石材防護劑的最新發展技術

一、氟改性石材防護劑

目前，用于石材防護劑的主要材料為石蠟、有機硅、有機氟、髙分子樹脂等幾大類，表24對比了這幾類防護產品的性能。對于石材防護而言，每一種材料都有其優缺點，只是利和弊的比例不同而已，從當前的應用情況來看，想要用某一種材料來替代其他材料的可能性不大，不同材料的防護劑仍有各自的用途。正因為每一種材料都不可能十全十美，人們一直在不斷地努力研究開發技術更先進、功能更齊全的石材防護產品。

從表24中我們看到，有機硅雖然防水(水的表面能為72mN/m)，但防油性能（油的表面能為20~30mN/m)很差，氟材料防油性和撥水性較好，但防水滲透性較差，其他材料雖然也能防水防油,但都是密封型，不透氣，影響石材的呼吸，而且耐候性不佳。

氟材料的超低表面能和超強的耐候性引起了世人的廣泛關注，是材料界的一大前沿和熱門課題。有機氟高分子的優異特性與其結構密切相關，氟樹脂高分子鏈上含有大量的C—F鍵，其鍵能達490kj/mol,相比較C—H鍵為415kJ/mol,C—0鍵為360kJ/mol,C—C鍵只有350kj/mol，其鍵能是最大的，因此氟樹脂具有許多其他樹脂無可比擬的特點:①耐候性優異;②抗水解;③耐化學介質良好;④耐溶劑性能好;⑤耐熱性能好;⑥具有極低的表面張力，既撥水又抗油;⑦具有耐粘污性;⑧良好的水蒸氣滲透性。但其缺點是防水性能不如有機硅材料,而且氟材料在介質中的分散或溶解比較困難，成本較高。因此，人們就想結合這兩種材料的優點,采用分子設計、剪裁、接枝的原理，引人其他功能性單體,制造出性能更優異的石材防護劑。

二、有機硅雙涂層大理石防護劑

該技術是近年來國外推廣使用的一種覆膜型石材防護劑，主要原理是先在要防護的大理石表面涂上一層底涂層（主要原料為六氟硅酸化合物），再涂上一層表涂層（由三烷氧基硅烷與四烷氧基硅烷組成），形成一種比一般樹脂、有機硅防護劑等涂層更加耐候、耐水、耐磨、耐紫外線、耐污染的防護涂膜。

該方法不同于以往的有機硅防護劑的使用之處是先以底涂劑與大理石中碳酸鈣反應，同時六氟硅酸化合物侵人填充大理石微孔，形成堅固的結合層，之后,這層化合物與表涂層反應，形成防護膜與大理石緊密附著，有效地防止膜層脫落。因此，這種防護劑具有更優異的性能,經久耐用，能耐磨、耐熱、耐老化、耐風化,能使大理石長期保持絢麗光澤。

三、納米技術在裝飾石材防護劑上的應用

納米尺度的材料，又稱納米材料，其尺寸介于0.1~100nm。納米材料在裝飾石材上的應用已有報道，如果得到開發，必將對傳統的裝飾石材帶來突破性的技術進步。其主要優點在于：

(1)滲透性和重涂性。在滲透型防護劑中，加入納米級材料，會產生滲透力更強、防護劑附著力更強的效果。一般滲透型防護劑滲人深度在5左右，而加人納米材料后可滲透10~20mm，這對耐候性和持久防護十分有利。經過納米防護劑處理的石材，使用若干年防護失效后，其接受重涂性更為優越。

(2)防霉抗菌性。由于石材的天然性特征是多孔、有裂隙和吸水，因而先天存在著寄生各種微生物，如細菌、霉菌、酵母菌、藻類、植物、蟲類、微型小動物的環境。利用納米級材料制成的無機抗菌防護劑是消除這些影響的新技術，其主要途徑是將銀、銅、鋅等氧化物或這類金屬離子通過離子交換、吸附、包埋等方法負載到無機物上，如硅酸鹽、碳酸鹽載體上，涂刷到石材上后，通過納米材料中不斷釋放的金屬離子來殺菌，由于金屬離子的正電子需要氧離子的不斷補充，使細菌等微生物處于無氧狀態和環境下，從而造成石材表面菌類和微生物死亡。

(3)自潔性。在石材防護劑中加人納米級光觸媒材料，光觸媒材料吸收一定波長的光量子后,價帶中的電子就會被激發到導電帶，形成帶負電的髙活性電子e\同時在價帶中產生帶正電的空穴V。空穴對電子的吸引作用形成了光觸媒材料的特殊的氧化能力。電子與空氣中的氧還可生成負氧離子，這種負氧離子也有很強的氧化能力。這樣就能使多數有機污染物被光觸媒材料氧化，使之分解成無害的CO2、H2O和礦物酸,從而起到自動清潔和凈化環境的作用。