拋光磚表面防污技術研究

摘 要 本文研制了室溫固化的拋光磚表面防污劑。它具有固化后不收縮、透明度高、耐水擦拭和浸泡的特性，并具有很好的滲透性和附著力。文中還討論了以石油醚為溶劑的鈦酸四異丙酯對防污劑固化速度的影響以及甲基含氫硅油和鈦酸四異丙酯的含量對防污性的影響。

關鍵詞 拋光磚，防污劑，鈦酸四異丙酯，甲基含氫硅油

1前言

拋光磚在瓷磚產品市場中仍占主導地位。為使拋光磚達到超強抗污的效果，可以采用提高燒結溫度、延長保溫時間的辦法，使磚坯完全玻化。但同時也增大了能耗，產品變形率大、成品率低，從而使成本大幅上升，且拋光磚的燒結只能消除表面氣孔，在瓷坯內仍殘留4%～5%的閉口氣孔。當拋光后，一些閉口氣孔在表面形成微氣孔；另外，拋光磚產品經過粗磨、細磨和拋光三個加工工序，在磨頭強大外力作用下，由于摩擦和震動，在瓷磚表面也會出現微裂紋。由于表面吸附和毛細管現象，這些微氣孔和微裂紋非常容易吸污，且污染后不易去除或形成永久污點。因此，拋光磚防污劑的研究成為熱點課題。

2防污原理及防污性能測試

2.1 防污原理

防污劑的主要成分甲基含氫硅油具有優良的鋪展性，在鋪展性更好的石油醚的攜帶下，能迅速滲入拋光磚表面氣孔和微裂紋，其滲透深度可達0.5～2mm。在鈦酸四異丙酯的催化下，甲基含氫硅油與空氣中水分作用，迅速聚合固化，使拋光磚表面的微細孔道不再吸附其它介質。

2.2 涂覆工藝

拋光機拋光→烘干→均勻涂抹防污劑→溶劑揮發→用打蠟機或手工打蠟→包裝。

2.3 防污性能測試

拋光磚涂覆防污劑后，需對防污性能進行評斷，但現在仍未形成統一標準，我們從以下三個方面進行檢測：

2.3.1 防污性

防污性能的測定是用易產生痕跡的污染物涂在磚的表面上，過一定時間后用不同種類的清洗劑清洗，如漂白粉、洗衣粉等。通常可采用三種測試方法:（1）將黑色或藍色墨水涂覆在拋光磚表面，放置5～10min，待其干后用水、洗潔劑或洗衣粉清洗，并用棉布擦干；（2）將黑色或藍色墨水涂覆在拋光磚表面，模仿人行走的過程，在拋光磚上踐踏，放置5～10min，待其干后用水、洗潔劑或洗衣粉清洗，并用棉布擦干；（3）配制紅色和綠色膏狀油污：紅色膏狀油污由40%三氧化二鐵和60%甘油三丁酯組成；綠色膏狀油污由40%三氧化二鉻和60%甘油三丁酯混合均勻組成。將紅色和綠色膏狀油污作為著色油污涂覆于拋光磚表面，5～10min后用濕抹布擦洗[1]。

2.3.2 耐化學腐蝕性

耐化學腐蝕性測試是分別用鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉配制1%的水溶液，浸泡15min，不起泡、不脫落即為合格。

2.3.3 光澤度

涂覆抗污劑后拋光磚光澤度用光澤度儀測定。

3實驗部分

3.1 實驗藥品

甲基含氫硅油（含氫量0.8wt%～1.4wt%）、鈦酸四異丙酯、石油醚（90～120℃）、清洗煤油、清洗汽油等。

3.2 實驗內容

3.2.1 溶劑的選取

初步選取三種溶劑：石油醚、煤油和汽油。用滴管分別取樣，在距拋光磚表面同樣高度垂直滴上一滴，使其在拋光磚表面鋪展。比較其滲透的面積，可以看出：石油醚>清洗汽油>清洗煤油；其潤濕性能亦遵從此順序，故選取石油醚作溶劑。

3.2.2 催化劑鈦酸四異丙酯含量對防污劑固化速度的影響

固定甲基含氫硅油的量為8g，改變鈦酸四異丙酯的量，與甲基含氫硅油、石油醚一起配成100g防污劑，涂覆在拋光磚表面，觀察其表干時間。圖1為催化劑鈦酸四異丙酯對防污劑固化速度的影響。由圖可知：涂層表干時間隨著催化劑鈦酸四異丙酯用量的增加而縮短，但當鈦酸四異丙酯用量大于8g時，涂層表干時間變化不大，約為6.3min。

3.2.3甲基含氫硅油和鈦酸四異丙酯含量對防污性能的影響

為方便防污性能的表征，將防污劑的防污性分為5級：0代表沒效果，寫字后不能擦除；1代表有一定效果，但第一次寫字不能完全擦除痕跡；2代表第一次寫字能擦除，第二次或第三次寫字后不能完全擦除；3代表能經得起4次擦拭，肉眼看不見寫字痕跡，但用放大鏡能看到一些小黑點；4代表能經得起多于4次的擦拭，并在放大鏡下看不到任何寫字痕跡。

根據測試防污性能的方法進行測試。結果表明：隨著防污劑含量的增加，防污性顯著提高。但當防污劑的含量達到一定程度后，繼續增加其量，對防污性的影響減弱，見圖2。由圖可知：防污性能隨著防污劑含量的增加而顯著提高，在15g時已達4級；當防污劑含量大于15g時，繼續增加其含量，防污性能變化較緩慢。

4 結論

（1） 經試驗確定拋光磚防污劑較適宜配方為(wt%)：甲基含氫硅油:鈦酸四異丙酯:石油醚（90～120℃）=11:10:79。此配方的防污劑涂覆后表干時間為6.3min，實際固化時間約為12h，形成的防護膜污染后能經得起多于4次的擦拭，并在放大鏡下看不到任何污染痕跡。形成的防護膜耐酸、堿腐蝕，不耐苯類等有機溶劑。此配方防污劑在實際生產中應用，效果較好。

（2） 拋光磚防污劑能有效阻止各種油污、墨水、茶水、水泥等污染物向瓷磚內的滲透。防污劑涂層透明度高、光澤好，覆蓋瓷磚表面后對其花色和光澤度無不良影響。該防污劑還可用于大理石、花崗巖等拋光石材。

（3） 拋光磚防污劑具有施工簡單、快捷的特點。由于該液體的粘度低，所以單位面積的使用量比其它類型防污劑少，滲透性能強、光潔度高。

（4） 拋光磚防污劑由于采用的是鈦酸四異丙酯作催化劑、偶聯劑，致使產品呈淡黃色。

（5） 拋光磚防污劑具有揮發性和溶劑氣味、易燃燒，有一定毒性，現場操作應注意防火。

參考文獻

1 李勇民，薛志剛，韓正輝.拋光磚表面防污劑的研制[J].陶瓷工程，1999，33（6）：38～39，47

2 盧紅梅.拋光磚表面防污劑的研制[J].涂料工業，2002，（10）：14～16，45