溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑及制備方法，其特征在于：其聚合物單體及體積百分比例為：至少有一種烷基烷氧基硅烷，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的1-10％；至少有一種聚甲基氫硅氧烷，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的1-10％；至少有一種催化劑，為鈦酸酯催化劑，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的0.05-1％；至少有一種溶劑油類有機(jī)溶劑，加入量為聚合物總重量的79-97.95％。本發(fā)明制備方法，按本發(fā)明比例在室溫下將烷基烷氧基硅烷、聚甲基氫硅氧烷在部分有機(jī)溶劑中均勻混合，然后加入催化劑催化反應(yīng)，最后加入有機(jī)溶劑稀釋到一定的濃度即可。本發(fā)明滲透性好，可對(duì)石材進(jìn)行深層防護(hù)，透氣性好，具有很好的可重涂性；并本發(fā)明制造方法簡(jiǎn)單，涂覆方法簡(jiǎn)便，且成本較低，適合工業(yè)大量生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石材是一種古老的建筑材料，也是現(xiàn)代建筑的主要裝飾材料之一。在城市的各種場(chǎng)所都可以看到石材裝飾所創(chuàng)造的壯麗景觀，如在墻面、地面、柱面、臺(tái)階、樓梯扶手以及工藝裝飾品上，石材的天然之美都表現(xiàn)得淋漓盡致、美輪美奐，受到人們的廣泛歡迎。
[0003]但是，我們也看到有些石材裝飾效果令人遺憾。由于使用者對(duì)石材本身的物理、化學(xué)特性不夠了解，在石材安裝前或使用中沒(méi)有采取相應(yīng)的防護(hù)、保養(yǎng)措施，因此在日后的使用過(guò)程中，石材表面出現(xiàn)了銹斑、吐黃、水斑、白華、污斑、油斑、苔蘚、粉化、剝落等各種病變，不但大大影響了美觀，而且非專業(yè)人士也很難處理，同時(shí)也會(huì)引起石材裝飾工程的糾紛。
[0004]石材是有靈性的，就像人類疾病的預(yù)防和治療，石材的防護(hù)和病變治理也必須根據(jù)石材的品種類型、加工狀態(tài)和使用要求由專業(yè)人士對(duì)癥下藥；否則，可能適得其反。目前，市場(chǎng)上的石材防護(hù)劑品種良莠不齊，防護(hù)效果也是參差不齊，使用成本也是高低不一。
[0005]如02155275 .4《一種石材表面防護(hù)劑的制備方法》公開(kāi)了一種以長(zhǎng)鏈烷基三甲氧基硅烷、甲基含氫硅油等為有效成分的石材表面防護(hù)劑的制備方法，此種方法制備的石材防護(hù)劑效果不錯(cuò)，但成本太高，無(wú)法與現(xiàn)有市場(chǎng)上的成本行情接軌，不適合工業(yè)生產(chǎn)及普及推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，一種以烷基烷氧基硅烷和聚甲基氫硅氧烷為主要原料的石材用溶劑型有機(jī)硅防水劑，不改變石材天然外觀。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供所述的溶劑型有機(jī)硅防水劑的制備方法。
[0008]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種溶劑型有機(jī)硅防水劑石材防護(hù)劑，其聚合物單體及體積百分比例為:
[0010]a、至少有一種烷基烷氧基硅烷，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的1-10% ；
[0011]b、至少有一種聚甲基氫硅氧烷，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的1-10% ；
[0012]C、至少有一種催化劑，為鈦酸酯催化劑，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的
0.05-1% ；
[0013]d、至少有一種溶劑油類有機(jī)溶劑，加入量為聚合物總重量的79-97.95%。
[0014]所述的烷基烷氧基硅烷化學(xué)結(jié)構(gòu)式為CnH2n+1Si (OCH3) 3，或CnH2n+1Si (OC2H5) 3，其中η為1-12的整數(shù)。
[0015]所述的烷基烷氧基硅烷優(yōu)選η = 1~8的烷基烷氧基硅烷其中的一種或兩種以上(包括兩種)的混合物；烷基烷氧基硅烷結(jié)構(gòu)為一個(gè)硅原子上帶有三個(gè)活性基團(tuán)和一個(gè)非活性的烷基基團(tuán)，活性基團(tuán)的烷氧基一般采用甲氧基或者乙氧基。[0016]由于石材本身有很多細(xì)小的孔洞，當(dāng)烷基烷氧基硅烷涂在石材表面上時(shí)，烷基燒氧基硅烷因?yàn)槊?xì)作用很快被吸收到石材的毛細(xì)孔隙中，在潮氣和水分的作用下，烷氧基迅速水解，形成S1-OH。S1-OH和石材表面上的-OH反應(yīng)形成末端帶有R-Si鍵的硅氧烷化合物，具有很好的憎水效果。
[0017]所述的聚甲基氫硅氧烷，也叫甲基含氫硅油，含氫量0.2-1.6%,優(yōu)選0.5%。
[0018]所述的聚甲基氫硅氧烷中含有活性很高的S1-H鍵，在催化劑的作用下，S1-H鍵斷裂，聚甲基氫硅氧烷與水解后的烷基烷氧基硅烷交聯(lián)成高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有很好的憎水作用。
[0019]所述的鈦酸酯催化劑為四丁基鈦酸酯、三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、異辛酸錫中的一種或多種的混合物。
[0020]所述的鈦酸酯催化劑優(yōu)選四丁基鈦酸酯。
[0021]所述的溶劑油類有機(jī)溶劑為無(wú)水乙醇、異丙醇、D40環(huán)保型溶劑油、6#溶劑油、120#溶劑油、200#溶劑油中的一種，或兩種以上(包括兩種)的混合物。
[0022]所述的溶劑油類有機(jī)溶劑優(yōu)選D40環(huán)保型溶劑油。
[0023]一種溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑制備方法，按本發(fā)明配方比例，
[0024]其聚合步驟為:在室溫常壓條件下，攪拌狀態(tài)下，將烷基烷氧基硅烷和聚甲基氫硅氧烷依次溶于部分有機(jī)溶劑中，加入催化劑充分反應(yīng)一段時(shí)間后，用有機(jī)溶劑補(bǔ)至100%即可。
[0025]所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑制備方法，優(yōu)選為，按本發(fā)明比例，在攪拌狀態(tài)下，將烷基烷氧基硅烷和聚甲基氫硅氧烷溶于部分D40環(huán)保溶劑油中，加入四丁基鈦酸酯充分反應(yīng)后，用D40環(huán)保型溶劑油補(bǔ)至100%。
[0026]所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑制備方法，
[0027]步驟一:按本發(fā)明比例將烷基烷氧基硅烷和聚甲基氫硅氧烷依次溶于部分有機(jī)溶劑中，充分?jǐn)嚢?，形成溶液?br> [0028]步驟二:在步驟一形成的溶液中，按本發(fā)明比例加入四丁基鈦酸酯充分反應(yīng)。
[0029]步驟三:在步驟二中反應(yīng)的溶液中用D40環(huán)保型溶劑油補(bǔ)至100%。
[0030]本發(fā)明產(chǎn)品用作石材表面防水處理，要求石材表面無(wú)蠟處理，防護(hù)前要清除石材表面污潰，保持石材干燥；本發(fā)明產(chǎn)品由于反應(yīng)過(guò)程中有H2產(chǎn)生，不適用于混凝土防護(hù)中的摻入使用。
[0031]本發(fā)明產(chǎn)品涂刷在石材表面，會(huì)迅速滲入石材的孔隙內(nèi)，在石材表面及孔隙內(nèi)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與石材表面上的-OH脫水縮合，沿石材孔隙內(nèi)壁形成一層憎水膜，進(jìn)而達(dá)到防水的效果。
[0032]本發(fā)明產(chǎn)品的主要性能特點(diǎn)如下:
[0033]1、用本發(fā)明產(chǎn)品進(jìn)行涂刷后的石材，滲透性好，其保持良好透氣呼吸性，可對(duì)石材進(jìn)行深層防護(hù)；
[0034]2、用本發(fā)明處理后，改變了石材的表面張力，增大水滴在石材表面的接觸角；不改變石材天然外觀，具有很好的可重涂性。
[0035]3、本發(fā)明產(chǎn)品施工安全簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，室內(nèi)室外均可使用；
[0036]本發(fā)明通過(guò)在配方、用材等各方面的改性，得到了適合大批量工業(yè)生產(chǎn)、性能更為優(yōu)異的產(chǎn)品。適合各種天然石材，例如花崗巖、大理石、砂巖、洞石等的防水處理。
【具體實(shí)施方式】
[0037]實(shí)施例1:
[0038]攪拌狀態(tài)下，先將甲基三甲氧基硅烷50ml、聚甲基氫硅氧烷IOml溶于200ml的D40環(huán)保型溶劑油中，5min后,加入鈦酸四正丁酯Iml,繼續(xù)攪拌15min,最后加D40環(huán)保型溶劑油補(bǔ)至1000ml，攪拌IOmin即可。分別涂刷于大理石，花崗巖，砂巖和洞石，測(cè)接觸角，記為例I。
[0039]實(shí)施例2:
[0040]攪拌狀態(tài)下，先將異丁基三乙氧基硅烷50ml、聚甲基氫硅氧烷IOml溶于200ml的D40環(huán)保型溶劑油中，5min后,加入鈦酸四正丁酯Iml,繼續(xù)攪拌15min,最后加D40環(huán)保型溶劑油補(bǔ)至1000ml，攪拌IOmin即可。分別涂刷于大理石，花崗巖，砂巖和洞石，測(cè)接觸角，記為例2。
[0041]實(shí)施例3:
[0042]攪拌狀態(tài)下，先將十二烷基三甲氧基硅烷50ml、聚甲基氫硅氧烷IOml溶于200ml的D40環(huán)保型溶劑油中，5min后,加入鈦酸四正丁酯Iml,繼續(xù)攪拌15min,最后加D40環(huán)保型溶劑油補(bǔ)至1000ml，攪拌IOmin即可。分別涂刷于大理石，花崗巖，砂巖和洞石，測(cè)接觸角，記為例3。 [0043]實(shí)施例4:
[0044]攪拌狀態(tài)下，先將甲基三甲氧基硅烷25ml、聚甲基氫硅氧烷15ml溶于200ml的120#溶劑油中，5min后，加入鈦酸四正丁酯1ml，繼續(xù)攪拌15min，最后加120#溶劑油補(bǔ)至1000ml，攪拌IOmin即可。分別涂刷于大理石，花崗巖，砂巖和洞石，測(cè)接觸角，記為例4。
[0045]實(shí)施例5:
[0046]攪拌狀態(tài)下，先將甲基三甲氧基硅烷50ml、聚甲基氫硅氧烷30ml溶于300ml的無(wú)水乙醇中，5min后,加入鈦酸四正丁酯2ml,繼續(xù)攪拌15min,最后加D40環(huán)保型溶劑油補(bǔ)至1000ml，攪拌IOmin即可。分別涂刷于大理石，花崗巖，砂巖和洞石，測(cè)接觸角，記為例5。
[0047]實(shí)施例6:
[0048]攪拌狀態(tài)下，先將甲基三甲氧基硅烷50ml、聚甲基氫硅氧烷30ml溶于300ml的無(wú)水乙醇中，5min后,加入二月桂酸二丁基錫2ml,繼續(xù)攪拌15min,最后加D40環(huán)保型溶劑油補(bǔ)至1000ml，攪拌IOmin即可。分別涂刷于大理石，花崗巖，砂巖和洞石，測(cè)接觸角，記為例6。
[0049]防水性能實(shí)驗(yàn):
[0050]1.選大理石、砂巖、花崗巖以及洞石四種石材，自然干燥并用布擦干凈后，用刷子將實(shí)施例中配得的防護(hù)劑涂于石材表面上，室溫放置15h以上。作潑水實(shí)驗(yàn)，根據(jù)水在石材表面的成珠情況判定其防水效果的優(yōu)劣。并測(cè)水珠與石材表面的接觸角，接觸角越大則防水效果越好。
[0051]防護(hù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如I表所示:
[0052]表1水在本發(fā)明防護(hù)劑處理過(guò)的不同石材上的接觸角
[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，其特征在于:其聚合物單體及體積百分比例為: a、至少有一種烷基烷氧基硅烷，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的1-10%； b、至少有一種聚甲基氫硅氧烷，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的1-10%； C、至少有一種催化劑，為鈦酸酯催化劑，加入的體積分?jǐn)?shù)為聚合物總量的0.05-1% ； d、至少有一種溶劑油類有機(jī)溶劑，加入量為聚合物總重量的79-97.95%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，其特征在于:所述烷基烷氧基硅烷化學(xué)結(jié)構(gòu)式為CnH2n+1Si (OCH3) 3，或CnH2n+1Si (OC2H5) 3，其中η為1_12的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，其特征在于:所述烷基烷氧基硅烷優(yōu)選η = 1_8的烷基烷氧基硅烷其中的一種或兩種以上(包括兩種)的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，其特征在于:所述的聚甲基氫硅氧燒，含氫量0.2-1.6%,優(yōu)選0.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，其特征在于:所述的鈦酸酯催化劑為四丁基鈦酸酯、三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、異辛酸錫中的一種或兩種以上(包括兩種)的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，其特征在于:所述的催化劑優(yōu)選四丁基鈦酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，其特征在于:所述溶劑油類有機(jī)溶劑為無(wú)水乙醇、異丙醇、D40環(huán)保型溶劑油、6#溶劑油、120#溶劑油、200#溶劑油中的一種兩種以上(包括兩種)的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑，其特征在于:所述有機(jī)溶劑優(yōu)選D40環(huán)保型溶劑油。
9.一種如權(quán)利要求1所述的溶劑型有機(jī)娃石材防護(hù)劑制備方法，其特征在于:其聚合步驟為:在室溫常壓條件下，攪拌狀態(tài)下，將烷基烷氧基硅烷和聚甲基氫硅氧烷依次溶于部分有機(jī)溶劑中，加入催化劑充分反應(yīng)一段時(shí)間后，用有機(jī)溶劑補(bǔ)至100%即可。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的溶劑型有機(jī)硅石材防護(hù)劑制備方法，其特征在于: 步驟一:按本發(fā)明比例將烷基烷氧基硅烷和聚甲基氫硅氧烷依次溶于部分有機(jī)溶劑中，充分?jǐn)嚢?，形成溶液? 步驟二:在步驟一形成的溶液中，按本發(fā)明比例加入四丁基鈦酸酯充分反應(yīng)。 步驟三:在步驟二中反應(yīng)的溶液中用D40環(huán)保型溶劑油補(bǔ)至100%。
【文檔編號(hào)】C09D183/10GK104017488SQ201310068286
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】郭亞瑩, 何建章 申請(qǐng)人:廈門諾恩斯科技有限公司