一种快干防水石材防护剂及其制备方法与流程

1.本发明属于石材防护剂技术领域，具体涉及一种快干防水石材防护剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着生活水平的进一步提高，对装饰材料的立体感和美感的要求越来越高。石材由于具有很高的强度和良好的理化性能，以及天然富有的色彩，被广泛应用到建筑领域，适应时代的需求。
3.但是天然石材多具有多孔性，表面不平整性，为了更好的提高石材的利用率和适用范围，在将其制成装饰材料的过程中需要喷涂防护剂或者在多功能的防护剂中浸润，以改变原始性状，满足作业要求。
4.目前应用的养护剂种类较多，性能也大不相同。但是，随着绿色环保理念的迅速扩展和理解深刻，对石材防护剂的要求除了性能优异、功能多样化之外，还要求绿色环保，使用过程对环境无污染，对使用者安全无害等。
5.因此，如何制备一种绿色安全，对环境无污染，且快干防水性强的快干防水石材防护剂，显得尤为重要。
6.中国专利cn102819222b公开了一种新型防油污防水石材防护剂及其制备方法。该石材防护剂由以下体积百分比的组分组成，烷基烷氧基硅烷1～10％；改性硅油1～10％；改性树脂1～20％；溶剂20～70％；稀释剂20-70％；催化剂1～3％。本发明的石材防护剂具有优异的防水防油效果，在使用时不改变石材的颜色，使用简单，直接在干净的石材表面涂抹即可，但是，此发明石材防护剂不具有快干性，不能满足效率要求，且防水性较差。
7.中国专利cn102604501b公开了一种石材防水剂涂料，由a组份和b组份组成，a组份和b组份的质量比例为50：1，其中a组份包含如下重量计的各成分：丙烯酸树脂9.5-19％；稀释剂40-60％；丁二酸二甲酯或丙二醇甲醚丙酸酯30-40％；功能性助剂0.5-1％；b组份包含如下重量计的各成分：脂肪族聚异氰酸脂固化剂物质50-65％；稀释剂30-49％；功能性助剂1-5％。该石材防水剂涂料属于一种功能型且实用的环保型涂料，具有耐候性好、硬度高、但是此发明防水涂料的固化时间较长，效率低下。
8.中国专利cn103571327b公开了一种甲基硅酸盐石材防护剂及制造方法，有一种甲基硅酸盐，加入量为聚合物总重量的8-20％；至少一种硅烷偶联剂，加入量为聚合物总重量的1-5％；至少一种聚乙二醇，加入量为聚合物总重量的0-5％；至少一种水，加入量为聚合物总重量的70-91％。本发明制造方法，按上述比例将聚乙二醇溶解于少量热水中，之后在搅拌状态下依次向其中加入甲基硅酸钠和硅烷偶联剂，最后补水至100％即可。但是，此发明中甲基硅酸盐石材防护剂的固化时间较长，成本较高，对石材的透气性影响较大。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于克服现有的不足而提供一种快干防水石材防护剂及其制备方
法，改善目前石材防护剂存在的性能单一，固化时间长，防水性较差，且制备工艺复杂，环保性低的问题。
10.为了解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：
11.一种快干防水石材防护剂，快干防水石材防护剂由以下重量份的原料组成：聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷15份～21份，异丁基三乙氧基硅烷12份～20份，砂石1.2份～1.7份，二氧化硅0.4份～0.7份，石墨0.1份～0.4份，玻璃纤维1.1份～2.1份，陶土0.5份～0.8份，丙三醇6.5份～9.5份、丙烯酸乳液0.6份～1.2份，稀释剂55份～75份。砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土的添加，可以增强本发明快干防水石材防护剂的耐磨性和耐腐蚀性，以及填充均匀性，提高固化速率，缩短固化时间，达到快干效果，另外也可以提高防水性，不影响石材原有的色彩和立体感。丙三醇可以增强聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷与丙烯酸乳液的相容性，提高分散体系稳定性。
12.进一步的，快干防水石材防护剂由以下重量份的原料组成：聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷17份～20份，异丁基三乙氧基硅烷14份～18份，砂石1.3份～1.6份，二氧化硅0.5份～0.6份，石墨0.2份～0.3份，玻璃纤维1.3份～1.9份，陶土0.6份～0.7份，丙三醇6.9份～8.5份、丙烯酸乳液0.8份～1.0份，稀释剂60份～72份。
13.进一步的，砂石为粒径为0.20mm～0.50mm的长石。
14.进一步的，玻璃纤维单丝直径为8μm～12μm。
15.根据本发明的另一目的，在于提供一种上述快干防水石材防护剂的制备方法，包括以下步骤：
16.s10，所述重量份的丙烯酸乳液与异丁基三乙氧基硅烷混合得混合液，在温度为30℃～35℃条件下超声1h～2h，得到改性丙烯酸乳液；
17.s20，所述重量份的砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土分别粉碎至80目～120目，然后分别在球磨机中球磨2.5h～4.5h，干燥后混合，得到砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土的混合粉末；
18.s30，所述重量份的聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷和稀释剂混合15min～30min，然后搅拌并加入s10得到的改性丙烯酸乳液，继续以相同速率搅拌并加入s20得到的混合粉末，继续混合5min，得到快干防水石材混合液；
19.s40，s30得到的快干防水石材混合液中加入所述重量份的丙三醇，在高速剪切机中，高速剪切分散5min～8min，得到所述快干防水石材防护剂。
20.进一步的，s10中，超声之前，将混合液调节ph至6.98～7.05，电磁搅拌10min。
21.进一步的，s20中，干燥过程具体为，在温度为65℃～75℃条件下，保温30min～60min，然后在温度为75℃～85℃条件下干燥4h～5h。
22.进一步的，s30中，搅拌速率为500r/min～800r/min。
23.进一步的，s40中，高速剪切分散速率为3200r/min～4200r/min。
24.更进一步的，s40中，高速剪切分散之后，在温度为38℃～40℃条件下，超声30min～60min。
25.本发明的优点和有益效果是：
26.1.本发明公开的快干防水石材防护剂，固化效率高，固化时间短，具有快干效果，同时具有较好的耐磨性和耐腐蚀、耐酸碱性能，用于石材防护过程性能好，不影响石材的透
气性和色泽，对石材原有立体美感的保持较好，且耐用性强，使用寿命较长；
27.2.本发明公开的快干防水石材防护剂，通过对丙烯酸乳液改性，一方面增强砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土等在快干防水石材防护剂中的分散度，另一方面改善聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷与丙烯酸乳液的相容性，增强分散体系的稳定性；
28.3.本发明公开的快干防水石材防护剂，选材安全环保，制备过程简单容易操作，对环境无污染，且对石材防护功能多，适合广泛推广。
29.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
30.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
31.实施例1
32.一种快干防水石材防护剂
33.通过如下方法制备：
34.s10，0.6kg丙烯酸乳液与12kg异丁基三乙氧基硅烷混合并调节ph至6.98，电磁搅拌10min，然后在温度为30℃条件下超声1h，得到改性丙烯酸乳液；
35.s20，1.2kg砂石、0.4kg二氧化硅、0.1kg石墨、1.1kg玻璃纤维和0.5kg陶土分别粉碎至80目，然后分别在球磨机中球磨2.5h，在温度为65℃条件下，保温30min，然后在温度为75℃条件下干燥4h后混合，得到砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土的混合粉末；
36.s30，15kg聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷和55kg稀释剂混合15min，然后以500r/min的速率搅拌并加入s10得到的改性丙烯酸乳液，继续以相同速率搅拌并加入s20得到的混合粉末，继续混合5min，得到快干防水石材混合液；
37.s40，s30得到的快干防水石材混合液中加入6.5kg丙三醇，在高速剪切机中，以3200r/min的速率高速剪切分散5min，然后在温度为38℃条件下，超声30min得到所述快干防水石材防护剂。
38.实施例2
39.一种快干防水石材防护剂
40.通过如下方法制备：
41.s10，1.2kg丙烯酸乳液与20kg异丁基三乙氧基硅烷混合并调节ph至7.05，电磁搅拌10min，然后在温度为35℃条件下超声2h，得到改性丙烯酸乳液；
42.s20，1.7kg砂石、0.7kg二氧化硅、0.4kg石墨、2.1kg玻璃纤维和0.8kg陶土分别粉碎至120目，然后分别在球磨机中球磨4.5h，在温度为75℃条件下，保温60min，然后在温度为85℃条件下干燥5h后混合，得到砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土的混合粉末；
43.s30，21kg聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷和75kg稀释剂混合30min，然后以800r/min的速率搅拌并加入s10得到的改性丙烯酸乳液，继续以相同速率搅拌并加入s20得到的混合粉末，继续混合5min，得到快干防水石材混合液；
44.s40，s30得到的快干防水石材混合液中加入9.5kg丙三醇，在高速剪切机中，以4200r/min的速率高速剪切分散8min，然后在温度为40℃条件下，超声60min得到所述快干
防水石材防护剂。
45.实施例3
46.一种快干防水石材防护剂
47.通过如下方法制备：
48.s10，0.8kg丙烯酸乳液与14kg异丁基三乙氧基硅烷混合并调节ph至6.99，电磁搅拌10min，然后在温度为32℃条件下超声1.2h，得到改性丙烯酸乳液；
49.s20，1.3kg砂石、0.5kg二氧化硅、0.2kg石墨、1.3kg玻璃纤维和0.6kg陶土分别粉碎至90目，然后分别在球磨机中球磨3.0h，在温度为67℃条件下，保温40min，然后在温度为77℃条件下干燥4.2h后混合，得到砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土的混合粉末；
50.s30，17kg聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷和60kg稀释剂混合18min，然后以600r/min的速率搅拌并加入s10得到的改性丙烯酸乳液，继续以相同速率搅拌并加入s20得到的混合粉末，继续混合5min，得到快干防水石材混合液；
51.s40，s30得到的快干防水石材混合液中加入6.9kg丙三醇，在高速剪切机中，以3400r/min的速率高速剪切分散6min，然后在温度为40℃条件下，超声40min得到所述快干防水石材防护剂。
52.实施例4
53.一种快干防水石材防护剂
54.通过如下方法制备：
55.s10，1.0kg丙烯酸乳液与,18kg异丁基三乙氧基硅烷混合并调节ph至7.03，电磁搅拌10min，然后在温度为34℃条件下超声1.8h，得到改性丙烯酸乳液；
56.s20，1.6kg砂石、,0.6kg二氧化硅、0.3kg石墨、1.9kg玻璃纤维和0.7kg陶土分别粉碎至110目，然后分别在球磨机中球磨4.0h，在温度为72℃条件下，保温50min，然后在温度为82℃条件下干燥4.6h后混合，得到砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土的混合粉末；
57.s30，20kg聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷和,72kg稀释剂混合25min，然后以700r/min的速率搅拌并加入s10得到的改性丙烯酸乳液，继续以相同速率搅拌并加入s20得到的混合粉末，继续混合5min，得到快干防水石材混合液；
58.s40，s30得到的快干防水石材混合液中加入8.5kg丙三醇，在高速剪切机中，以4000r/min的速率高速剪切分散7min，然后在温度为38℃条件下，超声50min得到所述快干防水石材防护剂。
59.实施例5
60.一种快干防水石材防护剂
61.通过如下方法制备：
62.s10，0.9kg丙烯酸乳液与16kg异丁基三乙氧基硅烷混合并调节ph至7.01，电磁搅拌10min，然后在温度为33℃条件下超声1.5h，得到改性丙烯酸乳液；
63.s20，1.5kg砂石、0.5kg二氧化硅、0.3kg石墨、1.6kg玻璃纤维和0.6kg陶土分别粉碎至100目，然后分别在球磨机中球磨3.5h，在温度为70℃条件下，保温45min，然后在温度为80℃条件下干燥4.5h后混合，得到砂石、二氧化硅、石墨、玻璃纤维和陶土的混合粉末；
64.s30，19kg聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷和66kg稀释剂混合20min，然后以650r/min的速率搅拌并加入s10得到的改性丙烯酸乳液，继续以相同速率搅拌并加入s20得到的混合粉
末，继续混合5min，得到快干防水石材混合液；
65.s40，s30得到的快干防水石材混合液中加入7.5kg丙三醇，在高速剪切机中，以3600r/min的速率高速剪切分散7min，然后在温度为39℃条件下，超声42min得到所述快干防水石材防护剂。
66.实验例
67.根据gb/t32827-2016对本发明实施例1～5制备的快干防水石材防护剂进行检测，测试结果见下表1；
68.表1本发明实施例1～5制备的快干防水石材防护剂性能测试
[0069][0070]
从上表1结果可以看出，本发明实施例1～5制备的快干防水石材防护剂具有较好的防水性、耐酸性和耐碱性，以及具有较好的耐紫外线老化性，符合gb/t32827-2016的规定，可以广泛应用。
[0071]
以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。