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石材养护
创新型石材防护材料 丰富石材养护知识
作者: | 日期:2012-11-17 16:32:37 | 人气: | 【 】 | TAG:
 石材是应用最广泛的建筑材料,从古代的石窟、石桥、石塔到现代普遍使用的各种装饰石材以及各种岩画、雕像、壁刻和纪念碑等,这些使用的石材大部分暴露在自然界的风化环境中,特别是近代工业的发展,环境污染对石材腐蚀的威胁更加严重,随着科学技术的发展,人们逐步认识到正确使用石材防护剂可以减缓石材的腐蚀和污损,并预防多种石材病。

石材表面防护剂的种类很多,无机表面防护剂和有机表面防护剂;半永久性防护(石蜡、硅油等)和久性防护(如树脂涂料);表面成膜型和渗透固结型;等等。在这篇文章中研究的是新型有机表面防护剂。

有机硅树脂具有较低的表面能,可以低到21-22mN/m,是较为理想的防水、防污材料,且耐腐蚀性、耐高低稳性能也较好。但有机硅树脂也有不少缺点,成膜性能较差,涂膜附着力差,涂膜耐溶剂性差,温度较高时漆膜机械强度不好。

有机氟化合物中氟原子的电负性大,直径小,且C-F键能高,可使水的表面张力显著降低,全氟烷烃表面张力低至l0mN/m同时与氢原子相比,氟原子更容易将C-F键屏蔽起来,保持高度的稳定性,因此含氟化合物具有“三高”(高表面活性、高耐热性、高化学稳定性)及”两憎”(憎水、憎油)的特性。但存在的问题是需要高温交联,在溶剂中的溶解性欠佳,价格较贵等有机硅、有机氟各有优点及不足。将它们有机结合起来,则能互相取长补短,优势互补。制备出具有卓越防水、防油、耐站污、耐老化等性能的新型石材防护材料。

实验部分

1.1原料

甲基丙烯酸2,2,2一三氟乙酯(TFEMA),哈尔滨雪佳氟硅化学有限公司;甲基丙烯酸差劲乙酯(HEMA)无锡市利润化工有限公司;乙烯基三乙氧基硅烷((KH151),南京和福化工厂;乙酸丁酯,海久亿化学试剂有限公司;偶氮二异丁腈(AIBN),湖北成宇宙制药有限公司;HDI三聚体,上海三浦化工有限公司。

1.2主要分析仪器

傅立叶红外光谱仪FT-IR200,Quanta200型扫描电子显微镜、QFZ一П型附着力测试仪、QHQ型涂膜铅笔划痕硬度仪

1.3氟硅材料的合成

(1)合成机理

(2)合成步骤

将部分甲基丙烯酸三氟乙醋、甲基丙烯酸轻乙酯、乙烯基三乙氧基硅烷单体和部分引发剂一起加人到溶剂中,待引发剂溶解后倒入250m1的四口烧瓶中,加热搅拌聚合反应1h后,将剩余引发剂和单体分2h滴完,再反应1h后冷却出料。

2结果与讨论

2.1引发剂选择及用量对氟硅材料性能的影响

溶液聚合常用的引发剂主要有BPO,AIBN。聚合中若使用BPO,则其分解时生成的苯基自由基特别活泼,可以夺取聚合物链上的氢原子,从而使聚合物形成支链,且BPO可在聚合物中引人可吸收紫外光的苯环,其抗紫外性能将受到影响,材料在阳光暴晒下会变黄。而使用AIBN引发剂,其分解时生成的丁腈自由基则较稳定,不易进行夺氢反应,因此采用AIBN引发剂,可得到分子量分布窄的聚合物,且引发效率高,抗紫外性能好。

引发聚合形成聚合物的聚合度与引发剂浓度的平方根呈反比,即引发剂用量增加,聚合度下降,分子量降低,聚合物强度下降,铅笔硬度下降,从引发剂AIBN用量为0.2%时的4H下降到引发剂用量为0.6%时的2H。当引发剂用量为0.1%时,共聚物是淡黄色液体,和水的钻度相当,可以知道引发剂没有引发单体聚合反应。当引发剂用量为0.7%时反应很是剧烈,在短时间内迅速聚合反应凝胶,反应很难控制。(反应的温度控制在85}C)从表1可知引发剂的用量应控制在0.2%一0.6%。


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