nèi)部1～5mm。這樣滲透到石材內(nèi)部的金屬納米材料一部分同石材主要成分硅酸鹽等進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成密度極大、高強(qiáng)、高硬、良好塑性的納米石材。稀土元素Y等在納米狀態(tài)下能使放射性元素氡(Rn)迅速衰敗，產(chǎn)生對人類無害氣體。天然粘土蒙脫土能使石材增強(qiáng)耐磨性，達(dá)到銅的20倍、鐵的6倍；還具有良好的透明度和光澤度。
綜上所述，本發(fā)明的納米石材功能劑能滲透到石材內(nèi)部，與硅酸鹽反應(yīng)，使石材具有高強(qiáng)高硬耐磨和良好韌性，拋光后表面光滑有光澤，不變色，抗氧化腐蝕降解，進(jìn)而具有疏油疏水性和自清潔性；由于釔的作用對放射性輻射起到防護(hù)作用。本發(fā)明的方法，操作簡便，不需要復(fù)雜的設(shè)備，適合工業(yè)生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種納米石材功能劑，成分包括不飽和聚酯樹脂膠，其特征在于，在不飽和聚酯樹脂膠中兌有金屬或金屬氧化物納米粉、蒙脫土，其中金屬或金屬氧化物納米粉占總重量的(0.5～2)％，蒙脫土占總重量的(1～4)％，余量為不飽和聚酯樹脂膠。
2.按照權(quán)利要求1所述的納米石材功能劑，其特征在于，所說的金屬或金屬氧化物納米粉是鋁、釔、銀、鎳、鑭、三氧化二鋁、氧化鋅、氧化鈦的納米粉或是它們的混合物。
3.一種制備權(quán)利要求1的納米石材功能劑的方法，原料包括不飽和聚酯樹脂膠，其特征在于，按重量比稱取金屬或金屬氧化物納米粉、蒙脫土作原料，以不飽和聚酯樹脂膠或二元醇或二元酸作溶劑，將原料在溶劑中攪拌均勻，再放入不飽和聚酯樹脂膠中攪拌均勻制得成品。
全文摘要
本發(fā)明屬石材表面的涂層材料及其制備方法。在不飽和聚酯樹脂膠中加入金屬或金屬氧化物納米粉、蒙脫土，它們分別占總重量的(0.5～2)%、(1～4)%；先將納米粉和蒙脫土在溶劑中攪拌均勻，再放入不飽和聚酯樹脂膠中攪拌均勻制得成品。本發(fā)明的納米石材功能劑能滲透石材，拋光后石材表面光滑有光澤，具有高強(qiáng)高硬耐磨和良好塑性，能抗氧化腐蝕降解；加釔納米粉還能防放射性輻射。本發(fā)明的方法設(shè)備、操作簡單，適合工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號C09D167/06GK1316475SQ0111390
公開日2001年10月10日 申請日期2001年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月27日
發(fā)明者江雷, 周華起, 翟秀晶 申請人:長春華起科技(集團(tuán))股份有限公司