CN109943224A - 一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法，具体步骤包括：(1)在三口烧瓶中加入摩尔比为1:4～3:1的正硅酸乙酯和改性剂及占反应物正硅酸乙酯和改性剂总质量10％～20％的无水乙醇，充分搅拌后滴加改性剂物质的量的1.0％～3.0％盐酸溶液，随后再逐滴加入改性剂物质的量的40％～70％的去离子水，在60℃～70℃条件下反应2h～7h，降温出料，得到无色透明的A溶液；(2)将0.15g～0.3g的纳米氧化钛与30ml的无水乙醇利用超声波搅拌0.5h～1h，制得溶液B；(3)将溶液A和溶液B均匀混合，即可制得用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料。本发明制备工艺简便，无毒、无腐蚀性，对环境和人无伤害，且能够实现对历史风貌建筑的“原真性”修复。
Description
技术领域
本发明涉及历史风貌建筑防护技术领域，尤其是一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法。
背景技术
天津市现存历史风貌建筑877幢，共128万平方米。这些建筑具有不同的历史文化和民俗传统特点，不同的时代特色和地域特色，不同的异国建筑风格特点，构建了独特的建筑文化和城市景观，因此，天津也有了“万国建筑博物馆”的称号。然而，天津濒临渤海，地处九河下梢，土地盐渍化程度严重，同时历史风貌建筑的墙体又受基础泛潮和雨水的影响，从而使墙体经常处于盐水饱和状态。因此，在干湿循环、盐析、污渍污染和冻融循环等作用下，历史风貌建筑墙体普遍存在着装饰层脱落、墙面泛碱，烧结砖碱蚀粉化、剥落，结构承载力下降等问题，这不仅影响了历史风貌建筑的外观，也严重影响了建筑的结构安全与使用寿命。
正硅酸乙酯是多官能团化合物，其硅元素的含量较低，且在水解后，产物极易缩聚，形成的聚合物分子量不易控制，在清水墙表面成膜后易开裂，并且脱落，进而封护效果不理想。而且Si-O键极性大，在亲核或亲电试剂攻击下，化学键易断裂，所以其耐污性、耐酸性及耐老化性等较差。因此，研制一种具有自清洁、光泽度高、附着力强、透气性好、表面疏水性强、耐腐蚀、抗老化等性能的清水墙防护材料是非常必要的。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法。
本发明的技术方案是：一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法，包括如下步骤：
步骤一：在三口烧瓶中加入正硅酸乙酯、改性剂、无水乙醇，充分搅拌后依次滴加盐酸溶液、去离子水，反应2h～7h，降温出料，得到无色透明的A溶液；
步骤二：将纳米氧化钛与无水乙醇超声波搅拌，制得溶液B；
步骤三：将溶液A和溶液B按照50:1(体积比)的比例均匀混合，即可制得用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料。
进一步的，所述步骤一的具体参数为：在三口烧瓶中加入摩尔比为1:4～3:1的正硅酸乙酯和改性剂以及无水乙醇，所述无水乙醇占反应物正硅酸乙酯和改性剂总质量的10％～20％，充分搅拌后滴加盐酸溶液，所述盐酸溶液与改性剂物质的量的比值为1:100～3:100，随后再逐滴加入改性剂物质的量的40％～70％的去离子水(即改性剂与去离子水物质的量的比值为2:5～7:10)，在60℃～70℃条件下反应2h～7h，降温出料，得到无色透明的A溶液。
进一步的，所述步骤二的具体参数为：将0.15g～0.3g的纳米氧化钛与30ml的无水乙醇利用超声波搅拌0.5h～1h，制得溶液B。
进一步的，所述步骤一中的改性剂为甲基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明制备工艺简便，无毒、无腐蚀性，对环境和人无伤害，且能够实现对历史风貌建筑的“原真性”修复。
(2)本发明还具有自清洁、光泽度高、附着力强、透气性好、表面疏水性强、耐腐蚀、抗老化性等优点，对提高历史风貌建筑清水墙的观感，避免水分及污物的侵蚀以及延长风貌建筑的寿命、传承城市历史文化等具有重要的意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
(1)在三口烧瓶中加入摩尔比为1:4的正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷及无水乙醇，其中，无水乙醇占反应物正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷总质量的20％，充分搅拌后滴加盐酸溶液，盐酸溶液与甲基三乙氧基硅烷的物质的量的比值为1:50，随后再逐滴加入占甲基三乙氧基硅烷物质的量的50％的去离子水，在68℃条件下反应3h，降温出料，得到无色透明的A溶液；
(2)将0.25g的纳米氧化钛与30ml的无水乙醇利用超声波搅拌1.5h，制得溶液B；
(3)将溶液A和溶液B按照50:1(体积比)的比例均匀混合，即可制得用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料。
实施例2：
(1)在三口烧瓶中加入摩尔比为3:1的正硅酸乙酯和辛基三乙氧基硅烷及占反应物正硅酸乙酯和辛基三乙氧基硅烷总质量的20％的无水乙醇，充分搅拌后滴加占辛基三乙氧基硅烷物质的量的2％的盐酸溶液，随后再逐滴加入占辛基三乙氧基硅烷物质的量的50％的去离子水，在68℃条件下反应6h，降温出料，得到无色透明的A溶液；
(2)将0.25g的纳米氧化钛与30ml的无水乙醇利用超声波搅拌1.5h，制得溶液B；
(3)将溶液A和溶液B按照50:1(体积比)的比例均匀混合，即可制得用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料。
实施例3：
(1)在三口烧瓶中加入摩尔比为3:1的正硅酸乙酯和异丁基三乙氧基硅烷及占反应物正硅酸乙酯和异丁基三乙氧基硅烷总质量的20％的无水乙醇，充分搅拌后滴加占异丁基三乙氧基硅烷物质的量的2％的盐酸溶液，随后再逐滴加入占异丁基三乙氧基硅烷物质的量的50％的去离子水，在68℃条件下反应6h，降温出料，得到无色透明的A溶液；
(2)将0.25g的纳米氧化钛与30ml的无水乙醇利用超声波搅拌1.5h，制得溶液B；
(3)将溶液A和溶液B按照50:1(体积比)的比例均匀混合，即可制得用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：在三口烧瓶中加入正硅酸乙酯、改性剂、无水乙醇，充分搅拌后依次滴加盐酸溶液、去离子水，反应2h～7h，降温出料，得到无色透明的A溶液；
步骤二：将纳米氧化钛与无水乙醇超声波搅拌，制得溶液B；
步骤三：将溶液A和溶液B按照50:1(体积比)的比例均匀混合，即可制得用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法，其特征在于，所述步骤一的具体参数为：在三口烧瓶中加入摩尔比为1:4～3:1的正硅酸乙酯和改性剂以及无水乙醇，所述无水乙醇占反应物正硅酸乙酯和改性剂总质量的10％～20％，充分搅拌后滴加盐酸溶液，所述盐酸溶液与改性剂物质的量的比值为1:100～3:100，随后再逐滴加入去离子水，所述改性剂与去离子水的物质的量的比值为2:5～7:10，在60℃～70℃条件下反应2h～7h，降温出料，得到无色透明的A溶液。
3.根据权利要求1所述的一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法，其特征在于，所述步骤二的具体参数为：将0.15g～0.3g的纳米氧化钛与30ml的无水乙醇利用超声波搅拌0.5h～1h，制得溶液B。
4.根据权利要求2所述的一种用于历史风貌建筑清水墙的自清洁防护材料制备方法，其特征在于，所述改性剂为甲基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷或异丁基三乙氧基硅烷。
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐桂龙等: "溶胶凝胶法制备超疏水二氧化硅涂膜及其表面润湿行为", 《无机化学学报》 * |
| 曹秋彬等: "溶胶浓度对TiO2-SiO2纳米薄膜性能的影响", 《涂料技术与文摘》 * |
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