吳春明　李珍

（中國地質(zhì)大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院　武漢　430074）

摘要：綜述分析了國內(nèi)外天然石材防護刑的研究現(xiàn)狀和進展．并結(jié)合天然石材成分、結(jié)構(gòu)和

污染源的性質(zhì)，指出了國內(nèi)在此防護荊研究上應(yīng)把握的方向和對策一

關(guān)鍵詞：石材 防護劑 滲透性水性防護劑。

天然裝飾石材( 以下簡稱“石材1作為一種建筑裝飾材料具有色彩亮麗，光澤度好等特點．在城市的各種建筑中，都可見到石材裝飾所創(chuàng)造的壯麗景觀，同時石材裝飾逐步進人到家庭，可見石材工業(yè)是一個很有發(fā)展空間的工業(yè)．然而石材的病變污染卻是一個不容回避的問題，據(jù)對青島市用石材做外墻裝飾的建筑物的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這些建筑物投入使用一般只有三個月至半年的時間，80％ 以上的建筑物有不可同程度的石材病變， 石材病變的產(chǎn)生不僅破壞了石材美觀，更會導(dǎo)致石村工程糾紛．進而影響人們的消費觀念?？梢姍C械加工之后對表而進行防護劑處理十分重要，因此石材防護劑的研究勢在必行

1石材防護劑國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀和進展

材養(yǎng)護是對石材表面進行刷涂保護處理，使石材具有防水，防污、防銹、防水斑、抗老化、風(fēng)化等性能。目前，石材養(yǎng)護問題已引起國家有關(guān)部門重視。據(jù)統(tǒng)計．百材防護劑在石材中的使用率現(xiàn)在不過50％ ．并且多為進口產(chǎn)品．價格較高．約為25元m ，而國內(nèi)的產(chǎn)品低于l0元／mm ，因此石材防護劑的研究具有廣泛的發(fā)展空問和市場前景．

石材防護劑在國外的發(fā)展已有30多年的歷史，日本、歐美等這些國家石材防護劑研究處于領(lǐng)先地位， 逐漸從溶劑型產(chǎn)品過渡到水性產(chǎn)品f即環(huán)保犁產(chǎn)品；相比之下，我國在石材防護劑方面的研究起步較晚． 目前國家還沒有制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使用的防護劑多為從日本、歐美等國進口的產(chǎn)品

1 .1石材防護劑國外產(chǎn)品分析

石材防護劑有涂膜型防護劑和滲透周結(jié)型防護劑兩種

涂膜型舫護劑包括：(1)半永久勝涂層，如蠟．防護油等。優(yōu)點涂覆方便，缺點是需經(jīng)常滁覆：(2 )永久性涂層，如日本生產(chǎn)的水溶性有機涂料，由100份聚氨基甲酸酯和0 4—40份乙丁醚磷酸酯組成具有較好的舫水，耐洗滌性和耐磨性意人利發(fā)明了 一種磷酸酯的鏈狀全氟烯烴聚合物涂料一該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、抗風(fēng)化、抗污染性，同時使石材避免光線干擾引起的顏色變化 。

滲透固結(jié)型防護劑包括：(1)日本提出在花崗巖表面涂一層烷基氟化物，通過硅氧鍵形成化學(xué)吸附膜，該膜抵抗環(huán)境中有害物對石材影響，提高防水耐污性。(2)歐洲專利提到全氟聚醚可轉(zhuǎn)化為末端含羧基或酰胺基的衍生物，這類物質(zhì)易和石材形成足夠穩(wěn)定的化學(xué)鍵或氫鍵，具有很好的防水、防油、防枵、防酸堿性和熱穩(wěn)定性，對光輻射也穩(wěn)定。(3)美國專利提出一種水溶性無機防護劑，采用了“游離鹽’的二氧化硅陽離子溶液，是一種有效的建筑材料防水劑。

1．2國內(nèi)石材防護劑—— 蠟保護方法

國內(nèi)普遍采用打蠟的方法來保護石材，然而蠟保護并不是一種合理有效的保護方法。因為蠟是一種不透氣的密封保護性材料，當(dāng)其覆蓋在石材表面后。石材原有的毛細(xì)孔及細(xì)紋均被阻塞，雖然外界的水和濕氣不能進入石材內(nèi)部，可在一定程度上防止污染，但石材內(nèi)部和下面的濕氣由于密封蠟影響也散發(fā)不出來，這樣水氣長期積存在石材內(nèi)部，就會導(dǎo)致石材的病變；并且若想進行防護工程時，已存在于石材表面的蠟反而是防護劑滲入石材內(nèi)部最大的障礙，而導(dǎo)致防護層僅及于表面而無法進行石材表面以下的防護功能，其可能發(fā)生防護失敗及使后續(xù)病變發(fā)生的危險大增，縮短石材壽命。

1．3滲透性防護劑與蠟保護性能比較

與蠟保護相比，滲透性防護劑不只限于表層保護，而是滲^石材內(nèi)部，進行深層保護；它不僅能夠很好地保護石材的天然質(zhì)感，而且還能保護石材的透氣性。這一點對石材保護來說是很重要的。因而滲透性防護劑的性能更優(yōu)越，具有廣闊的發(fā)展空間見表1。

2石材防護劑研究應(yīng)把握的方向及對策國內(nèi)對于石材防護劑的研究，應(yīng)從石材的結(jié)構(gòu)。成分及污染源的性質(zhì)研究人手，合成有利于石材保護的滲透性水性防護劑。

2．1石材的成分結(jié)構(gòu)特點及性質(zhì)

石材大多有微孔隙，見圖1。因此石材具有吸水性(一般花崗巖吸水率在0 1％ ～0．2％)；石材內(nèi)含有礦物質(zhì)和氧化鐵，石材吸水后會相繼出現(xiàn)銹斑、黃斑、水漬等污染問題。

2.2石材污染病變的主要表現(xiàn)及成因

從圖2可以看出：石材的病變主要是自然因子、人為因子以及石材內(nèi)部的礦物質(zhì)和氧化鐵等枵染源，通過毛細(xì)孔，進人石材內(nèi)部，使石材發(fā)生病變，從而產(chǎn)生水漬、白華、菌苔、吐黃(銹)等現(xiàn)象?？傆^石材病變的成因，各種污染因子主要是通過與水作用使石材發(fā)生病變。沒有水，就無冰凍使石材裂化；沒有水，鐵銹無法滲透；沒有水，菌苔無法生長；沒有水，鹽類就不能滲入石材而現(xiàn)于飾面，產(chǎn)生白華現(xiàn)象；沒有水，二氧化碳，二氧化硫，就不能溶解石材表面，令石材失去光澤。所以，一切治病的配方在于防水。

2．3石材防護劑研究對策與方向

防護的主要原理是：根據(jù)表面界面原理，防護劑中有效物質(zhì)隨溶劑滲入石材內(nèi)部，待溶劑自然揮發(fā)后，有效物質(zhì)和石晶體結(jié)合，形成一層堅韌透明防護膜，阻止外來的污染滲入，防止石材內(nèi)部及底層的污染滲出?？朔鲜鱿灡Ｗo的缺點，從石材內(nèi)部進行防護，并能保護石材正?！昂粑?—— 即良好的透氣性。

滲透性水性防護劑研究將是未來這一項領(lǐng)域的研究方向。滲透性水性防護劑產(chǎn)品應(yīng)具有以下幾方面的優(yōu)良性能：

1、濕貼施工達到干掛效果；

2、表面不留殘液，保護石材透氣性和天然質(zhì)感；

3、滲人石材內(nèi)部形成阻水層，增強內(nèi)部結(jié)構(gòu)耐光、耐水的能力，提高耐候性和耐樗性、達到國外產(chǎn)品的性能。

經(jīng)此石材防護劑防護后的石材應(yīng)具有以下七大特點：① 防水；② 防污；③抗紫外線(延緩石材褪色時間)；④抗凍，抗溶解性；⑤保持石材透氣性；⑥降低日常保養(yǎng)費用；⑦重復(fù)保養(yǎng)時，施工方便。

綜上所述，石材養(yǎng)護問題已迫在眉睫，滲透性防護劑的研究與發(fā)展勢在必行，這是個朝陽的工業(yè)，有廣闊的市場前景，希望能有更多的人來共參與發(fā)展我國的石材養(yǎng)護事業(yè)。