石材防護(hù)劑的發(fā)展以及作用機(jī)理和技術(shù)要求
2011-08-29
一、石材防護(hù)劑的發(fā)展及作用機(jī)理
隨著建筑工業(yè)的迅速發(fā)展,建筑石材用防護(hù)劑也經(jīng)歷里一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低級(jí)到高級(jí)的幾個(gè)發(fā)展階段。
第一代防護(hù)劑主要是蠟制品和非滲透性膜層涂料。
一、蠟制防護(hù)劑:我們常說的云石臘實(shí)質(zhì)上是石臘和人工合成臘的溶液,采用在石材表面涂覆蠟的方法,在石材表面形成致密的蠟?zāi)ぃ瑥亩韪羲?、油、灰塵等污染物的侵入。這種防護(hù)方法存在著諸多缺陷:
1、蠟會(huì)將石材的微孔完全封堵,阻礙石材透氣性,使石材內(nèi)部的水分或石材底部的水分無法正常排出,極易在石材上形成水斑、濕痕、返堿等病變。不適于作大面積、全方位的石材防護(hù)。
2、蠟?zāi)ひ兹芙?,須?jīng)常打臘才能維護(hù)其光澤。
4、長(zhǎng)期使用蠟制劑會(huì)使石材顏色變深。
這類產(chǎn)品主要代表是石蠟及各種改進(jìn)型的蠟制品
二、非滲透膜層涂料(桐油或樹脂)它是在石材表面形成一層致密的保護(hù)層,使石材與污染源隔絕,從而達(dá)到防水、防污、防油的目的,但仍有以下缺點(diǎn):
1、部分產(chǎn)品雖然已具有填補(bǔ)、滲透能力,但透氣性較差,容易引起石材病變。
2、有些產(chǎn)品會(huì)改變石材的質(zhì)感和色澤。
3、抗紫外線、抗老化、耐久性較差。
4、覆膜易磨損、起皮、脫落,需經(jīng)常修補(bǔ)。
這類防護(hù)劑的代表產(chǎn)品是桐油、丙稀酸樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯等成膜覆蓋物。
第二代防護(hù)劑——甲基硅酸鹽防護(hù)劑
我們常說的水性防護(hù)劑,大部分都是這類產(chǎn)品,甲基硅酸鹽防護(hù)劑一般為水性防護(hù)劑,是在堿性環(huán)境下將甲基硅樹脂打開分子結(jié)構(gòu),進(jìn)行水解后的產(chǎn)品。在使用于石材后會(huì)吸收二氧化碳,重新聚合成聚甲基硅石(碳酸鹽與硅樹脂伴生物),產(chǎn)生憎水能力,以保護(hù)石材不被水性污染物所污染。因?yàn)榧谆枋趬A性環(huán)境下有被水分解的傾向,所以在用水泥進(jìn)行濕法安裝時(shí)(水泥是堿性的),特別是防護(hù)后石材沒有充分養(yǎng)護(hù)情況下,反滲現(xiàn)象會(huì)經(jīng)常出現(xiàn),也就是說防護(hù)劑會(huì)有失效的可能。并且在涂刷此類防護(hù)劑時(shí)殘留在表面的液體會(huì)形成白色結(jié)晶,一旦形成清除起來非常困難。因其有水解傾向,使用在有水環(huán)境下會(huì)很快失效。
在堿性環(huán)境下,硅樹脂的網(wǎng)絡(luò)分子結(jié)構(gòu)被打開,從而形成了甲基硅酸鹽(方程式一)甲基硅酸鹽是水溶性的,可被水溶解并滲出,防水性能會(huì)隨時(shí)間而減少。
正是這個(gè)降解反映,被用來制造甲基硅酸鹽的防護(hù)劑。也就是我們常說的水性防護(hù)劑,在周圍二氧化碳的影響下,堿性硅酸鹽(溶液)也可以發(fā)生逆反映,重新產(chǎn)生網(wǎng)狀的有機(jī)硅聚合物——聚甲基硅石和堿性碳酸鹽。而聚甲基硅石正是硅酸鹽中的憎水成分,堿性碳酸鹽是付產(chǎn)品。
正是這這種含有聚甲基硅石的堿性碳酸鹽是水性防護(hù)劑在吸收二氧化碳后的防水物質(zhì),賦予石材憎水性能,但是長(zhǎng)期存在于水環(huán)境下特別是堿性的水環(huán)境下,會(huì)很快產(chǎn)生降解。因此不建議在濕鋪石材時(shí)單獨(dú)使用。
甲基硅酸鹽是水溶性的,可被雨水溶解滲出硅樹脂,以及它賦予基材的防水性能,會(huì)隨著時(shí)間而減少。
正是這個(gè)導(dǎo)致甲基有機(jī)硅樹脂產(chǎn)生不利的降解反應(yīng)。
在周圍二氧化碳的影響下,堿性硅酸鹽溶液也可發(fā)生逆反應(yīng)。
第三代防護(hù)劑——有機(jī)硅型防護(hù)劑
有機(jī)硅型防護(hù)劑的主要特點(diǎn)是是具有較好的滲透性和透氣性。
使用有機(jī)硅型防護(hù)劑,涂刷在石材表面的有機(jī)硅滲透入石材表層或深層,在石材孔隙和毛細(xì)孔壁表面形成極薄的膜層,但并不堵塞毛細(xì)孔,在張力作用下,水分不能輕易侵入,而水蒸氣卻可以自由蒸發(fā),從而起到防水作用。(附圖)有機(jī)硅防護(hù)劑黏度低、與石材成分可以適當(dāng)起反應(yīng)、滲透較深,使得石材受紫外線影響小,使用壽命長(zhǎng),有效防護(hù)期可達(dá)10年以上。
這類防護(hù)劑主要為滲透型的有機(jī)硅防護(hù)劑,也有乳液狀的水劑型防護(hù)劑。
第四代防護(hù)劑——環(huán)保型防護(hù)劑
環(huán)保型防護(hù)劑是以水或其它環(huán)保型溶劑為載體的有機(jī)硅、有機(jī)氟的防護(hù)劑,是最新型的石材防護(hù)劑。
環(huán)保型防護(hù)劑是一種高滲透性防護(hù)劑,其特性是強(qiáng)滲透性,將防水、防油、防污、抗堿材料滲透到石材內(nèi)部,并形成結(jié)晶性的保護(hù)層。石材透氣性較好,拒污力強(qiáng),由于使用了憎水性、耐侯性十分明顯的氟材料,使這一類防護(hù)劑能發(fā)揮出最大的防護(hù)功效,并具有卓越的耐侯性,對(duì)水一類的液體具有極強(qiáng)的排斥性。因其使用環(huán)保型溶劑或水溶劑,因而被稱為“環(huán)保型防護(hù)劑”。
環(huán)保是防護(hù)劑未來發(fā)展的方向,目前的環(huán)保型防護(hù)劑只是在相對(duì)的意義上講的,要達(dá)到真正的環(huán)保,還需要科技的發(fā)展。
目前已有技術(shù)將納米級(jí)的金屬離子、與硅烷、甲基硅酸鹽復(fù)合在一起,制成了一種可以在水中分散的防護(hù)劑,兼具了水性與油性防護(hù)劑優(yōu)點(diǎn),由原理上講,是將納米材料與硅烷、甲基硅酸鹽偶聯(lián),提高了有機(jī)硅含量,制成可以在去離子水中分散的、預(yù)分散多功能的石材、陶土、石膏和混凝土防護(hù)劑。制成的石材復(fù)合水性防護(hù)劑品質(zhì)優(yōu)秀;可形成甲基硅樹脂的量大,憎水性、耐堿性好,與石材、混凝土等基材結(jié)合性好;具有水性甲基硅酸鹽防護(hù)劑變色少的優(yōu)點(diǎn),也具有溶劑型有機(jī)硅防護(hù)劑防護(hù)性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橛屑{米材料的加入,大大提高了耐堿性、防水性、防污性和抗老化性能。
不足之處是,硅烷預(yù)聚后分散在水中,如果接觸空氣,與甲基硅酸鹽共同作用下會(huì)產(chǎn)生微乳液狀態(tài),對(duì)高密度石材滲透性有影響,因此預(yù)分散液可以在密封情況下長(zhǎng)期儲(chǔ)存,分散后儲(chǔ)存時(shí)間相對(duì)短。
二、防護(hù)劑的分類:
1、按溶劑類型分:
A水劑型(SJ):以水為分散介質(zhì)的防護(hù)劑。
B溶劑型(RJ):以有機(jī)溶劑為分散介質(zhì)的防護(hù)劑。
2、按照功能分:
A防水型(FS):能阻止水及水性污染物侵入石材內(nèi)部的防護(hù)劑。
B防油型(FY):能阻止油及油性污染物侵入石材內(nèi)部的防護(hù)劑。
3、按照使用部位:
A飾面型(SM):用于干掛石材(六面)、濕貼石材裝飾面(包括四個(gè)側(cè)面)的防護(hù)劑。
B底面型(DM):用于粘貼石材底面的防護(hù)劑。
三、防護(hù)劑命名和標(biāo)記規(guī)則:
根據(jù)JC/T973—2005《建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑》規(guī)定,
石材防護(hù)命名順序?yàn)椋?/P>
產(chǎn)品代號(hào)或名稱溶劑類型功能使用部位
標(biāo)記順序?yàn)椋?/P>
產(chǎn)品代號(hào)或名稱溶劑類型功能使用部位等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
如:×××RJFSSMAJC/T973-2005
是:品牌溶劑防水飾面優(yōu)等品
防護(hù)劑的技術(shù)要求:
(1)飾面型
1)用飾面型防護(hù)劑進(jìn)行石材防護(hù)時(shí),應(yīng)保持石材顏色基本不變,用戶有特殊要求除外。
2)飾面型防護(hù)劑防水、耐污性能性應(yīng)符合以下要求:
項(xiàng)目 | 優(yōu)等品 | 一等品 | 合格品 |
防水性(%) | 防水性≥85 | 70≤防水性≤85 | 50≤防水性≤70 |
耐污性食用植物油 | 0 | 1 | |
蘭黑墨水 | |||
A客戶對(duì)污染源有特殊要求時(shí),可按客戶要求進(jìn)行 B防水型防護(hù)劑可不進(jìn)行此項(xiàng)檢驗(yàn) |
飾面型水性防護(hù)劑pH范圍應(yīng)在3—13之間
飾面型防護(hù)劑穩(wěn)定性應(yīng)無分層、漂油和沉淀
飾面型防護(hù)劑耐酸堿性應(yīng)大于40%;其中大理石防護(hù)可不進(jìn)行耐酸性檢驗(yàn)
飾面型防護(hù)劑耐紫外線老化性應(yīng)大于等于40%
(2)、底面型
1)、底面型防護(hù)劑抗?jié)B性試驗(yàn)應(yīng)無水斑出現(xiàn)
2)、底面型防護(hù)劑水泥粘結(jié)強(qiáng)度下降不大于5.0%
(3)、水性防護(hù)劑有害物質(zhì)限量
揮發(fā)性有機(jī)化合物含量(VOC)≤200g/L
(4)、溶劑型防護(hù)劑有害物限量苯含量≤0.5%、甲苯和二甲苯總合含量≤10%