石材之家讯：吴春明 李珍（中国地质大学材料科学与化学工程学院 武汉 430074）摘要：综述分析了国内外天然石材防护刑的研究现状和进展．并结合天然石材成分、结构和污染源的性质，指出了国内在此防护荆研究上应把握的方向和对策一关键词：石材 防护剂 渗透性水性防护剂。天然装饰石材( 以下简称“石材1作为一种建筑装饰材料具有色彩亮丽，光泽度好等特点．在城市的各种建筑中，都可见到石材装饰所创造的壮丽景观，同时石材装饰逐步进人到家庭，可见石材工业是一个很有发展空间的工业．然而石材的病变污染却是一个不容回避的问题，据对青岛市用石材做外墙装饰的建筑物的调查，发现这些建筑物投入使用一般只有三个月至半年的时间，80％ 以上的建筑物有不可同程度的石材病变， 石材病变的产生不仅破坏了石材美观，更会导致石村工程纠纷．进而影响人们的消费观念。可见机械加工之后对表而进行防护剂处理十分重要，因此石材防护剂的研究势在必行1石材防护剂国内外研究的现状和进展材养护是对石材表面进行刷涂保护处理，使石材具有防水，防污、防锈、防水斑、抗老化、风化等性能。目前，石材养护问题已引起国家有关部门重视。据统计．百材防护剂在石材中的使用率现在不过50％ ．并且多为进口产品．价格较高．约为25元m ，而国内的产品低于l0元／mm ，因此石材防护剂的研究具有广泛的发展空问和市场前景．石材防护剂在国外的发展已有30多年的历史，日本、欧美等这些国家石材防护剂研究处于领先地位， 逐渐从溶剂型产品过渡到水性产品f即环保犁产品；相比之下，我国在石材防护剂方面的研究起步较晚． 目前国家还没有制定相关标准，使用的防护剂多为从日本、欧美等国进口的产品1 .1石材防护剂国外产品分析石材防护剂有涂膜型防护剂和渗透周结型防护剂两种涂膜型舫护剂包括：(1)半永久胜涂层，如蜡．防护油等。优点涂覆方便，缺点是需经常滁覆：(2 )永久性涂层，如日本生产的水溶性有机涂料，由100份聚氨基甲酸酯和0 4—40份乙丁醚磷酸酯组成具有较好的舫水，耐洗涤性和耐磨性意人利发明了 一种磷酸酯的链状全氟烯烃聚合物涂料一该涂料能起到很好的防油防水效果。意大利用含氟聚醚涂覆石材表面，使石材具有很好的疏水、抗风化、抗污染性，同时使石材避免光线干扰引起的颜色变化 。渗透固结型防护剂包括：(1)日本提出在花岗岩表面涂一层烷基氟化物，通过硅氧键形成化学吸附膜，该膜抵抗环境中有害物对石材影响，提高防水耐污性。(2)欧洲专利提到全氟聚醚可转化为末端含羧基或酰胺基的衍生物，这类物质易和石材形成足够稳定的化学键或氢键，具有很好的防水、防油、防枵、防酸碱性和热稳定性，对光辐射也稳定。(3)美国专利提出一种水溶性无机防护剂，采用了“游离盐’的二氧化硅阳离子溶液，是一种有效的建筑材料防水剂。1．2国内石材防护剂—— 蜡保护方法国内普遍采用打蜡的方法来保护石材，然而蜡保护并不是一种合理有效的保护方法。因为蜡是一种不透气的密封保护性材料，当其覆盖在石材表面后。石材原有的毛细孔及细纹均被阻塞，虽然外界的水和湿气不能进入石材内部，可在一定程度上防止污染，但石材内部和下面的湿气由于密封蜡影响也散发不出来，这样水气长期积存在石材内部，就会导致石材的病变；并且若想进行防护工程时，已存在于石材表面的蜡反而是防护剂渗入石材内部最大的障碍，而导致防护层仅及于表面而无法进行石材表面以下的防护功能，其可能发生防护失败及使后续病变发生的危险大增，缩短石材寿命。1．3渗透性防护剂与蜡保护性能比较与蜡保护相比，渗透性防护剂不只限于表层保护，而是渗^石材内部，进行深层保护；它不仅能够很好地保护石材的天然质感，而且还能保护石材的透气性。这一点对石材保护来说是很重要的。因而渗透性防护剂的性能更优越，具有广阔的发展空间见表1。2石材防护剂研究应把握的方向及对策国内对于石材防护剂的研究，应从石材的结构。成分及污染源的性质研究人手，合成有利于石材保护的渗透性水性防护剂。2．1石材的成分结构特点及性质石材大多有微孔隙，见图1。因此石材具有吸水性(一般花岗岩吸水率在0 1％ ～0．2％)；石材内含有矿物质和氧化铁，石材吸水后会相继出现锈斑、黄斑、水渍等污染问题。 2.2石材污染病变的主要表现及成因从图2可以看出：石材的病变主要是自然因子、人为因子以及石材内部的矿物质和氧化铁等枵染源，通过毛细孔，进人石材内部，使石材发生病变，从而产生水渍、白华、菌苔、吐黄(锈)等现象。总观石材病变的成因，各种污染因子主要是通过与水作用使石材发生病变。没有水，就无冰冻使石材裂化；没有水，铁锈无法渗透；没有水，菌苔无法生长；没有水，盐类就不能渗入石材而现于饰面，产生白华现象；没有水，二氧化碳，二氧化硫，就不能溶解石材表面，令石材失去光泽。所以，一切治病的配方在于防水。2．3石材防护剂研究对策与方向防护的主要原理是：根据表面界面原理，防护剂中有效物质随溶剂渗入石材内部，待溶剂自然挥发后，有效物质和石晶体结合，形成一层坚韧透明防护膜，阻止外来的污染渗入，防止石材内部及底层的污染渗出。克服上述蜡保护的缺点，从石材内部进行防护，并能保护石材正常“呼吸” —— 即良好的透气性。渗透性水性防护剂研究将是未来这一项领域的研究方向。渗透性水性防护剂产品应具有以下几方面的优良性能：1、湿贴施工达到干挂效果；2、表面不留残液，保护石材透气性和天然质感；3、渗人石材内部形成阻水层，增强内部结构耐光、耐水的能力，提高耐候性和耐樗性、达到国外产品的性能。经此石材防护剂防护后的石材应具有以下七大特点：① 防水；② 防污；③抗紫外线(延缓石材褪色时间)；④抗冻，抗溶解性；⑤保持石材透气性；⑥降低日常保养费用；⑦重复保养时，施工方便。综上所述，石材养护问题已迫在眉睫，渗透性防护剂的研究与发展势在必行，这是个朝阳的工业，有广阔的市场前景，希望能有更多的人来共参与发展我国的石材养护事业。
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