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赢咖新闻
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石材防护剂的研究与应用进展
赢(ying)咖(ka)石材 HXCARVE （2013-10-08） 来源："中国石材网"
目前(qian)被广泛应用(yong)(yong)于(yu)商用(yong)(yong)及民(min)用(yong)(yong)建(jian)筑装饰的(de)(de)石材(cai)，具有(you)众多实用(yong)(yong)性优势。石材(cai)作为一种(zhong)重要的(de)(de)建(jian)筑装饰材(cai)料(liao)，一直受到人(ren)们的(de)(de)喜爱和重视。
从欧洲中世(shi)纪金(jin)碧辉煌(huang)的(de)宫(gong)殿到(dao)现代高耸入云的(de)大厦，无处不见(jian)石材(cai)(cai)的(de)踪影。一方面(mian)由于(yu)石材(cai)(cai)具有(you)很高的(de)强度和良好的(de)理(li)化(hua)性能(neng)，被广泛应用于(yu)建筑的(de)各个领(ling)域；另一方面(mian)石材(cai)(cai)有(you)靓丽多彩的(de)色调(diao)和神(shen)奇(qi)变幻(huan)的(de)纹(wen)理(li)，在外(wai)观(guan)上(shang)也能(neng)满足人们的(de)审美要求。石材(cai)(cai)的(de)表(biao)面(mian)可分为(wei)磨光(guang)面(mian)和粗纹(wen)理(li)表(biao)面(mian)，但因为(wei)石材(cai)(cai)是由多种(zhong)矿(kuang)物(wu)质组成的(de)且具有(you)许(xu)多孔隙，易(yi)与(yu)其他化(hua)学物(wu)质反(fan)应，无论是哪(na)一种(zhong)表(biao)面(mian)都会受到(dao)污染和侵蚀。
近年(nian)来(lai)，随着(zhe)工业的(de)迅(xun)速发展，环境污染对石(shi)材(cai)(cai)的(de)侵(qin)蚀越来(lai)越严(yan)重，严(yan)重影响的(de)石(shi)材(cai)(cai)的(de)外观(guan)。人类逐渐(jian)意(yi)识到了石(shi)材(cai)(cai)养(yang)(yang)护(hu)的(de)重要意(yi)义。人们想到很多办法(fa)来(lai)保护(hu)石(shi)材(cai)(cai)免(mian)受破(po)坏，在(zai)石(shi)材(cai)(cai)表面涂上养(yang)(yang)护(hu)剂则是石(shi)材(cai)(cai)养(yang)(yang)护(hu)领域应用最广泛(fan)的(de)方法(fa)。石(shi)材(cai)(cai)养(yang)(yang)护(hu)剂明显(xian)改善了装饰材(cai)(cai)料的(de)外观(guan)，在(zai)石(shi)材(cai)(cai)养(yang)(yang)护(hu)领域有着(zhe)重要的(de)作用。1 石(shi)材(cai)(cai)病变及(ji)其原因(yin)分析
要想做到更(geng)好的(de)养护石材，就必须(xu)了解石材病变(bian)及其(qi)原(yuan)因(yin)，对症养护，这样才(cai)能做到事半功倍(bei)。
使石材病(bing)变(bian)的原因有(you)很多种(zhong)，总(zong)结起来主(zhu)要分为物理病(bing)变(bian)、化学病(bing)变(bian)和生物病(bing)变(bian)三大类，见表1。
表(biao)1 石材病变类型、表(biao)观现(xian)象(xiang)及产生(sheng)原因(yin)
石材(cai)病变类(lei)型(xing) 表观(guan)现象 表观(guan)现象
化学病变 锈(xiu)痕(hen) 一般石(shi)材(cai)(cai)原材(cai)(cai)含(han)铁量较高，与空气中(zhong)二氧化碳和水(shui)(shui)(shui)(shui)反应(ying)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)锈(xiu)斑(ban)；同(tong)时石(shi)材(cai)(cai)在开采(cai)、加工(gong)(gong)、运输等过程(cheng)(cheng)中(zhong)，也(ye)易形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)锈(xiu)痕(hen)水(shui)(shui)(shui)(shui)斑(ban) 石(shi)材(cai)(cai)在装饰施工(gong)(gong)过程(cheng)(cheng)中(zhong)因水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)砂浆(jiang)、水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)外(wai)加剂、酸雨环境(jing)等多种因素的(de)(de)作用而(er)在石(shi)材(cai)(cai)的(de)(de)毛细孔形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)了水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)硅酸凝胶体、盐碱(jian)(jian)(jian)(jian)等吸湿(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)物质而(er)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)斑(ban)物理(li)病变 泛碱(jian)(jian)(jian)(jian) 湿(shi)法铺装石(shi)材(cai)(cai)使用强碱(jian)(jian)(jian)(jian)性(xing)(xing)水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)中(zhong)的(de)(de)强碱(jian)(jian)(jian)(jian)与空气中(zhong)的(de)(de)酸性(xing)(xing)溶液反应(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)盐类以结晶化的(de)(de)形(xing)(xing)式附(fu)着在石(shi)材(cai)(cai)表面可出现泛碱(jian)(jian)(jian)(jian)现象(xiang)
龟裂 当环境(jing)温度变化时，石材与(yu)粘(zhan)接(jie)的水(shui)泥砂(sha)浆(jiang)膨胀(zhang)不均匀，易造成石材与(yu)粘(zhan)接(jie)物间龟裂
生(sheng)物病变 苔(tai)藓(xian)破坏 苔(tai)藓(xian)芽苞子(zi)(zi)飞(fei)降(jiang)粘附在潮湿的(de)(de)石材(cai)后，其(qi)根部会分泌微量的(de)(de)H＋离(li)子(zi)(zi)，这些H＋离(li)子(zi)(zi)会转换(huan)矿物中的(de)(de)金(jin)属离(li)子(zi)(zi)，成为兹生(sheng)苔(tai)藓(xian)的(de)(de)养份
2 石材养护剂(ji)发展(zhan)历程(cheng)和防护机理
石(shi)材养(yang)护(hu)剂(ji)(ji)的使(shi)用(yong)历史(shi)应追溯至上世纪30 年代(dai)经过(guo)80 多年的发展，石(shi)材养(yang)护(hu)剂(ji)(ji)已成(cheng)为(wei)了(le)石(shi)材行业中应用(yong)技术(shu)增长最(zui)快，产(chan)品附加值最(zui)高的领域之一，本文将防护(hu)剂(ji)(ji)的历史(shi)进程及防护(hu)机(ji)理进行了(le)简要总结。
3 石(shi)材养护剂的国(guo)内(nei)外的研(yan)究现状与应(ying)用情况经过新型石(shi)材防(fang)(fang)(fang)护剂防(fang)(fang)(fang)护后(hou)的石(shi)材应(ying)具有(you)以下七大特点：①防(fang)(fang)(fang)水；②防(fang)(fang)(fang)污(wu)；③抗(kang)紫外线；④抗(kang)冻，抗(kang)溶(rong)解性；⑤保持石(shi)材透气(qi)性；⑥降低(di)日常保养费(fei)用；⑦重复(fu)保养时施工(gong)方便。
3.1 石(shi)材(cai)(cai)(cai)养护的历(li)史(shi)在石(shi)材(cai)(cai)(cai)作为建筑材(cai)(cai)(cai)料(liao)上万年(nian)漫长的历(li)史(shi)中，石(shi)材(cai)(cai)(cai)一直(zhi)作为建筑的结构(gou)材(cai)(cai)(cai)料(liao)和(he)基础材(cai)(cai)(cai)料(liao)使(shi)用，但人(ren)们并未有(you)意识地对它进行防(fang)护。直(zhi)到20 世(shi)纪30 年(nian)代，德国(guo)准备(bei)将首都由柏(bo)林迁(qian)至纽约堡，当时政府石(shi)材(cai)(cai)(cai)养护剂(ji)在国(guo)外(wai)的发(fa)展已有(you)多年(nian)历(li)史(shi)，日本和(he)欧美(mei)等国(guo)家石(shi)材(cai)(cai)(cai)养护剂(ji)的研发(fa)和(he)应用一直(zhi)处于领先地位，已逐渐从溶剂(ji)型产品过(guo)渡到环保水(shui)性产品。
而我国的石(shi)(shi)材(cai)养护(hu)发展(zhan)始于1993 年香(xiang)港雅伦(lun)进入内地(di)，雅伦(lun)将广州协和云石(shi)(shi)护(hu)理(li)公司(si)作为其(qi)在(zai)内地(di)的代理(li)商，将其(qi)石(shi)(shi)材(cai)护(hu)理(li)产(chan)品，石(shi)(shi)材(cai)翻(fan)新设备及(ji)(ji)材(cai)料(liao)在(zai)广东及(ji)(ji)内地(di)推广，并在(zai)国内开展(zhan)石(shi)(shi)材(cai)翻(fan)新业(ye)务(wu)。
1994 年，新(xin)加(jia)坡雅图(tu)公(gong)(gong)司在(zai)(zai)北(bei)京地区(qu)进(jin)(jin)行石(shi)材(cai)护理翻(fan)新(xin)推广。1995 年国家建材(cai)局(ju)苏州(zhou)非金属广业设计研究院将意大利石(shi)材(cai)翻(fan)新(xin)业务引进(jin)(jin)我国，并帮助盈龙实业有限公(gong)(gong)司在(zai)(zai)上(shang)海开展石(shi)材(cai)翻(fan)新(xin)业务，为广大石(shi)材(cai)生产厂(chang)家经销商和用(yong)户(hu)带来福音。从此，国内大陆石(shi)材(cai)领域(yu)翻(fan)开了新(xin)的一(yi)页。
3.2 石材养护剂国外发展现状石材养护剂主(zhu)要(yao)分(fen)为涂膜型(xing)(xing)和渗(shen)透(tou)型(xing)(xing)两种，渗(shen)透(tou)型(xing)(xing)又(you)分(fen)水基型(xing)(xing)和溶剂型(xing)(xing)两类。
涂膜型防护剂(ji)将石(shi)(shi)材完(wan)全(quan)密封，防止(zhi)水，油，污物从(cong)石(shi)(shi)材空隙中渗入(ru)，这种方法(fa)由于(yu)阻止(zhi)石(shi)(shi)材本身的“呼吸”通道，对石(shi)(shi)材本身很不利，因此不是石(shi)(shi)材养护剂(ji)发展(zhan)的主(zhu)要方向，国(guo)外很多国(guo)家已经不再生产这种产品了。
渗透型养护(hu)剂(ji)通(tong)过对石(shi)(shi)材(cai)(cai)进行处(chu)理后降低(di)石(shi)(shi)材(cai)(cai)的(de)表面能，防(fang)止(zhi)水、污物在石(shi)(shi)材(cai)(cai)表面润湿(shi)并进一步(bu)防(fang)止(zhi)污染(ran)物渗透到(dao)石(shi)(shi)材(cai)(cai)内部。这种处(chu)理方(fang)式保持了石(shi)(shi)材(cai)(cai)的(de)透气性(xing)，是石(shi)(shi)材(cai)(cai)养护(hu)剂(ji)的(de)发展方(fang)向(xiang)。渗透型养护(hu)剂(ji)按材(cai)(cai)料细分为(wei)：
氟(fu)(fu)化物类(lei)(lei)石材养护(hu)剂，该类(lei)(lei)养护(hu)剂主(zhu)要由(you)含(han)氟(fu)(fu)单体（甲基(ji)）丙烯酸氟(fu)(fu)烷(wan)基(ji)酯类(lei)(lei)、氟(fu)(fu)烷(wan)基(ji)乙烯基(ji)醚类(lei)(lei)和氟(fu)(fu)烯烃改(gai)性聚酯树(shu)脂和丙烯酸树(shu)脂，其主(zhu)要特点(dian)是(shi)耐(nai)(nai)酸、耐(nai)(nai)碱、耐(nai)(nai)候性等(deng)。如：美国普特森(sen)公司生产的氟(fu)(fu)类(lei)(lei)石材养护(hu)剂PIC 系(xi)列是(shi)一种溶剂型防护(hu)剂，有超强的渗透力，有效(xiao)避(bi)免水斑、白华、吐黄、锈斑等(deng)各种污(wu)染的产生，同时(shi)保持石材的天(tian)然(ran)透气性，效(xiao)果(guo)持久(jiu)。
有(you)机(ji)(ji)硅类(lei)石材(cai)(cai)(cai)养(yang)护剂(ji)，该类(lei)养(yang)护剂(ji)主(zhu)(zhu)要由有(you)机(ji)(ji)硅类(lei)单体烷(wan)(wan)基(ji)类(lei)硅烷(wan)(wan)、烷(wan)(wan)氧基(ji)类(lei)硅烷(wan)(wan)和乙烯基(ji)类(lei)硅烷(wan)(wan)等来(lai)改性苯丙乳液、聚酯树脂等，其(qi)主(zhu)(zhu)要特点(dian)防水、耐候性等。如：美国(guo)科(ke)宝公(gong)司生产的(de)(de)改性的(de)(de)有(you)机(ji)(ji)硅氧烷(wan)(wan)石材(cai)(cai)(cai)养(yang)护剂(ji)K-66，能有(you)效防止石材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)水斑不(bu)干，白(bai)华，吐黄等各种病症(zheng)，该养(yang)护剂(ji)具有(you)优良的(de)(de)抗老化性，使用寿(shou)命长(zhang)。
氟(fu)硅(gui)(gui)类(lei)石材养(yang)护剂主(zhu)要由前面(mian)所述(shu)的(de)含氟(fu)、硅(gui)(gui)类(lei)有(you)(you)(you)机物改性(xing)丙烯(xi)酸树脂和(he)(he)聚酯树脂等，其主(zhu)要特点有(you)(you)(you)防(fang)(fang)(fang)(fang)水(shui)、防(fang)(fang)(fang)(fang)油、防(fang)(fang)(fang)(fang)污(wu)(wu)、抗老化等。如(ru)：美国(guo)思康化学生产(chan)的(de)KY-60 氟(fu)硅(gui)(gui)全效(xiao)防(fang)(fang)(fang)(fang)护剂是溶剂型产(chan)品，具(ju)有(you)(you)(you)极强的(de)渗透(tou)性(xing)能，有(you)(you)(you)效(xiao)渗入基材内部，表面(mian)不(bu)留任(ren)何混迹，不(bu)改变石色(se)，表面(mian)重涂(tu)性(xing)好，具(ju)有(you)(you)(you)优异的(de)耐化学性(xing)，抗老化和(he)(he)耐候性(xing)，寿(shou)命达(da)15 年，可以防(fang)(fang)(fang)(fang)油，防(fang)(fang)(fang)(fang)水(shui)，防(fang)(fang)(fang)(fang)潮，防(fang)(fang)(fang)(fang)冻(dong)，防(fang)(fang)(fang)(fang)污(wu)(wu)染，抗老化，和(he)(he)保(bao)色(se)功(gong)能，无任(ren)何毒性(xing)，对人体无害。
3.3 国(guo)内(nei)石材养护(hu)(hu)剂(ji)的(de)(de)研发(fa)(fa)近年来(lai)，国(guo)内(nei)石材养护(hu)(hu)剂(ji)的(de)(de)发(fa)(fa)展(zhan)(zhan)十分(fen)迅(xun)速，已经从原始(shi)的(de)(de)打蜡(la)的(de)(de)方法保护(hu)(hu)石材，发(fa)(fa)展(zhan)(zhan)到使用渗(shen)透型(xing)石材养护(hu)(hu)剂(ji)的(de)(de)时(shi)代。
朱(zhu)正柱等(deng)利用有(you)机氟硅材料制备(bei)了(le)石(shi)材防护剂(ji)(ji)，经(jing)分析该(gai)石(shi)材防护剂(ji)(ji)具有(you)良好的憎水性、附(fu)着力(li)、硬度(du)和耐候性等(deng)，是一种(zhong)较好的石(shi)材防护剂(ji)(ji)。
戚鹏等以含(han)氟(fu)丙烯酸酯(zhi)为单体制备了含(han)氟(fu)丙烯酸酯(zhi)聚合(he)物(wu)，并(bing)对石(shi)(shi)材表面进行了防(fang)护，结果表明含(han)氟(fu)丙烯酸酯(zhi)聚合(he)物(wu)对石(shi)(shi)材是有(you)优异的防(fang)水，防(fang)油(you)(you)，耐油(you)(you)污，及耐酸碱性能，可用于对各种石(shi)(shi)材长效的防(fang)护。
尹(yin)晓康(kang)等以自制的(de)环保型含氟单体丙烯酸(suan)酯类单体，用溶液聚合方法获得(de)的(de)石(shi)材防护(hu)剂(ji)有较低(di)的(de)表面能，有良(liang)好的(de)耐(nai)污特(te)(te)性，提(ti)高(gao)了(le)耐(nai)水及耐(nai)酸(suan)碱特(te)(te)性。
曾繁杰、江雷等利用纳(na)米表(biao)面效应(ying)，研制出(chu)一(yi)种以纳(na)米材(cai)料(liao)为(wei)主要成分(fen)，具有环保、无毒、无害的水(shui)性石材(cai)养护(hu)剂。
纳(na)(na)(na)米石材(cai)(cai)防护剂(ji)是基于(yu)中(zhong)科院化(hua)学研究所江雷教授(shou)所提出(chu)的(de)“二(er)元(yuan)协(xie)同纳(na)(na)(na)米界面(mian)材(cai)(cai)料”的(de)新理论为(wei)基础的(de)，利用(yong)纳(na)(na)(na)米材(cai)(cai)料所特有(you)的(de)纳(na)(na)(na)米表面(mian)效应，制成的(de)一种新型石材(cai)(cai)防护材(cai)(cai)料。经(jing)过(guo)纳(na)(na)(na)米防护剂(ji)防护后的(de)石材(cai)(cai)有(you)很(hen)好(hao)的(de)耐(nai)磨性、防污性、防石材(cai)(cai)病(bing)变、防风化(hua)、耐(nai)老(lao)化(hua)等。同时(shi)显示出(chu)抗(kang)菌、抗(kang)霉等特性。
这种新型的纳米石(shi)材防护剂必将在装饰石(shi)材及相关产品中得到(dao)广泛(fan)应用。
4 研(yan)究展(zhan)望石(shi)材(cai)(cai)(cai)防(fang)护(hu)剂(ji)的(de)研(yan)究趋向(xiang)于(yu)多功能有(you)机硅(gui)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)，氟(fu)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)，氟(fu)硅(gui)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)共聚体方向(xiang)发展(zhan)。其中(zhong)氟(fu)硅(gui)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)近(jin)年来(lai)发展(zhan)迅速。硅(gui)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)，氟(fu)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)防(fang)护(hu)剂(ji)倾向(xiang)于(yu)通(tong)(tong)过聚酯树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)，丙烯酸(suan)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)等材(cai)(cai)(cai)料来(lai)改性制备新型防(fang)护(hu)剂(ji)。随(sui)着研(yan)究的(de)进行，有(you)机硅(gui)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)。氟(fu)树(shu)(shu)(shu)脂(zhi)在(zai)石(shi)材(cai)(cai)(cai)领域的(de)应(ying)用前景(jing)相(xiang)当可观。通(tong)(tong)过对受损的(de)石(shi)材(cai)(cai)(cai)的(de)修复，光洁亮(liang)丽(li)、毫无瑕疵的(de)石(shi)材(cai)(cai)(cai)表(biao)面又展(zhan)示在(zai)人们前面。但是石(shi)材(cai)(cai)(cai)养(yang)护(hu)剂(ji)作用毕(bi)竟是有(you)限(xian)的(de)，不(bu)能把所有(you)的(de)希(xi)望都寄(ji)托在(zai)石(shi)材(cai)(cai)(cai)养(yang)护(hu)剂(ji)上。要防(fang)止(zhi)石(shi)材(cai)(cai)(cai)表(biao)面受损我们应(ying)该从(cong)石(shi)材(cai)(cai)(cai)的(de)开采、运(yun)输(shu)、科学防(fang)护(hu)、及(ji)施工开始，只有(you)这(zhei)样才能促进石(shi)材(cai)(cai)(cai)行业的(de)快速发展(zhan)。
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