发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种古建筑木质裂缝修缮工艺。
一种古建筑木质裂缝修缮工艺,其具体方案如下:
步骤一、裂面清理,首先对开裂的木结构进行清理,用工具刮去腐败的木材,然后用清洗剂对裂面进行清洗,所述的清洗剂中含有质量百分比含量为1%-3.5%的草酸,1.2%-2.8%的表面活性剂,0.5%-2.0%的氯化钠和0.1%-0.6%的硼化钠;清洗时洗涤剂温度温40-75℃,洗完后用清水冲洗干净后将裂面烘干;
步骤二、施胶,将调配好的修缮胶填充到裂缝中,然后用喷枪喷烤 胶面8-20s,完成后用保鲜膜将裂缝包裹密封,放置5-24h;
步骤三、表面修缮,待修缮胶固化后,除去保鲜膜,然后用砂纸打磨修缮胶,然后在裂缝处施加防水涂层,待防水涂层固化后即可完成古建筑木质裂缝修缮工作。
所述的修缮胶为一种防腐环氧改性木材胶黏剂,按照以下方法制备:
按照质量份数,将65-80份的酚醛树脂和10-18份的松香混合均匀后升温到140-180℃,反应120-180min后降温到80-110℃,加入4-6份的脱水蓖麻油,继续搅拌30-60min后,控温到40-60℃,加入5-10份的质量百分比含量为1%-5%的氢氧化钠溶液,搅拌混合5-10min,然后加入15-30份的环氧树脂,控温到60-85℃,搅拌反应20-30min后加入1.2-2.8份的梓油,继续搅拌反应60-120min,然后降温到室温,加入2.1-5.3份的防腐增效剂和0.01-0.2份的亚磷酸三壬基苯酯,搅拌混合5-10min后加入10-18份的重质钙粉、3-8份的钢纤维和8-12份的活性微粉填料,混合均匀后即可得到所述的一种防腐环氧改性木材胶黏剂。
所述的环氧树脂为环氧树脂E-44或环氧树脂E-51。
所述的防腐增效剂的制备方法为:
步骤一:按照质量份数,在氮气保护下,将5-8份的金属钠和11-17份的吡咯加入到200-300份的无水四氢呋喃中,控温65-80℃,搅拌反应6-11h;反应完全后,降温至室温后将11-17份的10-十一烯酰氯缓慢加入到反应体系中,加完后控温45-65℃下搅拌反应2-5h,得到改性吡咯单体;
步骤二:改性吡咯单体蒸去无水四氢呋喃,加入 100-200份的纯水中,搅拌混合均匀后加入10-16份的甲基丙烯酸铜, 0.01-0.3份的1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐,1-4份的过硫酸铵,控温到60-70℃,搅拌50-100min,得到防腐增效剂。
其中,制备改性吡咯单体的反应机理方程式示意为:
进一步的, 改性吡咯单体与甲基丙烯酸铜共聚制备了防腐增效剂:
所述的活性微粉填料为矿渣粉或高岭土。
所述的表面活性剂为木质素磺酸盐或重烷基苯磺酸钠或石油磺酸钠。
所述的防水涂层为苯丙乳液涂层或聚氨酯涂层或聚丙烯酸涂层。
本发明一种古建筑木质裂缝修缮工艺,首先除去腐木后用清洗剂清洗木材表面,该种清洗剂具有活化木材表面的作用,使古建筑木材与本发明所提供的一种防腐环氧改性木材胶黏剂结合更加紧密,加强粘合牢固程度,防止裂缝继续加大;本发明的一种防腐环氧改性木材胶黏剂由酚醛树脂与松香反应后经过干性油脱水蓖麻油改性后在加入环氧树脂改性,得到的胶黏材料与处理后的木材表面的活性羟基基团发生交联,其粘接效果要比传统的物理胶黏好很多,能更好的防止古建筑木材裂缝的进一步扩大;本发明在施胶后对裂缝进行防水处理,能防止水汽对胶合 面的破坏,有利于大大延长修缮有效期,减少古建筑的修缮频次,节约成本,更好的保持古建筑的历史风貌。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明:
按照国家标准KGB/T17657-1999的规定,实验用木板按照步骤一方法处理;测试3层胶合板的干状胶合强度,按规定测试试件为12个。将试件放入63土3℃的恒温烘箱中处理3h,取出冷却后进行胶合强度试验。
用涂布棒在所制备的胶黏剂表面分别均匀涂布1mL黑曲霉悬浮液,并将它们置于温度37℃、相对湿度78%的恒温恒湿培养箱中培养。测定可依据ASTM D4300-01霉菌污染对胶粘制剂及胶粘膜的耐久性影响的测试方法进行评定。每天观测改性豆胶表面是否有菌落长出以及菌落的大小,连续记录10天。记录到长出菌落的天数越少表示试样越容易长菌。若10天后还未长出菌落,即表示该防腐剂的防腐性能好。
实施例1
一种古建筑木质裂缝修缮工艺,其具体方案如下:
步骤一、裂面清理,首先对开裂的木结构进行清理,用工具刮去腐败的木材,然后用清洗剂对裂面进行清洗,所述的清洗剂中含有质量百分比含量为1%的草酸,1.2%的表面活性剂,0.5%的氯化钠和0.1%的硼化钠;清洗时洗涤剂温度温40℃,洗完后用清水冲洗干净后将裂面烘干;
步骤二、施胶,将调配好的修缮胶填充到裂缝中,然后用喷枪喷烤 胶面8s,完成后用保鲜膜将裂缝包裹密封,放置5h;
步骤三、表面修缮,待修缮胶固化后,除去保鲜膜,然后用砂纸打磨修缮胶,然后在裂缝处施加防水涂层,待防水涂层固化后即可完成古建筑木质裂缝修缮工作。
所述的修缮胶为一种防腐环氧改性木材胶黏剂,按照以下方法制备:
将65kg酚醛树脂和10kg松香混合均匀后升温到140℃,反应120min后降温到80℃,加入4kg脱水蓖麻油,继续搅拌30min后,控温到40℃,加入5kg质量百分比含量为1%的氢氧化钠溶液,搅拌混合5min,然后加入15kg环氧树脂,控温到60℃,搅拌反应20min后加入1.2kg梓油,继续搅拌反应60min,然后降温到室温,加入2.1kg的防腐增效剂和0.01kg亚磷酸三壬基苯酯,搅拌混合5min后加入10kg重质钙粉、3kg钢纤维和8kg活性微粉填料,混合均匀后即可得到所述的一种防腐环氧改性木材胶黏剂。
所述的防腐增效剂的制备方法为:
步骤一:在氮气保护下,将5kg的金属钠和11kg的吡咯加入到200kg的无水四氢呋喃中,控温65℃,搅拌反应6h;反应完全后,降温至室温后将11kg的10-十一烯酰氯缓慢加入到反应体系中,加完后控温45℃下搅拌反应2h,得到改性吡咯单体;
步骤二:改性吡咯单体蒸去无水四氢呋喃,加入 100kg的纯水中,搅拌混合均匀后加入10kg的甲基丙烯酸铜, 0.01kg的1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐,1kg的过硫酸铵,控温到60℃,搅拌50min,得到防腐增效剂。
所述的环氧树脂为环氧树脂E-44。
所述的防腐增效剂为甲基丙烯酸铜。
所述的活性微粉填料为矿渣粉。
所述的表面活性剂为木质素磺酸盐。
所述的防水涂层为苯丙乳液涂层。
实施例2
一种古建筑木质裂缝修缮工艺,其具体方案如下:
步骤一、裂面清理,首先对开裂的木结构进行清理,用工具刮去腐败的木材,然后用清洗剂对裂面进行清洗,所述的清洗剂中含有质量百分比含量为2.5%的草酸,1.9%的表面活性剂,1.2%的氯化钠和0.3%的硼化钠;清洗时洗涤剂温度温55℃,洗完后用清水冲洗干净后将裂面烘干;
步骤二、施胶,将调配好的修缮胶填充到裂缝中,然后用喷枪喷烤 胶面12s,完成后用保鲜膜将裂缝包裹密封,放置8h;
步骤三、表面修缮,待修缮胶固化后,除去保鲜膜,然后用砂纸打磨修缮胶,然后在裂缝处施加防水涂层,待防水涂层固化后即可完成古建筑木质裂缝修缮工作。
所述的修缮胶为一种防腐环氧改性木材胶黏剂,按照以下方法制备:
将75kg酚醛树脂和14kg松香混合均匀后升温到155℃,反应150min后降温到90℃,加入5kg脱水蓖麻油,继续搅拌40min后,控温到50℃,加入8kg质量百分比含量为3%的氢氧化钠溶液,搅拌混合8min,然后加入20kg环氧树脂,控温到75℃,搅拌反应25min后加入1.8kg梓油,继续搅拌反应90min,然后降温到室温,加入4.3kg防腐增效剂和0.1kg亚磷酸三壬基苯酯,搅拌混合8min后加入14kg重质钙粉、5kg钢纤维和10kg活性微粉填料,混合均匀后即可得到所述的一种防腐环氧改性木材胶黏剂。
所述的防腐增效剂的制备方法为:
步骤一:在氮气保护下,将7kg的金属钠和15kg的吡咯加入到240kg的无水四氢呋喃中,控温69℃,搅拌反应8h;反应完全后,降温至室温后将15kg的10-十一烯酰氯缓慢加入到反应体系中,加完后控温50℃下搅拌反应4h,得到改性吡咯单体;
步骤二:改性吡咯单体蒸去无水四氢呋喃,加入 150kg的纯水中,搅拌混合均匀后加入14kg的甲基丙烯酸铜, 0.06kg的1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐,2kg的过硫酸铵,控温到65℃,搅拌70min,得到防腐增效剂。
所述的环氧树脂为环氧树脂E-51。
所述的防腐增效剂为甲氧基铜。
所述的活性微粉填料为高岭土。
所述的表面活性剂为重烷基苯磺酸钠。
所述的防水涂层为聚氨酯涂层。
实施例3
一种古建筑木质裂缝修缮工艺,其具体方案如下:
步骤一、裂面清理,首先对开裂的木结构进行清理,用工具刮去腐败的木材,然后用清洗剂对裂面进行清洗,所述的清洗剂中含有质量百分比含量为3.5%的草酸,2.8%的表面活性剂,2.0%的氯化钠和0.6%的硼化钠;清洗时洗涤剂温度温75℃,洗完后用清水冲洗干净后将裂面烘干;
步骤二、施胶,将调配好的修缮胶填充到裂缝中,然后用喷枪喷烤 胶面20s,完成后用保鲜膜将裂缝包裹密封,放置24h;
步骤三、表面修缮,待修缮胶固化后,除去保鲜膜,然后用砂纸打磨修缮胶,然后在裂缝处施加防水涂层,待防水涂层固化后即可完成古建筑木质裂缝修缮工作。
所述的修缮胶为一种防腐环氧改性木材胶黏剂,按照以下方法制备:
将80kg酚醛树脂和18kg松香混合均匀后升温到180℃,反应180min后降温到110℃,加入6kg脱水蓖麻油,继续搅拌60min后,控温到60℃,加入10kg质量百分比含量为5%的氢氧化钠溶液,搅拌混合10min,然后加入30kg环氧树脂,控温到85℃,搅拌反应30min后加入2.8kg梓油,继续搅拌反应120min,然后降温到室温,加入5.3kg防腐增效剂和0.2kg亚磷酸三壬基苯酯,搅拌混合10min后加入18kg重质钙粉、8kg钢纤维和12kg活性微粉填料,混合均匀后即可得到所述的一种防腐环氧改性木材胶黏剂。
所述的防腐增效剂的制备方法为:
步骤一:在氮气保护下,将8kg的金属钠和17kg的吡咯加入到300kg的无水四氢呋喃中,控温80℃,搅拌反应11h;反应完全后,降温至室温后将17kg的10-十一烯酰氯缓慢加入到反应体系中,加完后控温65℃下搅拌反应5h,得到改性吡咯单体;
步骤二:改性吡咯单体蒸去无水四氢呋喃,加入 200kg的纯水中,搅拌混合均匀后加入16kg的甲基丙烯酸铜, 0.3kg的1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐,4kg的过硫酸铵,控温到70℃,搅拌100min,得到防腐增效剂。
所述的环氧树脂为环氧树脂E-44。
所述的防腐增效剂为酞酸铜。
所述的活性微粉填料为矿渣粉。
所述的表面活性剂为石油磺酸钠。
所述的防水涂层为聚丙烯酸涂层。
以上实施例制备的修缮胶的性能测试结果如下表所示:
| 胶合强度(MPa) | 长出菌落天数(天) |
实施例1 | 1.572 | 10 |
实施例2 | 1.617 | 10 |
实施例3 | 1.638 | 12 |
对比例1
一种古建筑木质裂缝修缮工艺,其具体方案如下:
步骤一、裂面清理,首先对开裂的木结构进行清理,用工具刮去腐败的木材,然后用清水冲洗干净后将裂面烘干;
步骤二、施胶,将调配好的修缮胶填充到裂缝中,然后用喷枪喷烤 胶面8s,完成后用保鲜膜将裂缝包裹密封,放置5h;
步骤三、表面修缮,待修缮胶固化后,除去保鲜膜,然后用砂纸打磨修缮胶,然后在裂缝处施加防水涂层,待防水涂层固化后即可完成古建筑木质裂缝修缮工作。
所述的修缮胶为一种防腐环氧改性木材胶黏剂,按照以下方法制备:
将65kg酚醛树脂和10kg松香混合均匀后升温到140℃,反应120min后降温到80℃,加入4kg脱水蓖麻油,继续搅拌30min后,控温到40℃,加入5kg质量百分比含量为1%的氢氧化钠溶液,搅拌混合5min,然后加入15kg环氧树脂,控温到60℃,搅拌反应20min后加入1.2kg梓油,继续搅拌反应60min,然后降温到室温,加入2.1kg甲基丙烯酸铜和0.01kg亚磷酸三壬基苯酯,搅拌混合5min后加入10kg重质钙粉、3kg钢纤维和8kg活性微粉填料,混合均匀后即可得到所述的一种防腐环氧改性木材胶黏剂。
所述的环氧树脂为环氧树脂E-44。
所述的活性微粉填料为矿渣粉。
所述的防水涂层为苯丙乳液涂层。
对比例2
一种古建筑木质裂缝修缮工艺,其具体方案如下:
步骤一、裂面清理,首先对开裂的木结构进行清理,用工具刮去腐败的木材,然后用清洗剂对裂面进行清洗,所述的清洗剂中含有质量百分比含量为1%的草酸,1.2%的表面活性剂,0.5%的氯化钠和0.1%的硼化钠;清洗时洗涤剂温度温40℃,洗完后用清水冲洗干净后将裂面烘干;
步骤二、施胶,将调配好的修缮胶填充到裂缝中,然后用喷枪喷烤 胶面8s,完成后用保鲜膜将裂缝包裹密封,放置5h;
步骤三、表面修缮,待修缮胶固化后,除去保鲜膜,然后用砂纸打磨修缮胶,然后在裂缝处施加防水涂层,待防水涂层固化后即可完成古建筑木质裂缝修缮工作。
所述的修缮胶为一种防腐环氧改性木材胶黏剂,按照以下方法制备:
将65kg酚醛树脂和10kg松香混合均匀后升温到140℃,反应120min后降温到80℃,继续搅拌30min后,控温到40℃,加入5kg质量百分比含量为1%的氢氧化钠溶液,搅拌混合5min,然后加入15kg环氧树脂,控温到60℃,搅拌反应20min后加入1.2kg梓油,继续搅拌反应60min,然后降温到室温,加入2.1kg防腐增效剂和0.01kg亚磷酸三壬基苯酯,搅拌混合5min后加入10kg重质钙粉、3kg钢纤维和8kg活性微粉填料,混合均匀后即可得到所述的一种防腐环氧改性木材胶黏剂。
所述的防腐增效剂的制备方法为:
步骤一:在氮气保护下,将8kg的金属钠和17kg的吡咯加入到300kg的无水四氢呋喃中,控温80℃,搅拌反应11h;反应完全后,降温至室温后将17kg的10-十一烯酰氯缓慢加入到反应体系中,加完后控温65℃下搅拌反应5h,得到改性吡咯单体;
步骤二:改性吡咯单体蒸去无水四氢呋喃,加入 200kg的纯水中,搅拌混合均匀后加入16kg的甲基丙烯酸铜,4kg的过硫酸铵,控温到70℃,搅拌100min,得到防腐增效剂。
所述的环氧树脂为环氧树脂E-44。
所述的活性微粉填料为矿渣粉。
所述的表面活性剂为木质素磺酸盐。
所述的防水涂层为苯丙乳液涂层。
对比例3
一种古建筑木质裂缝修缮工艺,其具体方案如下:
步骤一、裂面清理,首先对开裂的木结构进行清理,用工具刮去腐败的木材,然后用清洗剂对裂面进行清洗,所述的清洗剂中含有质量百分比含量为1%的草酸,1.2%的表面活性剂,0.5%的氯化钠和0.1%的硼化钠;清洗时洗涤剂温度温40℃,洗完后用清水冲洗干净后将裂面烘干;
步骤二、施胶,将调配好的修缮胶填充到裂缝中,然后用喷枪喷烤 胶面8s,完成后用保鲜膜将裂缝包裹密封,放置5h;
步骤三、表面修缮,待修缮胶固化后,除去保鲜膜,然后用砂纸打磨修缮胶,然后在裂缝处施加防水涂层,待防水涂层固化后即可完成古建筑木质裂缝修缮工作。
所述的修缮胶为一种防腐环氧改性木材胶黏剂,按照以下方法制备:
将65kg酚醛树脂和10kg松香混合均匀后升温到140℃,反应120min后降温到80℃,加入4kg脱水蓖麻油,继续搅拌30min后,控温到40℃,加入5kg质量百分比含量为1%的氢氧化钠溶液,搅拌混合5min,然后加入15kg环氧树脂,控温到60℃,搅拌反应20min后加入1.2kg梓油,继续搅拌反应60min,然后降温到室温,加入0.01kg亚磷酸三壬基苯酯,搅拌混合5min后加入10kg重质钙粉、3kg钢纤维和8kg活性微粉填料,混合均匀后即可得到所述的一种防腐环氧改性木材胶黏剂。
所述的环氧树脂为环氧树脂E-44。
所述的活性微粉填料为矿渣粉。
所述的表面活性剂为木质素磺酸盐。
所述的防水涂层为苯丙乳液涂层。
以上实施例制备的修缮胶的性能测试结果如下表所示:
| 胶合强度(MPa) | 长出菌落天数(天) |
对比例1 | 0.875 | 7 |
对比例2 | 1.273 | 8 |
对比例3 | 1.528 | 3 |