CN1131885C - 纳米石材功能剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属石材表面的涂层材料及其制备方法。在不饱和聚酯树脂胶中加入金属或金属氧化物纳米粉、蒙脱土，它们分别占总重量的(0.5～2)%、(1～4)%；先将纳米粉和蒙脱土在溶剂中搅拌均匀，再放入不饱和聚酯树脂胶中搅拌均匀制得成品。本发明的纳米石材功能剂能渗透石材，抛光后石材表面光滑有光泽，具有高强高硬耐磨和良好塑性，能抗氧化腐蚀降解；加钇纳米粉还能防放射性辐射。本发明的方法设备、操作简单，适合工业生产。
Description
技术领域
本发明属一种涂层材料及其制备方法，特别涉及石材表面的涂敷材料及其制备方法。
背景技术
装饰用天然大理石在抛光前必须涂上一层具有一定粘度的石材专用功能剂(胶)，用来修补天然细小孔洞，使石材表面光滑美观。现有的石材专用功能胶的主要成分是不饱和聚酯树脂。使用时，将石材专用功能胶涂敷在石面上，经装有磨料的磨头抛光。由于这种普通的石材专用功能胶组成物质颗粒较大，不能渗透到石材内部，表面涂层又都被抛光掉，因而只具有修补细小孔洞的功能，不能对石材表面起保护作用，即不能防止石材的氧化、变色、降解、污染并导致石材不耐磨。这种普通石材专用功能胶更不能对放射性元素氡含量较高的石材起到放射性辐射防护作用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，通过添加纳米材料，使石材具有表面平整光滑、不变色、疏油疏水、耐磨不降解、拒氧化腐蚀、自清洁抗菌、防放射性辐射的特点。
本发明的目的是这样实现的：仍然以不饱和聚酯树脂为主要原料，在其中兑有金属或金属氧化物纳米粉、蒙脱土。其中金属或金属氧化物纳米粉占总重量的(0.5～2)％，蒙脱土占总重量的(1～4)％，余量为不饱和聚酯树脂胶。
这里的金属或金属氧化物纳米粉可以是铝(Al)、钇(Y)银(Ag)、镍(Ni)、三氧化二铝(Al2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiO2)、镧(La)等，或是它们的混合物。这里的蒙脱土是一种天然粘土。
为了提高纳米石材功能剂的使用效果，使用纳米石材功能剂时，可以在其中添加促进剂和固化剂。促进剂可以是环烷酸钴，它能促进各原料间的融合。固化剂可以是过氧化环己铜，它能加速纳米石材功能剂在常温下的干燥。
本发明的纳米石材功能剂的制备方法是：称量金属或金属氧化物纳米粉占总重量的(0.5～2)％、蒙脱土占总重量的(1～4)％作原料，以不饱和聚酯树脂胶或二元醇或二元酸作溶剂，将原料在溶剂中搅拌均匀，再放入不饱和聚酯树脂胶中搅拌均匀，分桶(罐)灌装密封制成成品。
金属铝、镍、钇、银等及其它们的氧化物在纳米状态下具有相当高的化学活性，在催化、敏感和响应等性能方面显得尤为突出，并且具有极佳的力学性能，如高强、高硬和良好的塑性和韧性。在普通石材功能剂(胶)制备过程中加入Al、Ag、Ni、Y、Zn、Ti、La等及它们的氧化物纳米材料制作出的纳米石材功能剂，可以渗透到石材内部1～5mm。这样渗透到石材内部的金属纳米材料一部分同石材主要成分硅酸盐等进一步发生化学反应，形成密度极大、高强、高硬、良好塑性的纳米石材。稀土元素Y等在纳米状态下能使放射性元素氡(Rn)迅速衰败，产生对人类无害气体。天然粘土蒙脱土能使石材增强耐磨性，达到铜的20倍、铁的6倍；还具有良好的透明度和光泽度。
综上所述，本发明的纳米石材功能剂能渗透到石材内部，与硅酸盐反应，使石材具有高强高硬耐磨和良好韧性，抛光后表面光滑有光泽，不变色，抗氧化腐蚀降解，进而具有疏油疏水性和自清洁性；由于钇的作用对放射性辐射起到防护作用。本发明的方法，操作简便，不需要复杂的设备，适合工业生产。
具体实施方式
实施例1.
取粒度在10～100nm的铝纳米粉和钇纳米粉各10克，蒙脱土80克，放入1000克不饱和聚酯树脂胶中，不停顿地搅拌至少1.5小时，再兑入2500克不饱和聚酯树脂胶，经搅拌均匀，分桶(罐)灌装密封。
实施例2.
取粒度在10～100nm的铝纳米粉和钇纳米粉各15克，镍纳米粉10克，蒙脱土60克，放入1000克不饱和聚酯树脂胶中，搅拌1.5～5小时，再兑入2500克不饱和聚酯树脂胶，搅拌灌装密封。
实施例3.
按实施例2称量原料，放入500克二元醇内充分搅拌3～5小时，兑入3000克不饱和聚酯树脂胶，制得约3400克纳米石材功能剂，灌装密封成成品。
实施例4.
取粒度在10～100nm的银纳米粉20克，钇纳米粉10克，蒙脱土70克作原料，按实施例1的制作过程，能制得抗菌性较强的纳米石材功能剂。
实施例5.
称取二氧化钛纳米粉和三氧化二铝纳米粉各20克、蒙脱土60克作原料，以不饱和聚酯树脂胶1000克或二元醇600克作溶剂，同实施例2或3的过程兑制成耐磨性更强的纳米石材功能剂。
实施例6.
称取三氧化二铝纳米粉40克、蒙脱土60克作原料，按实施例5的制备过程，可制得具有较好韧性和抗裂性的石材，使石材加工成品率大大提高。
实施例7.
以氧化锌纳米粉并配镍-镧系203纳米粉作原料，按前述实施例的溶剂以及各原料、溶剂的配比和过程兑制纳米石材功能剂。
Claims (2)
1、一种纳米石材功能剂，成分包括不饱和聚酯树脂胶，其特征在于，在不饱和聚酯树脂胶中兑有金属或金属氧化物纳米粉、蒙脱土，所说的金属或金属氧化物纳米粉是铝、钇、银、镍、三氧化二铝、氧化锌、氧化钛、镧的纳米粉或是它们的混合物；其中金属或金属氧化物纳米粉占总重量的(0.5～2)％，蒙脱土占总重量的(1～4)％，余量为不饱和聚酯树脂胶。
2、一种制备权利要求1的纳米石材功能剂的方法，原料包括不饱和聚酯树脂胶，其特征在于，按重量比称取金属或金属氧化物纳米粉、蒙脱土作原料，以不饱和聚酯树脂胶或二元醇或二元酸作溶剂，将原料在溶剂中搅拌均匀，再放入不饱和聚酯树脂胶中搅拌均匀制得成品。
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