石材资讯

张秉坚
(浙江大学化学系物理化学研究所，杭州 310027)

1．前言

石材是应用最广泛的建筑材料，从古代的石窟、石桥、石塔、石亭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． 另外，不正确的安装、维修、防护和使用也会造成破坏、污损或各种石材病。随着科学技术的发展，人们逐步认识到正确地使用石材表面防护剂可以减缓石材的腐蚀和污损，并预防多种石材病。

近几年来，国外石材表面防护剂进入我国市场，促进了我国石材表面处理技术的发展。但是， 国外产品的防护效果参差不齐，价格较为昂贵。为了发展我国的石材化学和石材表面处理技术，推出质量可靠和价格实惠的国产石材表面防护剂，浙江大学物理化学研究所进行了一系列研究工作，包括石材的着色⋯ 、清洗【 、加固bI和防护。对于石材的表面防护我们已开发出数种防护剂产品，其中有的已经应用于石材工程和石材产品，开始发挥社会效益和经济效益。

石材表面防护剂的种类很多，分类法不尽相同，具体有：

1．按材料物性可以分为：无机表面防护剂和有机表面防护剂；

2．按防护方式可分为：半永久性防护(如石蜡、硅油等)和久性防护(如树脂涂料)；

3．按作用机制可分为：表面成膜型和渗透固结型⋯ ⋯ ；

4．按用途可分为：表面防护荆、底面防护剂等。

对于各种类型防护剂的发展和优缺点我们已进行过许多评述l4 J。最近， 我们对无机表面防护剂已有新的发展， 以后将有专文叙述。本文主要探讨我们开发的几种有机硅渗透型石材表面防护剂和一种聚丙烯酸脂渗透型石材底面防护剂的防护性能。这是目前国内外应用最为广泛的品种。

2．实验

石材表面防护剂应当满足许多基本要求：首先，应具有较好的防护性．即能够缓解或阻挡周围环境的侵蚀、破坏和污损，例如抗酸雨，抗污染，耐碱洗，拒油等；另外，防护剂与石材应具有较好的相容性，即防护剂本身及其作用过程不能对石材产生负作用，例如变黄，产生膨胀压力，阻碍石材呼吸产生水力压力等；再有， 防护剂应具有较好耐候性和重涂性， 因为石材的正常有效寿命远长于普通有机防护剂的寿命．防护剂的耐候性越好重涂的次数越少，重涂性越好，说明防护剂失效后对石材的负影响越小。

以上述要求为目标，三年来我们结合石质文物的保护和装饰石材的保养，进行了一系列有机合成和复配研究， 目前初步成型的几种有机石材表面防护剂的名称、产品代号、主要成分、性状、应用对象、功能和成膜性质见表1．。

为了较全面地考察这些有机石材表面防护剂，我们进行了多方面的实验检测。这些防护剂涂覆石材后的表面光泽度增加值、吸水率减小值、憎水性、耐酸性、耐碱性、耐盐性、拒油性、防污性和渗透性等性质的检测结果见表2，检测方法的说明和参照(参考)的有关标准如表3。

为了检测保护剂的寿命，保护剂失效后对石材的影响以及保护剂的重涂性(多次涂覆后的效果)，我们参考国标GB1865-80，进行了人工酸雨加速老化和重涂性实验。将涂好防护剂(ZDS一01，ZDS一02．ZDS-03)的大理石石样置于500W 紫外线高压汞灯老化箱内，距紫外灯管25czn，温度75℃ ，每天用5％的稀硫酸喷涂两次， 以模拟酸雨环境，定期检测外观和憎水性。经与室外屋顶同样样品对照，在该老化箱内100小时约相当于室外一年。石材表面防护剂的耐候性和重涂性的检测结果见表4．。ZDS—O1、ZDS一2和ZDS—O3三种保护剂均未发现转黄现象和影响重涂的现象。作为参照物的醇酸树脂、环氧树脂、聚脂树脂和丙烯酸树脂都不同程度地变黄．前三者还在石面形成壳层，无重涂意义。

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