[發明專利]一種含氟有機硅石材防污劑

有效

• 申請號: 201110001005.2
• 申請日: 2011-01-05
• 公開（公告）號: CN102585232A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 邵均林;趙柯;田軍昊;陳清;蔣云菊;吳建芬
• 申請（專利權）人: 中化藍天集團有限公司;浙江省化工研究院有限公司
• 主分類號: C08G77/44
• 分類號: C08G77/44;C08G77/385;C09D183/10;C04B41/49
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明涉及一種含氟有機聚硅氧烷組合物，更具體地，涉及在人造石材、天然石材和石質文物表面防護的含氟有機聚硅氧烷組合物。

背景技術

石材作為一種建筑裝飾材料具有色彩亮麗美觀，牢固耐用，材料易得等特點。因此，從古代的石窟、石橋、石塔到現代的各種裝飾及各種巖畫、雕像、壁刻和紀念碑等都廣泛而普遍使用石材。然而，石材的病變污染卻是一個不容回避的問題，一項對用石材做外墻裝飾的建筑物的調查發現，建筑物投入使用后，一般只有三個月至一年半的時間，80％以上的建筑物具有不同程度的石材病變。可見機械加工之后對石材表面進行防護劑處理顯得十分重要。

石材防護劑的發展大致經歷了無機、石蠟、環氧、丙烯酸、有機硅五個階段。有機硅材料在石材上的保護是由有機硅材料和石材無機材料之間的化學關系所決定的，因為二者之間的化學反應較易進行。經有機硅材料處理后的石材制品，在特定的條件下，石材表面的硅醇基團與有機硅分子基團發生縮合脫水反應，使有機硅分子鍵連接在石材制品表面并緊密地結合在一起，形成有機硅氧烷憎水膜，憎水膜呈定向的排列結構。由于烷基是憎水基團，所以這種定向排列的有機硅分子鍵就具有較強的憎水性，阻止了毛細孔對于水的毛細作用，進而阻止水份的進人，而不堵塞毛細空隙，但同時水汽在硅氧烷憎水膜區內仍能自由滲透，從而保證了石材的透氣性。其次Si-O鍵的鍵能很高，為422.5kJ/mol，而C-C鍵的鍵能只有344.4kJ/mol，所以Si-O鍵的鍵能較高，熱穩定性好。因此有機硅憎水基團與硅原子或氧原子之間的鍵不會輕易斷裂，這種結構相當牢固的有機硅分子鍵具有抵抗一般紫外線光照的破壞，此外還具有較好的保色性、穩定性。

有機硅石材防護劑按照不同的分類方法，可以分為：表面成膜型和滲透固結型；無機表面防護劑和有機表面防護劑；半永久性防護和永久性防護；水溶型和溶劑型等。

表面成膜型有機硅石材防護劑的防護原理是把有機硅樹脂涂覆在預先處理的石材表面，形成一層光亮如鏡的保護膜，與空氣中的H₂O、O₂、CO₂等隔離開來。日本專利JP60186468和JP61270276報道了相關的防護劑。此種石材防護劑的缺點是一旦膜破損，難以修復，造成更嚴重的腐蝕，同時表面成膜影響外觀。

滲透固結型有機硅石材防護劑的防護原理是通過石材表面滲透到石材內部5～15mm左右(甚至可達50mm)，與石材成份中的SiO₂反應固定在石材內，形成疏水性的保護層。美國專利US4478911公開了對多孔石材的表面處理使用一種含烷氧基硅烷、水、有機溶劑和聚合催化劑的單相液體混合物，使其通過滲透進入石材微孔隙內聚合，提高了石材的整體機械強度，又耐腐蝕。此種石材防護劑雖然防水，但防油、防污性差。

因此，非常有必要開發一種新型的有機硅石材防護劑，能夠克服上述表面成膜型有機硅石材防護劑和滲透固結型有機硅石材防護劑的缺點，具有卓越的防水、防油、耐污、耐老化等性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于石材防護的含氟有機聚硅氧烷化合物，具有卓越的防水、防油、耐污、耐老化等性能。

本申請中所用的化學計量下標的正數值是指分子物類，化學計量下標的非正數值是指分子量平均基礎上的、數均基礎上的、重均基礎上的或摩爾分數基礎上的分子物類混合物。在本發明的化合物的混合物的情形下，相比于純化合物而言，混合物的化學計量下標將具有這些下標的平均值，平均下標值可以為正數或非正數。

為達到發明目的本發明采用的技術方案是：

一種用于石材防護的含氟有機聚硅氧烷化合物，其特征在于具有如下結構式(I)：

MD_aD¹_bD²_cM????(I)

其中：

M＝(R¹)(R²)(R³)SiO_1/2；

D＝(R⁴)(R⁵)SiO_2/2；

D¹＝(R⁶)(R⁷)SiO_2/2；

D²＝(R⁸)(Z)SiO_2/2；

其中：