有机硅石材养护剂的应用
www.verydd.cn 日期：广州华克高分子材料有限公司 作者：陈俊光 来源： 推荐人：jiej007
一、石材养护的必要性
1、概述
在建材中，石材是绿色环保的天然的高档装饰材料，但石材并不是一种长效的高档装饰材料。在自然环境中，由于尘埃、废气、酸雨、温差、紫外光照射，雨水冲蚀，内部盐份，潮气，粘合剂衍生物及其他的污染物质，使得石材极易褪色、黄变，粉化，污染，渗水，析渍等。大大降低了石材的装饰效果和使用寿命。同时，如果安装施工方法的失误，也会造成石材装饰效果的失败。故对石材有必要进行预防保养及使用过程中的养护。
预防重于补救。如果石材在施工安装时，没有引起相关方面的重视，一旦安装施工完毕，石材病症自然接踵而来，主要表现为水泥衍生物、白华、锈黄、裂纹、水斑、油污、粉化和灰尘，盐渍，褪色等。最合适的方案是在选定石材后立即进行护理，然后再拿到工地使用。使用几年后可根据实际情况再进行加强养护。
2、影响石材使用寿命和产生石材病症的主要原因
常见的石材病症主要有：水斑、白华、盐析、泛碱、锈斑、泛黄、霜冻、表面腐蚀、色素污染(包括油污)、苔藓生长、磨损、失光及粉化剥落等。导致石材产生各种病变及缩短使用寿命的原因，一是石材的内部构造和化学成份引起的变化；二是开采和加工方法、安装施工方法选材及使用环境等因素。
来自石材内部的原因
石材的天然结构：天然石材均存在着微裂隙及毛细孔，天长日久会吸附空气中的细小尘埃和污物，由于毛细管作用而慢慢深入石材内部，从而大大降低了石材的装饰性能和使用寿命。
化学成分：石材中有很多成份容易与外界环境起化学反应，使石材产生侵蚀和变异现象。石材一般都不同程度的含有铁离子，遇到潮气会产生锈黄。另外，大多数天然大理石的主要成分为碳酸盐，如碳酸钙和碳酸镁，还有少量碱性氧化物。碱性氧化物的化学性质不稳定，在潮湿环境下，易与空气中的酸性氧化物如二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、二氧化氮等发生化学反应而改变大理石内部结构，导致石材的机械强度下降、变脆、粉化，变色，析盐。
来自石材外部的原因
影响石材装饰效果和使用寿命的外部原因很多。如开采加工和储运过程中维护处理不当、安装石材所用的化学建筑材料的影响和自然环境因素等。还有一个人为的因素，在进行石材养护时，如选用的养护剂不恰当也可能会导致石材出现怪斑。
二、应用机理
1、化学反应
有机硅在建材中应用极广。由于功效比较独特，所以得到较大的认同。特别是硅树脂，此类物质作为防水剂在建材中具有相当好的实用效果。在50年前，有机硅行业刚起步，人们用甲基硅酸盐作防水材料。一般是配制成溶液，即加水或少量醇类。其反应原理是在基材表层与空气中大量的二氧化碳及水产生化学反应，生成憎水基的聚甲基硅石。这种网状结构的树脂，有防水功能。但因会在基材表面结成白色粉状沉淀物，或因为碱性太强而产生黄变。并且还会在强碱性条件下生成硅醇而溶于水中流失，即会在一定条件下自动失效。所以这类防水材料已经被淘汰，不能在石材中使用。被认为是第一代硅类防水剂。属硅酸盐类不属于有机硅化合物。在30年前，化学界开始进行研究真正能用于日常生活中的性质温和且时效长的无毒副作用的有机硅酮防水材料，希望能彻底摆脱老一代有机的硅酸钠所带来的一系列问题。目前能用于石材护理这一类的有机硅酮护理剂主要以硅氧烷和硅烷为主。反应机理主要是带有活性成份的基团与石材表层的离子态的水份(即-OH和-H)进行醇解反应，从而使硅原子或硅氧烷能与石材表面进行化学键连接。由外向内在石材的表层形成一层像树根形状的结构复杂的网状结构。此种结构主成份即是杂合硅树脂。这类纯硅酮物质犹如生长在石材孔隙里面的蜘蛛网，空间有多大多深这层非极性的网就有多密。它可将极性水分子和二氧化碳进行过滤，又不会被水分子浸湿，同时还可阻隔石材不同界面的碱性化合物和盐分向另外个界面渗透。所以这类防护剂能有效的对石材进行保护。防止了因水分或空气中的酸碱物质引起的化学反应，同时还能起到很好的物理增强作用，防止粉化，又赋予石材自洁的功能。
2.2、产品的辨别
如果是传统的甲基硅酸盐类，一般是无色或淡黄色透明液体，里面有水分或醇类。一般pH为10-14，有强腐蚀性。也有白色乳液状，但极易分层。可通过细管向液体中吹人体呼出的气体来辨别，变白色即为硅酸盐。或测pH值。也可取少量放在黑色或白色石材上，干后，会有白色及黄色颗粒，出现了聚甲基硅石与钠盐或钾盐的混合物。处理后的石材一般会出现黄色或泛白。也有部分石材第六面处理后，因甲基硅酸盐自动失效而无明显防水效果。
如果是透明溶剂型护理液，一般为硅氧烷或硅烷型。溶剂有甲苯、二甲苯、香蕉水、甲醇、乙醇、丙醇、石油醚等。一般应选用对人体无毒无副作用的溶剂，并且是渗透性较强挥发性较慢的品种。由于有机硅活性成份及溶剂挥发快慢各不同，所以处理后石材表面形成水珠的快慢程度各不同。根据有机硅的特点一般应在24小时后，才可试水珠效果，7天后化学反应全部完成(高温地带五天)。建议检测水珠接触度角、水珠痕迹、污渍痕迹、吸水率、耐50%NaOH水溶液、耐5％盐酸溶液、石材表面颜色改变、渗透深度等均应等硬性指标最好在化学反应完全终止后进行，这样才真实、客观、准确。
如果是白色乳液型，有纯硅酮的，有硅丙的，有硅氟的水性乳液。一般如无分层则表示无异常，且保质期应为10-15个月之间，具有反应活性，谓之正常可用。否则可能是已经固化的白色乳液。除硅丙有可能是淡黄白色，有臭味，处理后的石材易变黄不耐老化之外，其他两种均不会有此类现象。硅氟类乳液对油污会有一定的防护作用，但包括纯有机氟和硅氟在内的养护液均比不上纯硅酮白色乳液在石材养护方面的耐水，耐老化，耐黄变、抗风化及补强的特性。
如果是白色膏状物，外观像奶酪，是一种可流动的固体。一般是纯硅酮的水性体系，有极强的渗透性，可以采用喷或刮的方法施工。机理与其它纯硅酮养护剂一样。因价格昂贵，所以特殊用途才考虑。
还有一类是纯有机氟透明液体，即氟碳类。耐油污／自洁性较强。但价格较高，且耐老化和紫外光，补强和透气性不及纯硅酮类护理剂。
特别说明：
1、纯有机硅化合物养护剂在保养后不会留下任何残留物并可保持基材的原色。甲基硅酸盐反应会后有残留物，防水效果也会自动失效。
2、化学界不存在可以绝对的一劳永逸的防水／自洁性化合物。商业性操作也应遵循自然界的规律。
3、没有哪一种防护剂是万能的，可以包治百病。更没有哪一种护理剂是人类如何设想，效果就会如何好的。
1、概述
在建材中，石材是绿色环保的天然的高档装饰材料，但石材并不是一种长效的高档装饰材料。在自然环境中，由于尘埃、废气、酸雨、温差、紫外光照射，雨水冲蚀，内部盐份，潮气，粘合剂衍生物及其他的污染物质，使得石材极易褪色、黄变，粉化，污染，渗水，析渍等。大大降低了石材的装饰效果和使用寿命。同时，如果安装施工方法的失误，也会造成石材装饰效果的失败。故对石材有必要进行预防保养及使用过程中的养护。
预防重于补救。如果石材在施工安装时，没有引起相关方面的重视，一旦安装施工完毕，石材病症自然接踵而来，主要表现为水泥衍生物、白华、锈黄、裂纹、水斑、油污、粉化和灰尘，盐渍，褪色等。最合适的方案是在选定石材后立即进行护理，然后再拿到工地使用。使用几年后可根据实际情况再进行加强养护。
2、影响石材使用寿命和产生石材病症的主要原因
常见的石材病症主要有：水斑、白华、盐析、泛碱、锈斑、泛黄、霜冻、表面腐蚀、色素污染(包括油污)、苔藓生长、磨损、失光及粉化剥落等。导致石材产生各种病变及缩短使用寿命的原因，一是石材的内部构造和化学成份引起的变化；二是开采和加工方法、安装施工方法选材及使用环境等因素。
来自石材内部的原因
石材的天然结构：天然石材均存在着微裂隙及毛细孔，天长日久会吸附空气中的细小尘埃和污物，由于毛细管作用而慢慢深入石材内部，从而大大降低了石材的装饰性能和使用寿命。
化学成分：石材中有很多成份容易与外界环境起化学反应，使石材产生侵蚀和变异现象。石材一般都不同程度的含有铁离子，遇到潮气会产生锈黄。另外，大多数天然大理石的主要成分为碳酸盐，如碳酸钙和碳酸镁，还有少量碱性氧化物。碱性氧化物的化学性质不稳定，在潮湿环境下，易与空气中的酸性氧化物如二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、二氧化氮等发生化学反应而改变大理石内部结构，导致石材的机械强度下降、变脆、粉化，变色，析盐。
来自石材外部的原因
影响石材装饰效果和使用寿命的外部原因很多。如开采加工和储运过程中维护处理不当、安装石材所用的化学建筑材料的影响和自然环境因素等。还有一个人为的因素，在进行石材养护时，如选用的养护剂不恰当也可能会导致石材出现怪斑。
二、应用机理
1、化学反应
有机硅在建材中应用极广。由于功效比较独特，所以得到较大的认同。特别是硅树脂，此类物质作为防水剂在建材中具有相当好的实用效果。在50年前，有机硅行业刚起步，人们用甲基硅酸盐作防水材料。一般是配制成溶液，即加水或少量醇类。其反应原理是在基材表层与空气中大量的二氧化碳及水产生化学反应，生成憎水基的聚甲基硅石。这种网状结构的树脂，有防水功能。但因会在基材表面结成白色粉状沉淀物，或因为碱性太强而产生黄变。并且还会在强碱性条件下生成硅醇而溶于水中流失，即会在一定条件下自动失效。所以这类防水材料已经被淘汰，不能在石材中使用。被认为是第一代硅类防水剂。属硅酸盐类不属于有机硅化合物。在30年前，化学界开始进行研究真正能用于日常生活中的性质温和且时效长的无毒副作用的有机硅酮防水材料，希望能彻底摆脱老一代有机的硅酸钠所带来的一系列问题。目前能用于石材护理这一类的有机硅酮护理剂主要以硅氧烷和硅烷为主。反应机理主要是带有活性成份的基团与石材表层的离子态的水份(即-OH和-H)进行醇解反应，从而使硅原子或硅氧烷能与石材表面进行化学键连接。由外向内在石材的表层形成一层像树根形状的结构复杂的网状结构。此种结构主成份即是杂合硅树脂。这类纯硅酮物质犹如生长在石材孔隙里面的蜘蛛网，空间有多大多深这层非极性的网就有多密。它可将极性水分子和二氧化碳进行过滤，又不会被水分子浸湿，同时还可阻隔石材不同界面的碱性化合物和盐分向另外个界面渗透。所以这类防护剂能有效的对石材进行保护。防止了因水分或空气中的酸碱物质引起的化学反应，同时还能起到很好的物理增强作用，防止粉化，又赋予石材自洁的功能。
2.2、产品的辨别
如果是传统的甲基硅酸盐类，一般是无色或淡黄色透明液体，里面有水分或醇类。一般pH为10-14，有强腐蚀性。也有白色乳液状，但极易分层。可通过细管向液体中吹人体呼出的气体来辨别，变白色即为硅酸盐。或测pH值。也可取少量放在黑色或白色石材上，干后，会有白色及黄色颗粒，出现了聚甲基硅石与钠盐或钾盐的混合物。处理后的石材一般会出现黄色或泛白。也有部分石材第六面处理后，因甲基硅酸盐自动失效而无明显防水效果。
如果是透明溶剂型护理液，一般为硅氧烷或硅烷型。溶剂有甲苯、二甲苯、香蕉水、甲醇、乙醇、丙醇、石油醚等。一般应选用对人体无毒无副作用的溶剂，并且是渗透性较强挥发性较慢的品种。由于有机硅活性成份及溶剂挥发快慢各不同，所以处理后石材表面形成水珠的快慢程度各不同。根据有机硅的特点一般应在24小时后，才可试水珠效果，7天后化学反应全部完成(高温地带五天)。建议检测水珠接触度角、水珠痕迹、污渍痕迹、吸水率、耐50%NaOH水溶液、耐5％盐酸溶液、石材表面颜色改变、渗透深度等均应等硬性指标最好在化学反应完全终止后进行，这样才真实、客观、准确。
如果是白色乳液型，有纯硅酮的，有硅丙的，有硅氟的水性乳液。一般如无分层则表示无异常，且保质期应为10-15个月之间，具有反应活性，谓之正常可用。否则可能是已经固化的白色乳液。除硅丙有可能是淡黄白色，有臭味，处理后的石材易变黄不耐老化之外，其他两种均不会有此类现象。硅氟类乳液对油污会有一定的防护作用，但包括纯有机氟和硅氟在内的养护液均比不上纯硅酮白色乳液在石材养护方面的耐水，耐老化，耐黄变、抗风化及补强的特性。
如果是白色膏状物，外观像奶酪，是一种可流动的固体。一般是纯硅酮的水性体系，有极强的渗透性，可以采用喷或刮的方法施工。机理与其它纯硅酮养护剂一样。因价格昂贵，所以特殊用途才考虑。
还有一类是纯有机氟透明液体，即氟碳类。耐油污／自洁性较强。但价格较高，且耐老化和紫外光，补强和透气性不及纯硅酮类护理剂。
特别说明：
1、纯有机硅化合物养护剂在保养后不会留下任何残留物并可保持基材的原色。甲基硅酸盐反应会后有残留物，防水效果也会自动失效。
2、化学界不存在可以绝对的一劳永逸的防水／自洁性化合物。商业性操作也应遵循自然界的规律。
3、没有哪一种防护剂是万能的，可以包治百病。更没有哪一种护理剂是人类如何设想，效果就会如何好的。
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