室外文物涂料的研制与应用

data-full-width-responsive="true"> 北宋嘉佑六年( 1061 年) 所建的玉泉铁塔是国家级重点文物, 目前对其进行的整体防护工程中, 涂料保护是其中的关键一环。为了保持铁塔的本来面目, 要求所用涂料无色、透明、无光。同时, 由于铁塔处于户外, 一年四季经受风吹、日晒、雨淋及霜冻等侵蚀, 因此还要求涂料具有优良的耐水、抗光老化、抗风沙冲击以及较强的附着力等性能。本文选用聚氨酯树脂为主要成膜物质, 以氨基树脂为改性剂, 配以适当的填加剂、助剂等, 研制出了一种综合性能优良, 室温固化型双组份室外文物涂料。1 实验方法1 1 预聚物的合成选用适当的多元醇与耐候性能优良的多异氰酸酯反应, 产物经处理后封桶保存。固含量502% , NCO 含量5 0～7 0% ( 预聚物Ⅰ) 。选用合适的二元酸或酸酐与多元醇反应, 在要求温度和反应时间下合成出透明液体。固含量502%, 酸值5mgKOH/ g ( 预聚物Ⅱ) 。1 2 涂料配方与生产工艺预聚物Ⅱ: 70～80%, 氨基树脂: 6～10%, 消光剂: 3～5%, 抗氧剂: 0 3～0 5%, 紫外线吸收剂: 0 2～0 3%, 溶剂: 适量。生产工艺流程如下: ( 1) A 组份工艺流程: 预聚物Ⅱ + 助剂+ 氨基树脂 搅拌混合稀释剂　搅拌溶解组份A ;( 2) B 组份工艺流程: 预聚物Ⅰ+ 助剂包装组份B。在实际使用前, 将上述A 组份与B 组份按A ∶B= 1 5～2∶1 的重量配比临时配制后,即可涂刷文物。1 3 性能检测该产品送铁道部产品质量监督检验中心金属化学检验站, 对其漆膜的颜色及外观、干燥时间、硬度、柔韧性、耐冲击性、附着力、光泽、耐盐雾性及耐老化性等均按国家标准了检测, 结果合格( 详见表1) 。本涂料可采用喷涂或人工刷涂工艺。为保证涂层和基体金属结合力强, 在喷涂前必须认真进行金属表面除锈、除油污等处理。通常可喷涂2～3 遍。该涂料应用于当阳铁塔时, 喷涂3遍, 效果很好。2 结果与讨论2 1 成膜物质的选择作为室外用包覆涂料, 国内已有许多品种[ 1] , 如聚苯乙烯树脂漆、环氧树脂漆、丙烯酸树脂漆等等。但是, 在实际应用及施工中, 仍存在不同程度的问题。聚苯乙烯树脂漆除了它的脆性外, 其耐候性、附着力等也均不理想; 环氧树脂漆的防腐性及附着力虽然较好, 但日久易粉化变黄; 丙烯酸树脂漆尽管耐候性能优异, 但有热粘冷脆、不耐磨、涂膜强度不高的缺点[ 2] 。另外, 单组份溶剂型清漆其固体成份不宜过高。否则, 喷涂时易拉丝, 难以施工。鉴于以上诸因素, 本研究选用聚氨酯树脂为主要成膜物质, 以氨基树脂加以改良补充, 制备出一种高固体成份、室温固化、性能优良的室外用文物涂料。该涂料可根据不同要求调节A、B 两组份的配比来控制涂膜的柔韧性和硬度。2 2 消光剂的选择由于该涂料用于文物保护, 要求其应达到国家规定的无光标准( 光泽度 5%) , 故需选择适当的消光剂。该消光剂除应具有优异的消光能力外, 还应具有良好的溶剂溶解性能及在涂料中有极佳的分散能力等。经过实验筛选, 发现XG-01 型消光剂符合以上要求。用量在4～6%( w t ) 范围内较合适。用量如果小于4% , 其消光效果达不到要求, 如果用量大于6%, 涂膜会泛白, 从而影响透明度。2 3 涂膜的综合性能为了进一步提高涂膜的室外耐久性, 本研究还选用了与上述树脂相容性好的B225 型抗氧剂和GW-480 型紫外线吸收剂。它们的用量分别是0 3～0 5% ( w t ) 和0 2～0 3% ( w t ) 。由此而制得的涂料综合性能见表1。3 结　　论该涂料综合了聚氨酯和氨基树脂的优点, 并且通过加入合适的消光剂及其他助剂, 使涂膜的附着力、耐盐雾、抗老化等性能得到改进, 无色、透明、无光等特色符合保护室外文物的要求。该涂料生产简单、施工性能, 具有无需高温固化, 室温干燥迅速等优点。